没有稀土就没有汽车？

2024-10-31 11:22:44 | 作者: 匿名

汽车领域：稀土虽稀有，却不可或缺！

稀土是指一系列元素，包括钇、钪和17种镧系元素。这些元素在现代工业中发挥着非常重要的作用，被称为“工业味精”。可用于电子信息、石油化工、冶金、能源等领域提高材料的质量或性能。

稀土元素的分类

在新能源汽车应用方面，稀土主要应用于电动汽车的驱动电机、扬声器、硬盘等领域。在碳中和目标下，随着新能源汽车产业的快速发展，我国对稀土的需求快速增长。数据显示，新能源汽车、电子工业等领域占全球稀土消费比例最高，达到35%。

新能源汽车所需关键矿产资源需求预测

稀土材料是新能源汽车应用中必不可少的材料。

从新能源汽车行业稀土消费情况来看，新能源汽车行业主要涉及稀土永磁材料和稀土储氢材料，占比分别为64%和36%。

稀土永磁材料占新能源汽车稀土应用比例

稀土永磁电机

在新能源汽车行业，无论是混合动力汽车、纯电动汽车还是刚刚起步的燃料电池汽车，永磁电机都是不可或缺的核心部件之一。稀土永磁体约占新能源汽车行业稀土应用的60%。

“永磁体”的字面意思是保持长期稳定的磁场。为了维持这种现象，需要稀土元素“钕”。在“钕”的基础上，添加“铁”和“硼”，可以创造出强大且始终开启的磁场——钕铁硼。

钕铁硼磁铁可以提供强大的磁场力，让电机以更小的尺寸产生更大的扭矩和功率输出。这意味着电动汽车在加速时可以更快地达到相同速度，同时也提高了整车的能源效率，大大提高了电动汽车的行驶性能。

其次，通过采用由钕铁硼磁体制成的高效电机，电动汽车可以在相同电池容量的情况下实现更高的能源利用率。这意味着车辆可以更有效地利用电池中存储的能量，从而延长车辆的续航里程。对于消费者来说，可以减少里程焦虑，有利于新能源汽车的普及。

此外，与传统燃油汽车相比，电动汽车更加注重车辆轻量化。钕铁硼磁体具有很强的磁性能，能够以更小的尺寸和重量提供相同的输出功率。

同时，在永磁电机中，钕铁硼是最常用的永磁材料之一。通常会混合少量的镓和重稀土元素镝、镨、铽来保证永磁电机的耐热性。但稀土矿中重稀土元素储量较小，成本较高。目前，一些企业开始更多地使用轻稀土，减少重稀土的使用。

稀土动力电池

稀土元素不仅可以参与当前主流锂电池电极材料的制备，还可以作为铅酸电池或镍氢电池正极材料的制备原料。

1.镍氢电池

以混合动力汽车为例。动力镍氢电池及其管理系统的选择具有功率特性高、耐用可靠、安全裕度大等特点。目前市场上的动力镍氢电池大多采用AB5稀土储氢合金作为负极材料。稀土储氢合金粉末用作电池负极材料。具有电容量高、无环境污染、循环寿命长等优点。在电池发展中占有重要地位。目前，全球85%的混合动力汽车使用镍氢电池。未来，镍氢动力电池仍将是混合动力汽车的首选动力来源。所采用的储氢负极材料完全能够满足混合动力汽车用镍氢电池的要求。

2、锂电池

由于稀土元素的添加，材料的结构稳定性得到了极大的保证，活性锂离子迁移的三维通道也得到了一定程度的扩大，使得制备的锂离子电池具有更高的充电性能稳定性和电化学循环可逆性，循环寿命更长。