摘要：在全球能源结构向低碳化、无碳化转型的浪潮中，氢能以其清洁、高效、可再生的特性，被普遍视为最具潜力的终极能源解决方案。然而，正如石油在内燃机时代占据了核心战略地位，氢能经济的崛起也催生了其“新石油”——铂族金属（Platinum Group Metals, PG

在全球能源结构向低碳化、无碳化转型的浪潮中，氢能以其清洁、高效、可再生的特性，被普遍视为最具潜力的终极能源解决方案。然而，正如石油在内燃机时代占据了核心战略地位，氢能经济的崛起也催生了其“新石油”——铂族金属（Platinum Group Metals, PGMs）。

这组稀有而珍贵的金属，凭借其无与伦比的催化性能，正成为解锁氢能全产业链的关键，深刻影响着全球矿业格局、能源安全乃至地缘政治博弈。

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铂族金属：氢能技术的心脏

铂族金属是一个由六种化学性质相似的贵金属元素组成的家族，包括铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、钌（Ru）、铱（Ir）和锇（Os）。 它们共同的特点是熔点高、耐腐蚀性强，并拥有卓越的催化活性，能够在不自身消耗的情况下显著加速化学反应速率。正是这些独特的物理化学性质，使它们成为氢能技术中不可或缺的核心材料。

氢能产业链主要包括“制、储、运、用”四大环节，而铂族金属在其中，尤其是在技术较为成熟的质子交换膜（PEM）技术路线中，扮演着“心脏”的角色。

绿氢制备（电解水）： 在利用可再生能源电解水生产“绿氢”的PEM电解槽中，阳极和阴极的催化剂至关重要。阳极发生的是析氧反应（OER），这是一个动力学迟缓且需要在强酸性和高电位下进行的苛刻反应。 目前，铱（Ir）基材料是公认的兼具高活性和高稳定性的阳极催化剂。 而在阴极，铂（Pt）则作为最高效的催化剂，促进质子还原为氢气。

氢能应用（燃料电池）： 在氢燃料电池（PEMFC）中，过程正好相反。氢气在阳极被铂（Pt）催化分解为质子和电子，而氧气在阴极同样需要铂（Pt）的催化与质子结合生成水，从而产生电能。铂的催化效率直接决定了燃料电池的功率密度和能量转换效率。

纯化与储存： 钯（Pd）对氢气具有独特的选择性吸收能力，使其成为氢气纯化膜和储存介质的关键材料，能够高效地去除杂质，获得燃料电池所需的高纯度氢气。此外，钯基传感器也因其对氢气的快速响应而被用于安全监测。

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全球资源格局：高度集中的“矿业寡头”

与石油资源分布在中东相似，铂族金属的全球储量和产量也呈现出高度集中的地缘特征，这为其战略重要性增添了浓厚的地缘政治色彩。

全球超过90%的铂族金属储量集中在少数几个地区，其中南非的布什维尔德杂岩体（Bushveld Complex）是全球最大、最重要的铂族金属矿床，其储量占全球总储量的绝大部分。俄罗斯、津巴布韦、加拿大和美国也拥有一定的储量和产量。

南非的绝对主导地位： 南非是全球最大的铂金生产国，产量约占全球的75%。该国的布什维尔德杂岩体是一个形成于约20亿年前的巨大层状侵入体，其中的梅林斯基层（Merensky Reef）和UG2铬铁矿层（UG2 Chromitite Layer）是铂族金属的主要赋存层位，矿石品位高，资源储量巨大。

俄罗斯的关键影响力： 俄罗斯是全球最大的钯金生产国和第二大铂金生产国。其主要矿床位于西伯利亚的诺里尔斯克地区，PGMs通常作为镍铜硫化物矿的伴生产品被开采出来。

这种高度集中的供应格局，使得全球铂族金属市场极易受到主要生产国国内政治、经济、社会乃至电力供应等因素的影响。近年来，南非的电力短缺、劳工问题以及俄罗斯的地缘政治冲突，都对全球PGMs的稳定供应构成了现实威胁。

