TƯƠNG LAI NÀO CHO NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHUYỂN ĐỔI CHẤT XÚC TÁC ?
POSTED BY SUPSUTA S.
Với việc các chính phủ và nhà sản xuất ô tô trên thế giới tuyên bố cam kết ngừng bán ô tô chạy dầu và xăng để ủng hộ các loại xe không phát thải vào năm 2030, trong bài viết này, chúng tôi đặt câu hỏi liệu điều này có chứng kiến sự sụp đổ của bộ chuyển đổi xúc tác và báo hiệu sự kết thúc của ngành công nghiệp tái chế chất xúc tác. Như chúng ta có thể mong đợi, có những vấn đề nhằm đáp ứng cũng như chống lại nhu cầu dài hạn của chất xúc tác và kết quả là đối với các kim loại quý được sử dụng trong bộ chuyển đổi xúc tác.
Mốc thời gian của ngành công nghiệp chất xúc tác
Thứ nhất, đã có một sự thay đổi trong quan điểm gần đây từ các chính phủ trên thế giới, theo một báo cáo gần đây của Automotive News với “Nhóm bảy quốc gia” (G7) đang đẩy lùi kế hoạch đặt ra ngày mục tiêu để đảm bảo hầu hết các loại ô tô mới được bán là những chiếc xe thân thiện môi trường, thay vào đó “chỉ cam kết đẩy nhanh nỗ lực loại bỏ động cơ đốt trong”. Điều này cho thấy, ít nhất, động cơ đốt trong vẫn tồn tại.
Thứ hai, với các bộ chuyển đổi xúc tác có tuổi thọ ít nhất 10 năm và với tuổi đời xe trung bình là 20 năm, các doanh nghiệp tái chế có vẻ được đảm bảo trong tương lai ngắn hạn và trung hạn. Thật vậy, với nhu cầu xe du lịch tăng cao và các tiêu chuẩn khí thải chặt chẽ hơn, thị trường mới cho bộ chuyển đổi xúc tác ước tính tăng từ mức 42,4 tỷ USD vào năm 2018 và đạt 73,1 tỷ USD trước năm 2025.
Áp Dụng Vào Thực Tiễn
Hiện tại có hàng triệu phương tiện công nghiệp chạy bằng xăng, tất cả đều có tuổi thọ cao ở phía trước. Các doanh nghiệp sẽ rất miễn cưỡng thay thế những phương tiện này bằng xe điện trước khi sự lỗi thời tự nhiên xảy ra.
Hiện tại, phạm vi sử dụng xe điện còn hạn chế và các trạm sạc cần thiết rất ít và cách xa nhau, khiến chúng trở nên kém hấp dẫn hơn, ngay cả khi có các biện pháp hỗ trợ tài chính từ các chính phủ. Điều này có thể thay đổi theo thời gian, với những cải tiến trong công nghệ tuổi thọ pin và nhu cầu ngày càng tăng, nhưng sẽ mất nhiều thời gian.
Hỗn hợp kim loại quý
Trong ngắn hạn và chắc chắn trong 10 năm tới, nhu cầu xe du lịch tăng cao sẽ làm tăng nhu cầu đối với kim loại nhóm bạch kim (PGM). Tuy nhiên, 3 kim loại có khả năng trải qua các mô hình nhu cầu trái ngược nhau…
Việc tăng tiêu chuẩn khí thải sẽ dẫn đến lượng kim loại quý PGM cao hơn trong các bộ chuyển đổi xúc tác khí thải, đặc biệt nhất là Rhodium. Được cho là nguyên tố hiếm nhất thế giới và có giá trị hơn cả bạch kim và vàng, những tiêu chuẩn cao hơn này sẽ gây áp lực lớn lên ngành kim loại và giá trị của nó, và do đó, giá của nó dự kiến sẽ tăng lên đáng kể.
Do nhu cầu khởi động nguội động cơ thường xuyên hơn, xe hybrid và xe điện hybrid cắm điện yêu cầu tải PGM cao hơn 5-10%. Với tình hình giá thị trường hiện tại, các nhà sản xuất dự kiến sẽ thay thế Palladium bằng Bạch kim trong các loại động cơ mới này, đảo ngược xu hướng bắt đầu từ đầu thế kỷ, nhưng với cùng một lý do - cụ thể là giá tương đối.
Những sự phát triển mới
Không nhất thiết liên quan đến cuộc tranh luận về điện và chất đốt, nhưng có thể tác động đến nhu cầu về PGM, một nghiên cứu gần đây đề xuất rằng các bộ chuyển đổi xúc tác trong tương lai có thể có tuổi thọ dài hơn và cần tải PGM thấp hơn.
Đặc biệt, công trình này liên quan đến Rhodium với nghiên cứu nói rằng kết quả của nó “cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô một hướng đi cụ thể để làm theo để tối ưu hóa việc sử dụng các chất xúc tác dựa trên rhodium”.
Kết luận
Có một ít nghi ngờ rằng việc chuyển sang xe điện sẽ xảy ra, nhưng có rất ít khả năng điều này có thể hoặc sẽ xảy ra trong khoảng thời gian như một số người lạc quan dự đoán. Thật vậy, các ước tính mới nhất cho thấy nhu cầu về PGM sẽ không đạt đỉnh sớm nhất cho đến năm 2032. Sau đó, giá dự kiến sẽ giảm, nhưng liệu điều này có nghĩa là việc tái chế bộ chuyển đổi xúc tác sẽ trở nên phi kinh tế - và khi nào - chỉ có thời gian mới trả lời được!
Với việc ngày càng nhiều kim loại quý được sử dụng trong các bộ chuyển đổi và tuổi trung bình của xe là 20 năm, nguồn cung cấp PGM tái chế, đặc biệt là Pd dự kiến sẽ tăng từ 150 tấn lên đến 200 tấn trước khi đạt đỉnh vào năm 2031-2032.
Nếu các quy định về phát thải bằng 0 được thông qua để chỉ cho phép các loại xe chạy hoàn toàn bằng điện thì xe hybrid plug-in (PHEV) và xe điện hybrid (HEV) sẽ bị loại bỏ cùng với xe ICE. Nhu cầu palladium sẽ bị cản trở nghiêm trọng.
Thiết lập một thiết kế mới ngăn chặn sự hình thành của aluminat rhodium có thể giúp tận dụng tối đa các thiết bị này. Sự hiểu biết sâu sắc này về cấu trúc của thiết bị cũng có thể giúp cung cấp các thiết kế tốt hơn cho các bộ chuyển đổi xúc tác trong tương lai. "Kết quả của chúng tôi cung cấp cho các nhà sản xuất ô tô một hướng đi cụ thể để tối ưu hóa việc sử dụng các chất xúc tác dựa trên rhodium"
Một nghiên cứu mới đề xuất rằng các bộ chuyển đổi xúc tác tiên tiến có thể có tuổi thọ dài hơn và cần ít vật liệu hiếm hơn để hoạt động.
Tóm tắt: Hiện tại, các phương tiện chạy bằng xăng vẫn đang có tuổi thọ rất cao, nên việc thay thế bằng phương tiện chạy bằng điện sẽ rất miễn cưỡng đối với doanh nghiệp. Hơn nữa, số lượng trạm sạc vẫn còn hạn chế nên cần nhiều thời gian để thay đổi. Bên cạnh đó, các nhà sản xuất dự kiến thay thế palladium bằng bạch kim sẽ giải quyết các vấn đề giá thành sản phẩm.
