Палладий, платина, родий, рутений. Перспективы, особенности рынков и прогнозы
Рост цен на #палладий и #родий (и их снижение на платину) в последнее время вызывает много вопросов. Чем он обусловлен? Насколько долго продлится? Есть ли для него фундаментальные факторы? Возможна ли замена палладия платиной в каталитических конвертерах для бензиновых автомобилей в случае, если цена на него долгое время будет выше цены на платину? Почему настолько упала #платина? И так далее. На многие из них я уже ответил в предыдущих статьях (см. статьи по тэгам « палладий» и « платина»). Отчасти снижение цен на платину и их рост на палладий являются результатом «дизельгейта». Продажи дизельных авто во всём мире снижаются, а бензиновых - растут. Поскольку повсеместное внедрение электрокаров процесс долгий, скорее всего, по крайней мере до 2025-го года, традиционные ДВС останутся преобладающим видом автотранспорта.
UBS на основе данных компании Johnson Matthey составил следующий прогноз динамики потребления платины и палладия в автопроме:
По нашему мнению, факторы со стороны автомобильного сектора благоприятствуют палладию: сокращение числа дизельных двигателей приведёт к снижению спроса на платину со стороны автомобильной промышленности. В то же время сдвиг в сторону электрических транспортных средств поддержит палладий, поскольку приведёт к увеличению спроса на гибридные автомобили, в которых, как мы думаем, будет использоваться аналогичное количество палладия.
Основным потребителем родия также является автопром. Увеличение спроса на этот металл связано с тем, что для производства автомобильных катализаторов с использованием палладия требуется большее количество родия, чем для платиновых каталитических конвертеров. Кроме того, потребление родия растёт в химической и стекольной промышленности, где он также применяется в качестве катализатора. И палладий, и родий сейчас в большей степени коррелируют с фондовым рынком, чем с остальными драгметаллами, т.к. рост экономики означает рост их потребления в связи с ростом автопрома, т.е. они проявляют себя больше как промметаллы, как, например, медь и другие цветные металлы.
Конечно, частично их нынешний рост связан со спекулятивными факторами, но в большей степени - с фундаментальными - предложение остаётся на прежнем уровне или даже сокращается, а спрос растёт. Например, в среду Anglo American (LSE: AAL) в отчёте зафиксировала 6-процентное увеличение производства в 3 квартале железной руды, но снизила производство платины и палладия (добыча палладия составляет в ЮАР примерно 1/2 от добычи платины). Anglo American Platinum (JSE: AMS) и её партнёр по совместному предприятию Atlatsa Resources (TSX: ATL) поставили шахту Bokoni в Южной Африке на уход и техническое обслуживание, поскольку цена на платину остаётся ниже $ 1000 за унцию.
«В добыче платины мы предпринимаем необходимые шаги для закрытия убыточных производств», - сказал исполнительный директор компании Марк Кутифани. В то же время компания наращивает добычу меди - её производство в 3 квартале также увеличилось на 5 процентов до 147,3 тыс. тонн. Как я уже не раз говорил, добывающие компании в ЮАР со страхом ждут решения о принятии "Горной хартии" в декабре, согласно которой не менее 30% их акций должны принадлежать коренному чернокожему населению. Поэтому и для платины возможно сокращение предложения, т.к. ЮАР является её ведущим производителем.
Вернёмся к спросу. По всему миру сейчас принимаются всё более жёсткие правила и стандарты по выбросам в атмосферу выхлопных газов транспортными средствами. В Европе и Китае сейчас реализуются правила Евро 6 и China 6, а также изменения в цикле сертификационных испытаний RDE. Правила в США будут самым жёстким стандартом в глобальном масштабе к 2025 году. Ниже представлена динамика ужесточения правил выбросов выхлопных газов на основных рынках: (a) одновременное ужесточение предельных уровней выбросов загрязняющих веществ и выбросов CO2 в США; (b) к 2023 году предлагаемые лимиты выбросов в Китае будут более жёсткими, чем в Европе, примерно в два раза.
Индия собирается "перепрыгнуть" через один уровень правил, первое такого рода событие для крупного рынка. Она перейдёт от этапа Бхарата (BS4) непосредственно к BS6 правилам в 2020 году. Процедуры испытаний RDE разрабатываются с учётом местных условий вождения, и ожидается полное внедрение стандарта в 2023 году. Другие страны, такие как Австралия и Таиланд, также ускоренно разрабатывают более строгие правила уровней выбросов относительно евро 6 и собираются внедрить их в ближайшие годы.