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市场动态与经济影响：氢能驱动下的“价值重估”

随着全球对氢能的投资和布局不断加速，铂族金属的需求前景也正在被重塑。过去，PGMs的最大应用领域是汽车尾气催化转换器，用于减少有害气体排放。然而，随着电动汽车的兴起对传统燃油车的替代，这一需求面临长期下降的趋势。

与此同时，氢能经济的崛起为铂族金属，尤其是铂和铱，开辟了一个全新的、具有巨大增长潜力的市场。 根据世界铂金投资协会（WPIC）的预测，到2030年，氢能应用将占全球铂金需求的11%，达到约90万盎司，并在2030年代末期成为铂金最大的终端应用市场。

这种需求的结构性转变，正引发市场的剧烈波动和战略调整：

价格波动加剧： 对未来氢能需求的乐观预期，叠加供应端的脆弱性，导致铂族金属价格近年来经历了过山车式的行情。铱价曾在短期内飙升，反映了市场对PEM电解槽需求的激增预期。这种价格的剧烈波动，直接影响了氢能项目的成本和经济可行性。

矿业公司的战略转型： 全球主要的铂族金属矿业公司，如英美铂金（Anglo American Platinum）、因帕拉铂金（Impala Platinum）和诺里尔斯克镍业（Norilsk Nickel）等，正积极调整其市场策略，将氢能视为未来业务增长的核心驱动力。他们不仅关注上游开采，也开始向下游延伸，与氢能技术公司建立合作关系。

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未来挑战与技术前沿：破解“铂金依赖”

尽管前景广阔，但将铂族金属打造为氢能时代的“新石油”，仍面临诸多挑战，其中最核心的就是资源稀缺性和高昂成本。这一挑战正倒逼全球科研界和产业界加速技术创新，寻求“节铂（Thrifting）”和“去铂（Substitution）”的解决方案。

催化剂减量化与高效化： 通过纳米技术和先进的催化剂设计，在保持甚至提升催化性能的同时，大幅减少铂和铱的使用量。例如，开发具有更高比表面积和更优电子结构的合金催化剂，以及将铂原子精确地锚定在载体上的单原子催化剂技术，都是当前的研究热点。

非贵金属催化剂的探索： 研发不含或含有极少量铂族金属的新型催化剂，是实现氢能大规模、低成本应用的关键。目前，基于铁、钴、镍等过渡金属与氮、碳等元素形成的M-N-C材料，在燃料电池阴极氧还原反应中展现出巨大潜力，尽管其稳定性和综合性能仍有待提升。

循环经济与回收利用： 建立高效的铂族金属回收体系至关重要。从报废的汽车催化剂和燃料电池中回收PGMs，不仅能缓解对原生矿产的依赖，降低环境影响，还能保障供应链的安全。先进的回收设施已能实现高达95%的回收率。

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结语：矿业的责任与新机遇

铂族金属作为氢能时代的“新石油”，其战略价值日益凸显。对于全球矿业而言，这既是机遇也是挑战。一方面，氢能的蓬勃发展为铂族金属矿产商提供了广阔的市场空间和价值提升潜力。另一方面，矿业公司也肩负着确保这些关键金属以可持续和负责任的方式进行开采的重任。这包括采用更环保的采矿技术、减少能源和水消耗、加强矿山复垦、并确保与当地社区建立公平互利的伙伴关系。

未来，全球对铂族金属的竞争将日趋激烈。矿业公司、技术研发机构、政府决策者以及投资者需要紧密合作，通过技术创新降低对稀有资源的依赖，通过构建多元化和循环利用的供应链来抵御地缘政治风险，共同推动氢能这一终极清洁能源的实现，为全球的可持续未来奠定坚实的资源基础。

来源：新浪财经