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Complessità future delle configurazioni dei catalizzatori auto, il loro impatto sui MGP e le implicazioni per i collezionisti.

Posted by  Alice
13 mag 2019 0 comments

 

 

La nostra seconda presentazione del Seminario IPMI Auto Catalyst & Fuel Seminar è stata tenuta dal Dr. Stewart Brown, Principal Analyst della divisione Market Research di Johnson Matthey, che ha esaminato la domanda storica di Platinum Group Metal (PGMs - platino, palladio, rodio, rodio); l'impatto della legislazione; le tendenze tecnologiche e di configurazione; il cambiamento del mix "powertrain"; la sostituzione del palladio nei catalizzatori a tre vie; le implicazioni per collezionisti e raffinatori.

 

1. Domanda di PGM

L'inasprimento delle norme derivanti dalla nuova legislazione, soprattutto negli Stati Uniti e in Europa, ha avuto un impatto significativo sulla domanda di MGP nel settore dei catalizzatori per auto. Ora, la crescente domanda di MGP proveniente dal mercato dei catalizzatori sta superando di gran lunga la domanda proveniente da altri settori, in particolare per il palladio e il rodio, come indicano questi due grafici:

 

Uso del catalizzatore per autotrasporto come percentuale della domanda lorda di MGP

 

 

Auto catalyst

 

 

Fonti della domanda di MGP

 

 

Sources of PGM Demand

 

 

2. Legislazione

Attualmente ci troviamo in un periodo di inasprimento globale delle restrizioni sulle emissioni, con l'entrata in vigore di una legislazione in molti dei principali paesi del mondo:

USA: "Livello III" è attualmente in fase di introduzione graduale, con un ulteriore inasprimento previsto a partire dal 2021.

Europa: è stato introdotto "Euro 6c", con "Euro 6d" previsto a partire dal 2020.

Cina: La "China 5" per i motori diesel è stata introdotta l'anno scorso, con "China 6a" per tutti i veicoli previsti dal 2020.

India: "BS4" è arrivato nel 2018 con "BS6" che sarà introdotto nel 2020.

Corea del Sud: nel 2018 è stato introdotto l'"Euro 6d" per i motori diesel

Altri paesi, in particolare nel sud-est asiatico, stanno recuperando il ritardo - la Thailandia, ad esempio, sta attualmente operando su "Euro 4". attualmente, non si prevede di passare a "Euro 5" fino al 2024, anche se recentemente, nel corso di questo mese, l'aggiornamento degli standard di emissione europei è tra le priorità dei responsabili politici.

 

Evoluzione della procedura di test

Contemporaneamente all'introduzione della legislazione per limitare le emissioni inquinanti, sono stati migliorati i meccanismi di controllo per garantire che i veicoli rispecchino i requisiti di legge nelle reali condizioni di guida.

Originariamente, la prova è stata effettuata sul Nuovo Ciclo di guida europeo (NEDC), una procedura progettata negli anni '80 basata sulla guida "teorica". Si tratta di una prova relativamente breve di 20 minuti su 11 km a temperature di 20-30°C con una velocità massima di 120km/h. A causa di ciò, è diventato obsoleto, con l'industria nel suo complesso che mette in discussione la sua realizzazione di cifre economiche che nella realtà sono irraggiungibili.

Di conseguenza, nel 2017 è stata introdotta la Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure (WLTP) che, basandosi su dati reali di guida, consente di ottenere migliori prestazioni su strada. Un test di 30 minuti, oltre 23 km, che include una velocità massima aumentata di 131 km all'ora.

Come complimento al WLTP, l'Europa è la prima regione al mondo ad introdurre le emissioni di guida reali (RDE, Real Driving Emissions), che segna un importante passo avanti nella verifica delle emissioni delle auto. L'RDE è un test fino a 2 ore su circa 90 km a temperature da -7°C a 35°C e velocità fino a 160 km all'ora. Inoltre, introduce, per la prima volta, l'impatto della guida su e giù per le colline, fino a 1300m.

Pertanto, non solo assistiamo a una legislazione più severa, ma anche, cosa importante, a nuove procedure di prova che possono garantire in modo preciso e inequivocabile che questa legislazione funzioni nella pratica.

 

3. Complessità del catalizzatore

A livello globale, la complessità dei catalizzatori è in aumento, trainata dall'inasprimento degli standard di emissione. I motori diesel, in particolare, saranno sottoposti a pressione legislativa e tutti i motori diesel richiedono probabilmente filtri antiparticolato (DPF). Nel breve termine, ciò è vantaggioso per coloro che sono coinvolti nel recupero dei MGP, ma nel medio-lungo termine è probabile che i DPF siano sostituiti dalla tecnologia SCRF (Selective Catalytic Reduction Filter, filtro catalitico selettivo di riduzione catalitica), che migliora la compattezza del sistema e consente una conversione anticipata dell'ossido di azoto (NOx), ma non richiede i MGP come catalizzatori.

