JOGMEC 平成25年度第8回金属資源関連成果発表会
自動車触媒における
白金族使用動向
及び関連技術動向
Katsuo SUGA
Deputy General Manager
Advanced Materials Laboratory
January, 29th, 2014
しばしば、触媒はマフラーと間違われます
ガソリンエンジン車の例
前
後
マフラー (消音器)
マニホールド
直下触媒
2
床下触媒
一般に、4気筒は2個、6気筒は4個ついています
6気筒
3
外観 (カットモデル)
触媒コンバーター
触媒
貴金属
1個当り 1~10g
1台当り 3~20g 程度
4
触媒システム
ガソリンエンジン
TWC
排ガス
TWC
HC, CO, NOx
ストイキ雰囲気
TWC； Three Way Catalyst
三元触媒
ディーゼルエンジン
排ガス
DOC
リーン雰囲気
HC, CO
DPF
and
or
Particulate Matter
LNT
SCR+ASC
NOｘ
DOC； Diesel Oxidation Catalyst
酸化触媒
LNT； Lean NOx Trap
NOxトラップ触媒
DPF； Diesel Particulate Filter
ディーゼル微粒子捕集フィルタ
SCR； Selective Catalytic Reduction
選択的還元触媒
ASC； Ammonia Slip Catalyst
アンモニアスリップ触媒
5
触媒内部
セラミックス製
ハニカム担体
(2MgO2・Al2O3・5SiO2)
ガス
流路
貴金属
（Pt、Pd、Rh）
触媒成分
基材 (Al2O3等)
助触媒
(CeO2等)
1～10μm
6
触媒成分に使われる金属
He
H
Li Be
B
C
N
O
F Ne
Na Mg
Al ( Si
)P
S
Cl Ar
K Ca Se ( Ti
Rb Sr ( Y
)Zr
)V
Cr Mn (Fe )Co (Ni )
(Cu )Zn Ga Ge As Se Br Kr
Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te
I
Xe
Cs (Ba )※1 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ※2 Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn
※1 La Ce ( Pr )
(Nd )Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Eb Lu
※2 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
7
自動車用触媒のPGM使用量
自動車生産台数の増大に伴いPGMも増大
[ton]
[百万台]
250
90
自動車生産台数
Pd
200
80
70
60
150
50
40
Pt
100
30
20
50
Rh
0
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
10
0
2014
出典 JM Platinum 1999~2013
OICA
8
1台当りPGM使用量
[g/vehicle]
1台当りのPGM使用量は増えている
4.5
4.0
Total
3.5
3.0
2.5
Pd
2.0
1.5
Pt
1.0
0.5
Rh
0.0
1995
2000
2005
2010
2015
出典 JM Platinum 1999~2013
OICA
9
内訳
[ton/year]
250
200
Rh
150
100
Pd
Pd
50
Pt
0
Pt
小型ｶﾞｿﾘﾝ
小型ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ
大型ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ
JM Platinum 2013
10
PGM低減技術
PGM
高温排ガス
現実
基材
PGMが凝集・肥大化し表面積減少
性能低下多くのPGMが必要
理想
高温排ガス
PGM粒子が小さく維持
高性能PGMが少なくて済む
11
PGM低減技術
日産自動車(株)の技術
従来の触媒
劣化で貴金属が肥大化
貴金属
劣化
Pt
基材
20nm
基材
新開発の触媒
貴金属が微細のまま維持
12
貴金属
劣化
基材
しきり材
Pt
基材
20nm
しきり材
ダイハツ工業(株)
マツダ(株)
13
PGM増減要因
PGM使用量増大
PGM使用量減少
自動車生産台数増
PGM低減技術
排気規制強化
EV化 (燃費規制強化)
新興国の燃料性状改善
新興国でリサイクル開始
14

PowerPoint プレゼンテーション