监控画面中，几名男子钻入车底一番操作，不出 30 秒，便拆下一个桶状钢管扬长而去。遭殃的是车主，汽车尾气净化装置——三元催化器——瞬间被盗。

在加州，平均每个月就有 1600 个车主遭受此劫。这些在车底游走、随处作案的窃贼，成了旧金山一道独特的“风景线”。

2022 年，美国警方抓获了一个专门盗窃转卖三元催化器的犯罪团伙，涉案金额高达 5.45 亿美元，相当于B站半年的广告营收。偷盗三元催化器为何如此“暴利”？这些锈迹斑斑的破钢管在汽车上究竟有什么作用？

现代燃油汽车不可或缺的三元催化器并非与生俱来。在汽车发明初期，人们对尾气的危害一无所知，车尾的黑烟肆意排放了数十年。

1943 年 7 月，突如其来的光化学烟雾笼罩了整个洛杉矶，居民感到眼睛刺痛、喉咙发痒。当时正值二战期间，当地一度怀疑这是日本的毒气袭击，但事实是，雾霾来自这座城市本身。

作为当时最大的汽车市场，洛杉矶的汽车数量超过百万，不加限制的尾气排放正是空气污染的源头。

幸运的是，法国发明家尤金·胡德里（Eugene Houdry）开出了一剂药方：催化转换器。它利用催化剂产生化学反应，化有害为无害。

催化转换器是三元催化器的前身，属于二元催化，只能处理一氧化碳和碳氢化合物这两种污染物。这种催化器在今天的柴油车上依然常见，而对氮氧化物的净化则主要依赖于 SCR 系统注入尿素溶液，利用尿素分解产生的氨将氮氧化物还原成氮气和水。

1970 年，美国在新修订的《空气清洁法案》中，首次对汽车尾气的污染物排放量作出限制，催化转换器从此大展身手，成为车辆排放控制的标配。如今，汽车上的三元催化器更加先进，可以同时处理尾气中的三大污染物：一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物。

三元催化器的核心在于三种铂族金属——铂、钯、铑——它们作为催化剂，隐藏在三元催化器内部。拆开金属外壳，占据全部空间的柱状机体是三元催化器的核心。

机体通常由陶瓷或金属材料制成，内部为疏松多孔的蜂窝状结构，便于气流通过的同时尽可能增大接触面积。催化剂被均匀涂覆在机体表面，在尾气通过时发生催化反应。

这个反应遵循朗缪尔-欣谢尔伍德机理，包括吸附、表面反应和解吸三个步骤。以铂催化一氧化碳的氧化为例，气相的氧气和一氧化碳分子在接触催化剂时发生化学吸附，与铂表面的结合位点相结合；一氧化碳分子内部的化学键被削弱，氧分子则在吸附中解离为更活跃的氧原子，它们在催化剂表面相遇生成二氧化碳；最后，二氧化碳分子从催化剂表面解吸，返回到气相中。碳氢化合物和氮氧化物的转化也遵循类似的反应规则，最终被转化成二氧化碳、氮气和水。

和电池一样，三元催化器也有使用寿命，一般以汽车里程数衡量，通常在 16 万公里以上。由于高温烧结和积碳堵塞等原因，催化剂会逐渐失去活性，最终导致汽车年检不合格。

由于失活的不可逆性，三元催化器损坏后通常直接更换。从 2018 年起，三元催化器中使用的钯和铑价格持续上涨，这与铂族金属的稀缺性以及主要产地南非和俄罗斯的供应问题密切相关。

面对日益严苛的排放标准和电动化浪潮的冲击，汽车厂商和相关企业都在积极寻求新的出路。车企致力于减少贵金属用量、改进催化器性能，并积极探索贵金属催化剂的替代品。

而以三元催化器业务为主的企业，如巴斯夫和庄信万丰，则开始布局锂电池回收和绿色氢能等新兴领域。