Re: [讨论] 稀土元素在汽车领域的应用

楼主: chandler0227 (钱德勒)   2020-02-27 09:46:28
2017年的资料,依据Bolt电动车拆解的资料推估
https://i.imgur.com/nvaTEGz.jpg
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)
https://i.imgur.com/4kbCVwc.jpg
电池产业对钴的需求
https://i.imgur.com/9GfehfE.jpg
已知的稀土矿量与每年生产(中国占绝大多数)
https://i.imgur.com/WbMsawK.jpg
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
https://i.imgur.com/U3tgwMx.jpg
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
https://i.imgur.com/4IHVAkg.jpg
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)
https://i.imgur.com/tSWUGYz.jpg
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。
作者: Scape (non)   2020-02-27 09:50:00
谢谢你帮我再度说明了电池制造不直接使用大量稀土元素。另外这篇报告我也有看过,他并没有考虑到石油裂解所需的稀土元素;同时这是纯燃油车对上EV 的对比,未来燃油车会往油电发展,纯燃油车将会更少。而油电车也跟电动车相同其(永磁)马达也会使用到稀土元素。
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 09:53:00
很大一部分人狂推电动车有多环保,开采稀土可一点都不环保=_=
作者: Scape (non)   2020-02-27 09:56:00
稀土资源开采有环境问题是事实,但要把这锅给电动车背就不对了。我的上一篇文章已经说过,稀土早已经使用在现代各行各业上,你衣住行都离不开稀土,而石油裂解更是稀土使用的大宗,不考虑车辆生命周期只看制造是无法反映全部事实的
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 09:59:00
电动车是增加了稀土的使用还是减少?你回答这个问题就好
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 09:59:00
油车的触媒转换器也要用到稀土吧
作者: ccc101419 (还是养狗吧)   2020-02-27 10:00:00
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:00:00
中油那段不就一开始就讲石油裂解用很多吗?你要表达什么?
作者: ctx1000 (时を刻む呗)   2020-02-27 10:02:00
用很多就解释成换成电车总量比较少 好 教主是这样说吧?
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:03:00
电动车使用稀土主要是用在永磁马达上的铷,但是感应马达
作者: wisdom   2020-02-27 10:03:00
电动车需要铷元素主要是用来制造强力磁铁(铷铁硼磁铁),不过现在电动车的主要动力源仍是感应马达,感应马达是不用磁铁的。当然现在特斯拉的双驱车款会使用永磁马达就是了
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:05:00
石油裂解只为了生产汽油?
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:06:00
为了石油所用,为何就不肯正视这个事实只敢谈车辆本身才料?
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:07:00
石油裂解的产多了去,除非你完全不使用石化产业的任何产品特斯拉车上没任何一石化产业生产的零件?真笑话难道真以为原油只为了变成汽油??
作者: lay10521 (小伊达)   2020-02-27 10:10:00
石油产品很多欸 就算淘汰燃油车 还是要炼油
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:12:00
石油有其他副产品没错,但最大宗还是汽油比例将近50%
作者: INNBUG (最纯洁的杰)   2020-02-27 10:12:00
结果电动车更伤害环境
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:13:00
不要用汽油就不需要裂解了吗?
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:13:00
讲电动车更伤环境的请拿出证据呀,更可以证明欧盟都错了
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:15:00
伤不伤环境看你用哪种角度,看哪区域
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 10:15:00
某些人自以为比VAG总裁还聪明
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:16:00
欧盟又不产稀土,就算采稀土再破坏环境,那也只是出产
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:16:00
所以说就请你拿出证据呀
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:17:00
你这不叫证据耶,叫说法。首先你就不知道燃油车与电动车谁用的稀土更多、谁用的稀土更污染,你怎能直接说电动车更污染环境呢?
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:24:00
额,原po文章中就直接说明了,把所有内燃机换成电动车的情况下,稀土用量是大幅增加的...
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:26:00
我上面已经说了,这篇文只有考虑到车辆材料并没有考虑到使用的石油,并且未来燃油车都会往油电发展,同样会大量使用铷来制造马达。
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:30:00
我上面说了,裂解石油不完全只会生产出汽油=_=所以不该用环保这种鸟理由来推电动车跟油电车
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 10:33:00
就算用100%火力发电 电动车还是排碳比较低所以使用的石油也会比较少
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:33:00
一整个就是“不愿面对的真相”电动车版...
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:33:00
现在再讲单辆车的稀土用量,0227你拿2015年的整体用量来讲
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:34:00
有何意义?你能给出证据证明加上石油裂解后,EV的稀土用量比燃油车更多吗?
作者: lay10521 (小伊达)   2020-02-27 10:34:00
也有石化燃料火力发电 需要石化工业专家才能解这题XD
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:35:00
石油会用的比较少?那也未必,得看目前石油裂解完非汽油部分是否为过剩
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:36:00
再者,争谁稀土用的多谁用的少有何意义?要说谁比谁更污染那要考虑的事情多着呢,碳排、用水量都是指标。我发文只是要说明一个事实:whizz讲生产电池要使用大量稀土是不对的。你也部用在那费尽心思想要带风向转移焦点了
作者: ru04hj4 (纯朴乡下人II)   2020-02-27 10:39:00
还好没浪费时间去查
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:43:00
也没看教主提出证明,改用电动车后除碳排外会比较少,碳排比较少也是条件才会比较少的=_=
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:43:00
你看中油介绍然后以为传统车辆如何如何的关我啥事呀中油的介绍又不是我写的,你还好吗?@d86,我从来没在这篇文中讲改用EV会如何,我只是要你提出你说EV会用更多稀土的证明而已,那是你讲的话要你提证据不过分吧。0227你实在越混越回去了。电池制造会用到稀土就等于电动车电池会用到稀土吗?电池百百种用处各有不同,有电池会用到稀土就等于电动车电池会用到?逻辑是被你当早餐吃了吗?
