稀土有什么用途?汽车部分关键技术离不开“稀土”

发布时间:2019-09-09 编辑: qq大全网

什么是稀土?稀土有什么用途?

稀土并不是土,而是一种稀有金属,是化学元素周期表中镧系元素,以及与镧系的15个元素密切相关的2个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素,又分轻稀土和重稀土。众所周知,我国稀土资源丰富,而且是主要输出国。根据市场研究机构research and markets在5月发布的一份报告称,2017年,中国生产了全球80%以上的稀土金属和化合物。

数据来源:中商产业研究院数据库

稀土对常规能源汽车产业的影响

首先,无论是汽油车还是柴油车,排放气体中就含有大量有毒物质,主要污染物为一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物,能引起光化学烟雾等。

为了对抗有毒气体的排放,车辆都必须强制安装三元催化器,当高温的汽车尾气通过三元催化器时,催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H2O)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。

而三元催化器的主要成分为贵金属和稀土,稀土的重要作用为储养材料,并且替代部分主催化剂以及作为催化助剂等。尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化鈰、氧化镨和氧化镧的混合物为主,这些都是中国稀土矿中所富含的。

除了燃油汽车的三元催化器需要大量用到稀土之外,汽车的电子燃油喷射系统中的氧传感器同样是由含稀土的陶瓷材料所制造。

稀土对新能源汽车产业的影响

大家都对新能源汽车有基本的理解,电池、电机和电控是一辆新能源汽车缺一不可的大件。电机的作用跟传统能源汽车的发动机相同,相当于汽车的心脏,而动力电池等同于燃油,相当于汽车的血液,而制作电机最不可或缺的就是稀土。

钕、钐、镨、镝等是制造现代超级永磁材料的主要原料,钕铁硼磁性高出普通永磁材料4—10倍,被誉为“永磁之王”。

从材料层面来说,电动机里面占比最大的就是稀土,不仅仅是电机,是完全结合在一起的。电机里面稀土材料是第一位的,第二位是构件,因为电机本身电子元件不多,主要是材料堆起来,所以电机里面最占分量的、比重最高的就是稀土材料。

其次,像动力电池的构造成分中,也能看到不少含有稀土的身影。当前常见的三元锂电池,三元锂电池全称是“三元材料电池”,一般是指采用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2,NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)三元正极材料的锂电池,把镍盐、钴盐、锰盐作为三种不同的成分比例进行不同的调整,所以称之为“三元”。

对于在三元锂电池正极掺入不同稀土元素,我国进行了多番实验研究。初步结果显示,由于稀土元素分子普遍较大,有些元素可以使得电池充放电更快、使用寿命更长、电池使用更稳定等,可见稀土锂电池有望成为新一代动力电池的主力军。因此说,稀土是汽车关键零件的法宝。

此外,稀土对车身钢材、齿轮、轮毂、轴承甚至一颗螺丝都有着举足轻重的分量,甚至轮胎制造业也需要稀土高分子材料作为稳定剂。可以说,稀土是汽车领域不可或缺的元素,特别是汽车等工业领域,稀土虽少,但不或缺!

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