2017年的资料,依据Bolt电动车拆解的资料推估
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https://i.imgur.com/pgG0PmJ.jpg
内燃机车辆全换成EV
会增加
29倍的锂需求
19倍的钴需求
6.5倍的稀土元素需求
5.2倍的石墨需求
1.1倍的镍需求
钴的供需,未来EV电池占大多数(Source: BNEF)
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电池产业对钴的需求
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已知的稀土矿量与每年生产(中国占绝大多数)
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稀土常缩写成REE(rare earth element)
然后讲到稀土在电动车上的应用就不得不提钕元素(neodymium, Nd)
Assessing the dynamic material criticality of infrastructure transitions:
A case of low carbon electricity
钕金属的生产量和需求量趋势
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REE Recovery from End-of-Life NdFeB Permanent Magnet Scrap: A Critical Review
(2017)
钕金属的需求量一直增加,而绝大部分来自开采而非回收
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如果对EV不用靠钕,不会有"回收钕"相关的文献回顾吧
而绝大部分的钕需求正是来自电动车的Powertrain(马达)
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Tesla降低每台车的钴使用量,但整体电动车产业(电池)的钴需求量仍然一直增加
TOYOTA也有在开发应用在PM上替代钕的材料,但整体电动车产业对钕需求依旧提高
当然可以预期未来会有能替代开采不易或稀土金属的材料
但现阶段而言,相比传统汽车产业
电动车产业对锂、钴和钕(稀土元素)的依赖相当高是事实
※ 引述《Scape (缺钙缺很大)》之铭言:
: 稀土元素(Rare-earth element)
: 稀土金属,或称稀土元素,是元素周期表上第Ⅲ族之钪、钇和镧系元素共17种
: 金属化学元素的合称,皆属于副族元素。钪和钇因为经常与镧系元素在矿床中
: 共生,且具有相似的化学性质,故被认为是稀土元素的一员。
: 与其名称暗示的不同,稀土元素在地壳中的丰度相当高,其中铈在地壳元素丰
: 度排名第25,占0.0068%(与铜接近),是含量最高的稀土元素。
: 虽然稀土元素并不稀有,但其倾向于两两或多种一起生成合金,而难以将稀土
: 元素彼此单独分离,此外稀土元素在地壳中的分布相当分散,很少有稀土元素
: 集中到容许商业开采的矿床,因此被称为“稀土”元素。
: 另外稀土元素中含量最少的是镏,但在地壳中的含量比金甚至还要高出200倍。
: https://en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_element
: http://scimonth.blogspot.com/2011/04/blog-post_1131.html
: 而在汽车领域的应用,部分稀土元素例如钕会用在马达的磁铁上,以及车内各
: 种元件等有可能使用到各类稀土元素,像是氧化铈也常被做为汽车玻璃抛光之
: 用,乡民有的甚至也会拿来除油膜、氧化镧做为玻璃添加剂制造萤幕、相机镜
: 头,还有汽车音响等,甚至内装用到的皮革、布料等其生产过程也都会使用到
: 稀土。
: 不过大多数产品的稀土使用量极少,使用量最多的还是石油裂解时做为催化剂
: 使用、以及制作现代燃油车必备的触媒转化器。在中油官网上对稀土的介绍中
: 说到:
: "稀土的用途中在美国产业界使用最多是排气催化控制及石油化学
: 催化剂、稀土磁铁,另有绿色科技及国防科技等。"
: https://www.cpc.com.tw/cp.aspx?n=248
: 而触媒转化器使用的原料除了贵金属之外,主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧
: 的混合物为主,其中氧化铈是关键成份。由于氧化铈的氧化还原特性,可以有
: 效地控制排放废气的成分。另外将稀土氧化物(Ceo2、Y2O3)加入催化剂中,
: 能提高催化剂的抗铅、硫中毒性能、耐高温稳定性。这些稀土元素还能降低贵
: 金属的使用量并且提高触媒转化器的效能。
: http://bit.ly/2w4FHeH
: https://phys.org/news/2017-12-catalyst-exhaust-modern.html
: 而在未来的应用上,马达自然不必说,永磁马达内的磁铁会用到铷金属;铈除
: 了用在抛光粉、催化剂外,还会用在储氢材料、燃料电池原料上,是未来氢燃
: 料电池电动车不可或缺的。
: https://bloom.bg/2T2n4AY
: 而目前电动车常用的锂离子电池以Tesla 为例,Tesla 采用的是NCA 电池,其
: 正极材料组成为镍、钴、铝,其中最贵最稀少也是争议最多的材料为钴,因为
: 钴的来源大约有三分之二都来自于刚果共和国,而刚果因为时常雇用大量童工
: 而在国际社会上引起关注,而Tesla 电池大致上可分为三个时期:
: Stage 1 (2009 - 2012)
: 这时期用的是18650电池,使用在Tesla Roadster 与初代Model S 上
: 每辆车约需要11公斤的钴
: Stage 2 (2016 - 2018)
: 这时期用的同样是18650电池,用在Model S 二代车型与Model X 上
: 但每辆车所需的钴降至7公斤
: Stage 3 (2018 - )
: 这时期的电池外型变了,2170电池目前只用在Model 3 上
: 并且每车所使用的钴降至4.5公斤
: https://www.ptt.cc/bbs/car/M.1533746808.A.E89.html
: 可以看到钴的用量是逐年递减,未来甚至可能完全不使用钴(这要等到四月份
: Tesla 举办的电池日会议上才会明朗),而且制造电池并无直接使用大量的稀土
: 元素当成原料。(注:钴并非稀土元素)
: 稀土元素在现代工业中是扮演着维生素的角色,几乎各行各业都离不开稀土,
: 做为现代工业产物的电动车虽然也离不开稀土,但是要说电动车是不用石油而
: 用量更少的稀土元素去制造高污染电池那是大错特错:
: https://i.imgur.com/3xvXphF.png
: https://www.ptt.cc/bbs/car/M.1582628770.A.98E.html
: 首先,电池制造并不直接使用大量稀土,其次,稀土并不稀有。甚至在稀土的
: 使用量上,由于制造石油以及废气净化都需要使用到稀土,燃油车生命周期内
: 原本就已经用了非常多的稀土元素,想借由稀土使用来做为抨击电动车的借口
: 只能说是对于现代工业以及稀土元素的不了解、相关知识匮乏所导致的。
: PS:
: 希望未来的ElectroWheel 板板主whizz 能多补充些相关知识,若是对于电动车
: 有这般错误认知而若未来又发文误导他人那可就是害人又害己了。