La complessità è in aumento anche nel post-trattamento della benzina, con l'installazione di filtri antiparticolato di benzina (GPF) e diesel, con una maggiore richiesta di sistemi di riduzione catalitica selettiva (SCR) e una tendenza all'installazione di un catalizzatore di ammoniaca antiscivolo al 100% (ASC).

 

4. Modifiche "Powertrain".

Sono state sviluppate o sono in corso di sviluppo diverse alternative ai motori a benzina e diesel, il che avrà un impatto significativo sul mercato dei MGP.

Veicolo elettrico ibrido (HEV)

Le vendite globali di HEV nel 2015 sono state pari a 2,2 milioni; si prevede che tale cifra salirà a 19,6 milioni entro il 2025, il che potrebbe aumentare la domanda di MGP del 15%.

Veicolo elettrico a batteria (BEV)

Le vendite globali dei BEV nel 2015 sono state 318.000; si prevede che entro il 2025 il fatturato globale salirà a 6,3 milioni di euro. In questi motori non vengono utilizzati MGP.

Veicolo elettrico a celle a combustibile (FCEV)

Attualmente, e nel breve termine, un settore di mercato molto piccolo, con vendite stimate di 24.000 veicoli entro il 2025, i FCEV richiedono il platino come catalizzatore.

Ci sono, naturalmente, numerose previsioni su come il mercato elettrico crescerà e come avrà un impatto sul mercato tradizionale. Un analista riconosciuto a livello mondiale, Bloomberg, nel suo "Long Term Electric Vehicle Outlook", nel maggio 2018, ha presentato le seguenti previsioni, suggerendo che entro il 2040 i veicoli elettrici potrebbero rappresentare fino al 55% del mercato.

 

 

Alternatives to gasoline and diesel engines

 

 

5. Sostituzione del palladio

Con l'impennata dei prezzi del palladio, si è parlato molto dell'aumento del contenuto di platino, a scapito del palladio, nei catalizzatori.

L'opinione di Johnson Matthey è che, sebbene la sostituzione della benzina sia possibile, occorre prima di tutto superare una serie di sfide tecniche e pratiche, per cui è improbabile che ciò avvenga rapidamente. È necessario un maggiore lavoro di sviluppo per abbinare le prestazioni dei sistemi Palladio/Rodio esistenti. Le questioni chiave per i catalizzatori a tre vie che utilizzano il platino sono la minore emissione di CO e Nox, la minore conversione di NOx ad alta velocità e la minore durata, poiché il platino è meno stabile del palladio nei gas di scarico della benzina. In un momento in cui la piena conformità con i test RDE introdotti di recente è un aspetto fondamentale, i produttori vorranno essere sicuri al 100% che il sistema catalizzatore sia robusto prima di apportare qualsiasi modifica.

 

6. Implicazioni per l'industria

Per ogni tipo di catalizzatore, Johnson Matthey suggerisce le seguenti ramificazioni:

Catalizzatore a tre vie e filtri antiparticolato per benzina

Con un andamento tendenziale generalmente più elevato, i valori di palladio e rodio continueranno ad aumentare, anche se la sostituzione del platino al palladio è probabile nel lungo termine.

Catalizzatori di ossidazione diesel

Tendenza del test generalmente più elevata, con volumi di platino e palladio generalmente costanti.

Filtri antiparticolato diesel

Tenore e volume generalmente costante per platino e palladio.

Riduzione catalitica selettiva e tecnologia SCRF

Nessun contenuto di PGM.

SCR con catalizzatore antiscivolo per ammoniaca

Il contenuto di PGM è molto basso e questo formato rappresenta comunque solo il 20% circa degli SCR.

 

7. Conclusioni

- A livello globale la complessità dei catalizzatori è in aumento, a causa dell'inasprimento degli standard di emissione.

- Lo è, anche se è difficile vedere se le emissioni possono essere sensibilmente ridotte ulteriormente. Pertanto, le prestazioni e la conformità nel mondo reale è fondamentale, con l'RDE nel corso della vita del veicolo che diventa il nuovo standard.

- Una combinazione di "Diesel gate", complessità e incertezza stanno creando una mentalità di avversione al rischio.

- È probabile che gli ibridi siano da neutri a positivi per la domanda di MGP.

- Sostituzione del platino con il palladio, probabilmente nelle TWC/GPF a lungo termine.

- Il tasso di penetrazione dei veicoli elettrici a batteria è incerto, ma la domanda di MGP crescerà.