Re: [讨论] 稀土元素在汽车领域的应用

楼主: kazami (高处不胜寒)   2020-02-27 11:46:22
教主一如往常的用选择性跟和稀泥的方式想打脸可能的电车板板主
第一个是把所有稀土元素混在一起讲,不同元素有不同的应用
第二个是只选择性讲油车或其它产业用到的,电车就讲一个跟稀土最没关系的锂电池
跟电车最有关系的永磁马达就直接跳过
如果教主这篇讲稀土的应用有在车板发文的价值,那我想稀土在马达上现况应该
也很有价值才对,可能教主觉得永磁马达常用上稀土是常识,所以不需要讲?
因为我只看电视又没常识,所以请教了谷哥老师,
人生在车板的第一篇废文就发给这个标题了(希望不要因此被水桶)
※ 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
这里教主跳过
: 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
这里教主跳过
: 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)
跟稀土比较没关系的锂电池却讲很多
平衡一下报导,从这里开始讲磁铁相关
目前永磁可以生产出最强磁力的磁铁(如果有错请指教)是钕铁硼磁铁(Nd2Fe14B)
马达用强力磁铁的好处是一样的电流可以产生更强的磁力
如果用一般磁铁,磁场没这么强,想要产生一样的力量就得加大电流
加大电流意味着更大的损耗,对于电动车斤斤计较的能源来说,
强力磁铁可以比较省电,同样电量可以跑比较远。
而磁铁日常生活中也常常用到,像高价耳机可能就有用到钕铁硼磁铁
然后来看下面这篇
https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2012-01-1061/
其中提到
"We estimate that approximately 0.44 kg of rare earths are used in a
typical conventional sedan, with approximately 80% of the rare earth
content in magnets. As such, neodymium is the most extensively used
rare earth, followed by cerium, which is used mainly in catalytic
converters. The mass of rare earths in a full hybrid electric vehicle
with a nickel metal hydride battery is approximately 4.5 kg. A full
hybrid electric vehicle with a lithium-ion battery contains
approximately 1 kg of rare earth elements. Future plug-in hybrid
electric and battery electric vehicles are expected to be equipped
with lithium-ion batteries and have rare earth contents that still
need to be evaluated."
一台轿车大概会用到0.44kg的稀土(rare earths),其中80%是用在磁铁上面的钕
(neodymium),第二多的是用在catalytic converters(我想这应该就是触煤吧?)
的钸(cerium),而使用镍氢电池的(nickel metal hydride battery)的油电车会
用到4.5kg的稀土,而用锂电池的油电车会用到1kg的稀土。
从第一句话跟第二句话中,我们可以推测锂电池油电车稀土使用量增加,主要
是因为多了永磁马达的缘故。
(我不想浪费钱下载全文,他怎么分析的请自己去看)
所以稀土中的钕就成了永磁马达中相当重要的角色
那钕的现况呢?
https://www.reuters.com/article/us-metals-autos-neodymium-analysis/teslas-electric-motor-shift-to-spur-demand-for-rare-earth-neodymium-idUSKCN1GO28I
(缩https://tinyurl.com/yaer93kg)
Global demand of 31,700 tonnes for neodymium last year already outstripped
supply by 3,300 tonnes, he said. Demand was expected to climb to 34,200
tonnes this year and 38,800 tonnes in 2019, leaving larger deficits.