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 10:50:00
EV 就是需要稀土矿这有什么好辩的
作者: ststLiang (Liang)   2020-02-27 10:52:00
本来想说一篇长知识的文…又被推文逻辑开始乱掉了
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 10:53:00
欧美国家对于矿产国或是回收国的环保根本不在乎
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:53:00
另外再讲一次,稀土早就深入你我的生活当中,只是用量极少
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:53:00
教主,原po的文就已经拿出报告了,不然你拿一个报告来证明你的论点吧
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:54:00
同时在地球含量并不低,若是有那种谁含量少谁就环保的想法
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:55:00
有人否认稀土使用已经深入生活吗?本串讲的是,当内燃机全改成电动汽车,稀土用量增加数倍好吗
作者: Scape (non)   2020-02-27 10:56:00
那是过于跳跃,环不环保的因素太多,要争论谁稀土用的少真的没啥意义。
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 10:56:00
我当然知道稀土日常生活都会用,但大电池用更凶这也是事实
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:56:00
稀土开采有多“环保”?用量少一点,就能开采少一点,甚至尽量用回收
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 10:58:00
环保本来各种取舍,有些人说电动车可以减少温室气体,
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 10:58:00
你也知环不环保因素多喔,那你何必辩护改用电动汽车就一
作者: l79cm (欧亚美跌 义股优)   2020-02-27 11:00:00
原来中国在推更污染自己环境的电动车的逻辑
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 11:00:00
目前各厂都在努力减少电池使用稀土的量,但,电池就是要用到,一台车电池量或许不多,但要取代内燃机,那个量就是天文数字了,环保?笑话罢了某楼,中国蠢不是ptt的共识?
作者: Scape (non)   2020-02-27 11:02:00
哀 都讲了两篇文二三十页了还在那边电池用大量稀土。用稀土是马达不是电池好吗?以后燃油车改油电也会用!!!
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 11:02:00
电池用量就是会增加阿...没有人说油电不会阿XD
作者: Scape (non)   2020-02-27 11:03:00
算了,我放弃跟这些人沟通了。
作者: ctx1000 (时を刻む呗)   2020-02-27 11:06:00
首先,电池制造并不直接使用大量稀土 by教主
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 11:06:00
我自己开油电都不觉得一定比油车环保
作者: SEEDA (喜德)   2020-02-27 11:09:00
教主现在是在避嫌吗 都不敢发特斯拉新闻了
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 11:10:00
所以电动车不用马达??XDD马达不用稀土?XDD
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 11:11:00
好吧,我道歉,我错把钴当然稀土
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 11:12:00
教主就赶紧贴篇文献说明电动车全车不用稀土好不好?
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 11:17:00
先去复习高中化学吧 钴不是稀土
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 11:18:00
稀土只是含量多寡的差别一种矿产人类挖的差不多就变稀土啦
作者: dreaminc (啾)   2020-02-27 11:23:00
教主 你还不懂你让人反感吗
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 11:25:00
稀土是元素表特定区域的元素才叫稀土
作者: fakefate (回望, 就在这里等妳)   2020-02-27 11:31:00
@d86,S大是在说明稀土/马达/电池,没说马达不会用https://i.imgur.com/64FaSPE.jpg 他根本没这么说啊发特斯拉新闻也酸,不发也酸,啊不然是要怎样
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 11:34:00
因为以前那些元素不好提炼所以被误以为含量稀少才将那些元素称作稀土元素
作者: Pellaeon (秋风孤剑李鸿章)   2020-02-27 11:34:00
XD
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 11:34:00
既然有用,那内燃机全用电动车替代,稀土用量怎么会不是倍增?
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 11:38:00
因为油车要用的触媒转换器 电车不需要啊
作者: d8613518 (张森)   2020-02-27 11:39:00
所以一台车的触媒转化器稀土用量大于一台电动车稀土的用量囉?副教主
作者: ru04hj4 (纯朴乡下人II)   2020-02-27 11:39:00
燃油车减少也可以减少Pd用量 4不4很棒
作者: fakefate (回望, 就在这里等妳)   2020-02-27 11:42:00
https://i.imgur.com/QrUUqDd.jpg 突然想到国小自然老师手上都有强力磁铁,怀念
作者: bluemkevin (WHO WHO)   2020-02-27 11:42:00
稀土应该是归在马达那项
作者: cospergod (cospergod)   2020-02-27 11:50:00
讲不过就讲不过还放弃勒,多跑外送就买得起梦想的车拉
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 11:51:00
Neodymium用在马达上的确会越来越多因为超级污染超级没效率的内燃机也要靠油电马达省油这是不可逆的趋势
作者: lll156k1529 (吃鸡腿)   2020-02-27 11:57:00
原po同一段话复制超多遍 快笑死
作者: pipi7878   2020-02-27 12:14:00
推一个原po用data说话
作者: youkisushe (65454)   2020-02-27 12:20:00
原来这么多人认为一台车用一次跟一台车的能源石油用很多次 开越多用越多是一样污染的
作者: pigking75 (ppppp)   2020-02-27 12:40:00
特粉又都到齐喽~
作者: m996360 (怀特先生)   2020-02-27 12:51:00
哈哈哈哈哈,又在跟人吵架,真的不是车的问题
作者: MXIC ( )   2020-02-27 13:03:00
Google仔又充分的表现出知识不足的地方,这么爱发文,自己去开个blog就好,整天一直嘘文洗文,又不去试乘,颗颗。

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