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