(根据文章的内容,我猜是2010的资料)
所以钕的供给<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<需求
另外,因为中国是重要稀土生产国,所以目前全球的永磁MRI几乎都在中国
或是中国制造,因为永磁磁铁相较于高端的超导磁铁来说价格跟维护都便宜许多,
对于中小型医院来说还算负担的起。
而永磁MRI光磁铁重量就可能是1~4台轿车整车的重量,可想而知钕的使用量有多少
可以推测当未来越来越多电动车采用强力永磁磁铁马达,
全球抢钕的状况可能会越来越严重,价格也可能越来越高
而中国哪天一个不爽禁止稀土出口,那电动车在中国以外的生产可能遇到困难
那为何不回来用感应马达?用不到大磁铁就不会大量使用钕
主要是因为省成本更提高续航力,因为永磁比感应省电,
用感应想达到一样的续航力,就得比永磁用更多的电池,成本比换成永磁高
至于稀土元素用在锂电池还属于研究阶段,反正就有人试试发现有比较好的效能
就发了paper,但实际应用上可能就像石墨烯一样遥遥无期
但目前电池的确是没用到稀土(至少谷哥不到)
以上模仿教主选择性的讲电动车发展可能遇到钕矿资源的问题
所以个人觉得未来的电车板板主讲到马达与稀土的关系也没错
所有内容都谷哥的到(废文一篇无误)
: 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 11:51:00
跳过啥?是你自己没看到我有讲永磁马达吧这篇本来就是大略性的叙述稀土用在汽车产业的哪些方面还在扣人帽子说我选择性和稀泥?讲电池讲的多本来就是要反驳whizz讲的"电池用了大量稀土"这件事,多讲一点电池又不行了?没把重点放在你在意的地方就是我选择性PO文?本来就不会有一篇文章会十全十美把世间万物都讲到,我讲啥你都可以讲我选择性PO文,这么好用喔?你要补充很欢迎,但你先扣我个选择性PO文是啥意思?引战吗?奇怪了 我想讲电池多一点都不行,你算什么东西?还能指定我要讲什么才不是选择性?妈的 你的这些人真的是超级无聊,那是不是我讲马达你也可以
作者: ru04hj4 (纯朴乡下人II)   2020-02-27 11:58:00
我只关心电池有没有稀土 储能用的锂电池更多
作者: Scape (non)   2020-02-27 11:58:00
讲我选择性不讲电池不讲石油裂解?
作者: toeic900 (好想回家)   2020-02-27 11:58:00
算什么东西都出来了
作者: dreaminc (啾)   2020-02-27 12:01:00
你讲话太难听了吧教主
作者: Scape (non)   2020-02-27 12:01:00
开始批文章没讲到的东西,那你什么都可以讲了那以后大家发文都只打个 42 就好了 不然再怎样都是选择性PO文。实在是超级奇怪的,我没有详述永磁马达就是选择性PO?
作者: MunezSu (Munez)   2020-02-27 12:03:00
看到”你算什么东西”我笑了XD...大家请注意发言,我这几个星期不能用电脑
作者: suntex01 (tears in my heart)   2020-02-27 12:03:00
帮补血,你跟他太认真了.
作者: purplewind (静极思动)   2020-02-27 12:06:00
有些人就是特斯拉好棒棒...反过来也是有的
作者: paulku (苍木浩介.改)   2020-02-27 12:06:00
算什么东西都出来了
作者: callmelanpo (陈亨利)   2020-02-27 12:10:00
教主7pupu
作者: saitou68201 (漂泊不定)   2020-02-27 12:10:00
我是不会因为这篇文章桶你啦,你可以放心
作者: lay10521 (小伊达)   2020-02-27 12:15:00
眼睁睁看 他走却不闻不问
作者: leona12 (leona12)   2020-02-27 12:24:00
某人EQ很差 用词难听 这样不行
作者: REMEMBERYAU (blusense)   2020-02-27 12:30:00
特期拉教徒真的不少
作者: chandler0227 (钱德勒)   2020-02-27 12:32:00
电池主要是镍氢用到La和Pr啦 锂离子很少
楼主: kazami (高处不胜寒)   2020-02-27 12:33:00
感谢板主大大
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 12:33:00
油车也要靠油电马达才能省油 不然制造更多污染打稀土就是连油电车还有PHEV全打
作者: leona12 (leona12)   2020-02-27 12:35:00
https://youtu.be/LTlRFfZVwfE 公然侮辱判例喔
楼主: kazami (高处不胜寒)   2020-02-27 12:40:00
因为板主没桶我 我也很开心的不会去告的
作者: saitou68201 (漂泊不定)   2020-02-27 12:41:00
认真花时间的讨论文是不会进桶的,你多虑惹
作者: chandler0227 (钱德勒)   2020-02-27 12:41:00
也不只马达 Inverter DCDC这些或多或少用到稀土材料
作者: pigking75 (ppppp)   2020-02-27 12:42:00
不过就是个车 要护航成这样吗?
