W ostatnich latach słowa „pierwiastki ziem rzadkich„, „nowe pojazdy energetyczne” i „zintegrowany rozwój” pojawiają się coraz częściej w mediach. Dlaczego? Wynika to głównie ze wzrastającej uwagi poświęcanej przez kraj rozwojowi przemysłu ochrony środowiska i energooszczędnego oraz ogromnego potencjału integracji i rozwoju pierwiastków ziem rzadkich w dziedzinie pojazdów nowej energii. Jakie są cztery główne kierunki zastosowania pierwiastków ziem rzadkich w pojazdach nowej energii?
△ Silnik z magnesami trwałymi ziem rzadkich
I
Silnik z magnesami trwałymi ziem rzadkich
Silnik z magnesami trwałymi ziem rzadkich to nowy typ silnika z magnesami trwałymi, który pojawił się na początku lat 70. XX wieku. Jego zasada działania jest taka sama jak w przypadku silnika synchronicznego wzbudzanego elektrycznie, z tą różnicą, że ten pierwszy wykorzystuje magnes trwały do zastąpienia uzwojenia wzbudzenia w celu wzbudzenia. W porównaniu z tradycyjnymi silnikami wzbudzającymi elektrycznie, silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich mają znaczące zalety, takie jak prosta konstrukcja, niezawodna praca, niewielkie rozmiary, lekkość, niskie straty i wysoka wydajność. Ponadto kształt i rozmiar silnika można elastycznie zaprojektować, co sprawia, że jest on wysoko ceniony w dziedzinie pojazdów o nowej energii. Silniki z magnesami trwałymi ziem rzadkich w samochodach głównie przekształcają energię elektryczną akumulatora na energię mechaniczną, napędzając koło zamachowe silnika w celu obracania i uruchamiania silnika.
II
Bateria zasilana z metali ziem rzadkich
Pierwiastki ziem rzadkich mogą nie tylko brać udział w przygotowywaniu powszechnie stosowanych materiałów elektrodowych do baterii litowych, ale również służyć jako surowce do przygotowywania elektrod dodatnich do akumulatorów kwasowo-ołowiowych lub niklowo-metalowo-wodorkowych.
Bateria litowa: Dzięki dodaniu pierwiastków ziem rzadkich stabilność strukturalna materiału jest w dużym stopniu zagwarantowana, a trójwymiarowe kanały migracji aktywnych jonów litu są również w pewnym stopniu rozszerzone. Dzięki temu przygotowana bateria litowo-jonowa ma większą stabilność ładowania, odwracalność cykli elektrochemicznych i dłuższy cykl życia.
Akumulator kwasowo-ołowiowy: krajowe badania pokazują, że dodanie pierwiastków ziem rzadkich sprzyja poprawie wytrzymałości na rozciąganie, twardości, odporności na korozję i wydzielania tlenu Nadpotencjał stopu ołowiowego płyty elektrodowej. Dodanie pierwiastków ziem rzadkich do składnika aktywnego może zmniejszyć uwalnianie dodatniego tlenu, poprawić wskaźnik wykorzystania dodatniego materiału aktywnego, a tym samym poprawić wydajność i żywotność akumulatora.
Akumulator niklowo-wodorkowy: Akumulator niklowo-wodorkowy ma zalety wysokiej pojemności właściwej, wysokiego prądu, dobrej wydajności ładowania i rozładowania oraz braku zanieczyszczeń, dlatego nazywany jest „zielonym akumulatorem” i szeroko stosowany w motoryzacji, elektronice i innych dziedzinach. Aby zachować doskonałe właściwości rozładowania akumulatora niklowo-wodorkowego przy jednoczesnym zahamowaniu spadku jego żywotności, japoński patent JP2004127549 wprowadza, że katoda akumulatora może być wykonana ze stopu magazynującego wodór na bazie magnezu i niklu ziem rzadkich.
△ Nowe pojazdy energetyczne
III
Katalizatory w katalizatorach trójskładnikowych
Jak wiadomo, nie wszystkie nowe pojazdy energetyczne mogą osiągnąć zerową emisję, takie jak hybrydowe pojazdy elektryczne i programowalne pojazdy elektryczne, które uwalniają pewną ilość toksycznych substancji podczas użytkowania. Aby zmniejszyć emisję spalin samochodowych, niektóre pojazdy są zmuszone do instalowania trójdrożnych konwerterów katalitycznych podczas opuszczania fabryki. Gdy spaliny samochodowe o wysokiej temperaturze przechodzą przez nie, trójdrożne konwertery katalityczne zwiększają aktywność CO, HC i NOx w Go poprzez wbudowany środek oczyszczający, dzięki czemu mogą one zakończyć Redox i wytworzyć nieszkodliwe gazy, co sprzyja ochronie środowiska.
Głównym składnikiem katalizatora trójskładnikowego są pierwiastki ziem rzadkich, które odgrywają kluczową rolę w magazynowaniu materiałów, zastępując niektóre główne katalizatory i służąc jako środki katalityczne. Pierwiastki ziem rzadkich używane w katalizatorze oczyszczania gazu resztkowego to głównie mieszanina tlenku ceru, tlenku prazeodymu i tlenku lantanu, które są bogate w minerały ziem rzadkich w Chinach.
IV
Materiały ceramiczne w czujnikach tlenu
Pierwiastki ziem rzadkich mają unikalne funkcje magazynowania tlenu ze względu na swoją unikalną strukturę elektroniczną i są często używane do przygotowywania materiałów ceramicznych do czujników tlenu w elektronicznych układach wtrysku paliwa, co skutkuje lepszą wydajnością katalityczną. Elektroniczny układ wtrysku paliwa to zaawansowane urządzenie wtryskowe stosowane w silnikach benzynowych bez gaźników, składające się głównie z trzech głównych części: układu powietrznego, układu paliwowego i układu sterowania.
Oprócz tego pierwiastki ziem rzadkich mają również szeroki zakres zastosowań w częściach takich jak koła zębate, opony i stal nadwozia. Można powiedzieć, że pierwiastki ziem rzadkich są niezbędnymi pierwiastkami w dziedzinie pojazdów nowej energii.
Czas publikacji: 14-07-2023