В своем совместном докладе о технической оценке EPA, Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) и CARB пришли к выводу, что стандарты выбросов парниковых газов для легковых автомобилей моделей 2022-2025 годов могут быть частично (на 40%) удовлетворены с использованием широкого спектра передовых технологий производства бензина. Также внесут свой вклад некоторые из передовых технологий двигателей, которые уже принимаются, и включают в себя: непосредственный впрыск, охлаждение рециркуляции выхлопных газов (c-EGR), цикл с высоким коэффициентом сжатия (CR) в двигателях Аткинсона, улучшение тепловой эффективности торможения (BTE), дезактивацию цилиндров, улучшенный турбонаддув, мягкую гибридизацию и прочие.
Однако конечная очистка выхлопных газов бензиновых автомобилей осуществляется в каталитических конвертерах - трёхкомпонентных системах каталитической доочистки выхлопных газов (three way catalysts, TWC), в которых как раз и используются катализаторы на основе PGM (металлов платиновой группы). Сейчас затраты на PGM для одного конвертера на основе палладия (Pd) и родия (Rh) варьируются от $ 35 до $ 70, в зависимости от его местоположения, типа двигателя и т.д. Различные компании разрабатывают собственные модели конвертеров, экспериментируя с разными композициями металлов, однако достойной коммерческой замены дорогостоящим PGM найти пока не удалось.
Каталитическое покрытие конвертера состоит из тонкодисперсных термостойких оксидов металлов, на поверхность которых каталитическим способом осаждают активные металлы платиновой группы. Наилучшая эффективность очистки сейчас (пока экспериментально) достигнута при концентрации 2% (2 г/л объёма сотового элемента конвертера) палладия и 0,5% родия на носителе из оксида алюминия (Al2O3). А, например, Honda на модели Civic сейчас экспериментирует с заменой носителя из оксида алюминия на композицию из бария / циркония / церия (Ba/Zr/CeO2). Пробуются композиции на основе железа (LaFeO3/CeO2), титана (Rh/TiO2/Al2O3), шпинели (оксиды магния и алюминия) и т.п.
Целей у всех этих экспериментов, по существу, три: (1) добиться максимальной степени очистки при «холодном» старте двигателя; (2) добиться максимальной степени очистки в связи с ужесточением требований к выбросам; (3) добиться сокращения использования PGM в связи с ужесточением требований к выбросам (при существующих технологиях использование PGM на единицу конвертера будет возрастать).
Теперь к вопросу, почему заменить палладий на платину в конвертерах для бензиновых автомобилей не так то просто. К сожалению, сейчас появилось очень много материалов в различных СМИ и изданиях о якобы элементарной замене одного металла на другой. И даже аналитики крупнейших банков, хотя и оговаривают сложности, однако не исключают такой замены. Вот, например, мнение экспертов Societe Generale:
Если палладий в долгосрочном периоде продолжит устойчиво торговаться выше платины, производители катализаторов будут стремиться заменить палладий платиной. И тенденция к замене платины на палладий в дизельных двигателях, наблюдавшаяся в последние годы, может остановиться или даже обратиться вспять. Палладий по меньшей мере частично может быть заменен на платину в бензиновых двигателях. Впрочем, вряд ли это произойдёт в скором времени, учитывая необходимые на замену затраты - понадобится время на дизайн, калибровку и сертификацию новых систем контроля за выхлопами. С другой стороны, уровень цен имеет значение, и мы ожидаем перехода обратно на платину, если цены на палладий будут устойчиво превышать цены на платину. Впрочем, процесс снижения использования палладия займёт время.
Julius Baer:
Поскольку платина используется в основном в производстве дизельных автомобилей, рынок ждут дальнейшие негативные последствия скандала вокруг токсичных выхлопов. Однако, много плохих новостей уже учтены в текущей цене на металл. В то же время, рынок палладия сигнализирует, что уже пережил воздействие ослабления глобальных продаж автомобилей начала года. Мы не можем с этим согласиться и полагаем, что в будущем нас ждет возобновление снижения, а не укрепление продаж. Новости о снижении продаж охладят позитивные настроения, вызовут волну закрепления прибылей и приведут к коррекции цен. Таким образом, мы ожидаем, что превышение ценами на палладий уровня цен на платину не продлится долго.
Разница в ценах на металлы, однако, останется небольшой, поскольку для замены платины на палладий и наоборот в производстве автомобильных катализаторов нет серьезных технических проблем. Тем не менее чтобы вызвать переход с одного металла на другой разница цен должна сохраняться продолжительное время, поскольку изменение устройства катализаторов является довольно дорогостоящей процедурой.
Любые изменения требуют одобрения регулятора, что увеличивает стоимость и время, которое потребуется для вывода нового катализатора на рынок. Таким образом, производители автомобилей неохотно идут на подобные перемены, если только этого не требует законодательное регулирование, и предпочитают переходить на новый дизайн только со сменой модельного цикла.