楼主: kazami (高处不胜寒)   2020-02-27 12:46:00
@hanchueh, 我都说我选择性的讲永磁马达跟稀土的关系了,打到我自己开的油电车就打到啊,会怎样吗?
作者: gummybear01 (世界上最健康的熊)   2020-02-27 12:50:00
喔~有人骂人喔
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 12:53:00
特斯拉的永磁马达是可以用160万km的如果钕价格涨到离谱 到时候就会有回收马达的计画
作者: HAHAHUNG (炸凤尾虾的酱汁)   2020-02-27 12:56:00
不过就是讨论车子,需要气到人身攻击?
作者: toeic900 (好想回家)   2020-02-27 12:59:00
吉下去
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 13:00:00
M板主的意思是要检举请找S板主
作者: chandler0227 (钱德勒)   2020-02-27 13:05:00
又在讲耐久100万英里 到底懂不懂耐久是怎么测的啊XD
作者: asukarei (C.C.)   2020-02-27 13:06:00
哦有判例罚五千耶,板主怎么看?不过教主最近一直被针对,理智不小心断线可以理解
作者: hondasho (本田)   2020-02-27 13:08:00
厉害XD
作者: hanchueh (RaidenHC)   2020-02-27 13:08:00
Tesla自己说耐久百万英里的 欢迎你去内湖打脸他们或直接去 Elon Musk 的 Twitter
作者: SEEDA (喜德)   2020-02-27 13:11:00
他说他都不呛人特黑的喔 所以你们不可以说他树敌
作者: saitou68201 (漂泊不定)   2020-02-27 13:14:00
我的态度是若推文起争议的部份,当事人或观众没有特别在意或是来检举的话,我不会特别去管两造的事情
作者: Scape (non)   2020-02-27 13:18:00
我还是要讲一次,我对于你一开始就扣我帽子说我选择性PO文非常的不满,这不是正常讨论的态度。你也是比较有理性的一位了,跟某些ID不同,我不懂你为何要这样说我选择性PO文。另外也跟你致歉,不管怎样话说过头就是不对,抱歉。就到此为止了,不会再回这篇文。
作者: fakefate (回望, 就在这里等妳)   2020-02-27 13:23:00
S大和h大被围攻,一人攻一点,他们却要回应每一点,辛苦小小电车迷没研究无法帮上忙,只希望大家 能理性温和点尊重 友善 包容,不然看得好紧张
作者: hondasho (本田)   2020-02-27 13:27:00
别怕,脑粉如我也没这种状况XD
作者: dreaminc (啾)   2020-02-27 13:27:00
其实就是轮胎那时开始整个风向变差,只能说活该
作者: lay10521 (小伊达)   2020-02-27 13:29:00
因为本田只会被打他国事物XD
作者: DSB520 (Yankees and Sox)   2020-02-27 13:33:00
@dreaminc 是哪篇 我断片
作者: fakefate (回望, 就在这里等妳)   2020-02-27 13:36:00
同楼上,也想知道
作者: lay10521 (小伊达)   2020-02-27 13:40:00
我猜是在说筑波赛道那篇
作者: callmelanpo (陈亨利)   2020-02-27 13:41:00
保时捷TAYCAN阿 甩尾轮胎
作者: REMEMBERYAU (blusense)   2020-02-27 13:46:00
何必伤和气,又不是一台车开一辈子,平民老百姓看什么车CP高就买,反正也只是代步工具
作者: DSB520 (Yankees and Sox)   2020-02-27 13:50:00
作者: paulku (苍木浩介.改)   2020-02-27 14:02:00
真的 什么车自己喜欢就买 虽然有人爱到舍不得买就是了
作者: GORDON2037 (西风)   2020-02-27 14:20:00
"你算什么东西"都出来了,好凶喔?
作者: Pellaeon (秋风孤剑李鸿章)   2020-02-27 14:53:00
骂别人“你算什么东西”超傲慢的欸哈哈哈
作者: toeic900 (好想回家)   2020-02-27 14:57:00
会怕了厚 XD
作者: MotleyCrue (克鲁小丑)   2020-02-27 15:02:00
"你算什么东西” 真的是好客气又有礼貌
作者: ghjkl5566 (56不能王)   2020-02-27 15:06:00
你们这些异教徒够了没?!害我们教主花一堆时间回复以为教主跟你们异教徒一样无聊吗?异教徒们真的是“超级无聊”呢!
作者: trickart (我小魔啦)   2020-02-27 18:39:00
骂别人“你算什么东西” 挖 超屌的....XDDDDD
作者: dkfs789 (我有妹妹)   2020-02-27 18:48:00
勇敢一点不要怕辣
作者: riukosan (老大哥)   2020-02-27 19:13:00
完蛋 道歉了教主知道道歉就一定告得成吗XDD
作者: SRJ (A_A)   2020-02-27 19:49:00
心平气合...前天战教主也是,起手式都一样"你扣我帽"后跳针
作者: showingstar (showingstar)   2020-02-27 19:54:00
更早之前的...我只记得指著taycan车机顿就跳跃成porsche的车不会整合通讯XD然后被D大指说早就有CAN就开始7pupu
作者: hondasho (本田)   2020-02-27 19:57:00
这很有之前在看辩论会的感觉XD
作者: SRJ (A_A)   2020-02-27 20:11:00
其实特官方早期大吹ap时我就战过一次;看来到现在还是一个样
作者: wisdom   2020-02-27 20:59:00
使用永磁马达并不是因为它比较省电(也许有一些间接关系)永磁马达的优势是能量密度高,同样体积可以比感应马达输出更大功率。这对电动车有体积跟重量的优势,也许体积重量小一些,能降低些许电耗,但并不是马达本身比较省电。另外永磁马达可以直接变成发电机作为动能回收使用,感应马达要使用其他解决方案来达到动能回收。但永磁马达也不是没有缺点,造价高(因为强力磁铁很贵),加上磁铁黏结的技术其实还有进步的空间,实务上磁铁因为长时间使用而脱落的案例并不在少数。因此要使用在电动车上需要更高的成本来确保马达的寿命。再者磁铁是会退磁的,随着使用时间过去,马达出力会因为磁力减退而下降。这是为什么特斯拉目前主要仍是使用感应马达的原因。
作者: cptk5566 (尾刀)   2020-02-27 21:01:00
我也喜欢特斯拉 但教主EQ真D 可怜哪
作者: TaiwanNeko (台灣小小貓)   2020-02-27 21:48:00
而且讲完你算什么东西,后面还来一个妈的
作者: SRJ (A_A)   2020-02-27 21:51:00
@fakefate 别被教主逻辑带走...他开的题目是"稀土in汽车应用"结论下"不能拿稀土用量打ev", Data是"电池用很少稀土"立刻都被6.5倍的稀土用量打脸; 就坚持"电池资料正确" 狂跳针
作者: hondasho (本田)   2020-02-27 22:02:00
主题常常跟内容搭不上,再用似是而非的论述来反辩,看文都要很仔细啊XD
作者: SRJ (A_A)   2020-02-27 22:03:00
要坚持说只是反wh电池谬误 大可以开题目写 "稀土in电池"就不会被围炉; 老是来这套真是鸠由自取看他文当加练逻辑吧...还常呛人中文差我也是笑笑 :)

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