UBS:
На данный момент многое будет зависеть от того, как автомобильная промышленность отреагирует на изменения цен на платину и палладий относительно друг друга. Мы полагаем, что нужна сильная убеждённость в том, что палладий будет дороже платины в течение продолжительного периода, чтобы вызвать изменения в составе автокатализаторов. Технически это возможно, поскольку платина изначально использовалась в тройных катализаторах, подходящих для маломощных автомобилей с бензиновым двигателем, но в начале 90-х высокая стоимость платины привела к её замене на палладий. Тем не менее, такие изменения занимают время и могут вызвать существенные затраты. Информация, которую мы получаем в последнее время, пока не указывает, что автомобильная промышленность движется в этом направлении.
UBS верно отметил: «в начале 90-х высокая стоимость платины привела к её замене на палладий». То есть технология палладиевых конвертеров развивается и совершенствуется уже более 25 лет, пережив все ужесточения стандартов выбросов вплоть до Евро 6 и прочих. Как вы думаете, легко ли сейчас практически с нуля разработать новую технологию с использованием платины? Необходимо заново исследовать множество факторов как самой реакции катализа и взаимодействия различных металлов (размер частиц, пористость и т.д.), так и разработать новые технологии производства конвертеров.
А ещё есть проблемы «старения», наработки на «отказ», да даже последующей переработки и рециклирования металлов. К тому же существуют важные проблемы с температурными диапазонами оптимальной работы этих металлов, например, проблема «холодного» старта двигателя, о которой я писал ещё в 2014 году в статье « Платина и палладий. Перспективы и прогнозы. Новые вызовы» . И эта проблема сейчас является приоритетной для мегаполисов, т.к. вы можете проехать по трассе сотню километров без остановок, но в городах на те же 100 км пробега вы можете останавливаться десятки раз. И после каждого «холодного» запуска двигателя в течение нескольких секунд в воздух будет выброшено такое же количество вредных веществ, что и за 100 км по трассе.
Для начала эффективных реакций катализа в конвертерах для легковых бензиновых автомобилей нужен нагрев катализатора до 200-400°C (зависит от типа и объёма двигателя, рабочей смеси, типа и расположения TWC). После этого температура при нормальной работе (на входном патрубке конвертера) составляет 400-600°C (зависит от тех же параметров, что и выше). Температура плавления палладия 1554°C, а платины 1768°C. Поэтому проблемы «старения» и наработки на «отказ» не особенно зависят от использования того или иного металла.
Проблема «холодного» старта сейчас решается подогревом конвертера электрическим нагревателем и регулировкой режима работы двигателя кислородными датчиками, установленными до и после конвертера. Беда в том, что из-за переднего кислородного датчика работа бензинового двигателя постоянно зажата в очень узкие рамки, что сокращает ресурс двигателя и часто приводит к неисправностям. Лучший результат на сегодня, измеренный в США California Air Resources Board Haagen-Smit Laboratory - увеличение соотношения с 15,4 миль для автомобилей стандарта 0 (25 лет назад) до 101,5 миль для современных бензиновых автомобилей. Иными словами, лучшие современные автомобили должны проехать более 100 миль после прогрева двигателя, чтобы их выбросы были равны уровням выбросов в первые несколько секунд после «холодного» запуска.
Однако учитывайте, что, как я писал выше, в городе на эти 100 миль пробега вы можете останавливаться и вновь стартовать десятки раз. Ещё один фактор - всё чаще для соблюдения жёстких экологических норм в выхлопную систему встраивают второй TWC, уже без датчиков. Соответственно, увеличивается потребление PGM.
Как ещё отметил UBS: «Информация, которую мы получаем в последнее время, пока не указывает, что автомобильная промышленность движется в этом направлении». Действительно, многие данные для этой статьи я взял из обзоров и ссылок в Johnson Matthey Technology RevieW. И нигде в статьях за последние месяцы не встретил хотя бы малейший намёк на возможную замену палладия на платину. Если в будущем мне попадётся что-то стоящее на эту тему - обязательно напишу.
P.S. Кроме родия и палладия, в последнее время произошло повышение цен на #рутений. Его стоимость выросла во второй половине октября до $ 80-86 за тройскую унцию. Последний раз такой уровень наблюдался в июле 2013 г. Ряд специалистов связывают рост цен на рутений со спекулятивными закупками на фоне оживления на рынках родия и палладия. Сейчас рутений используется, в основном, в дисководах, электрических контактах и бескорпусных резисторах. Рост цен также может быть связан с новыми потребителями металла, к которым относятся производство полупроводников и нанотехнологии.
