Re: [討論] 稀土元素在汽車領域的應用
2017年的資料,依據Bolt電動車拆解的資料推估
https://i.imgur.com/nvaTEGz.jpg
https://i.imgur.com/pgG0PmJ.jpg
內燃機車輛全換成EV
會增加
29倍的鋰需求
19倍的鈷需求
6.5倍的稀土元素需求
5.2倍的石墨需求
1.1倍的鎳需求
鈷的供需,未來EV電池佔大多數(Source: BNEF)
https://i.imgur.com/4kbCVwc.jpg
電池產業對鈷的需求
https://i.imgur.com/9GfehfE.jpg
已知的稀土礦量與每年生產(中國佔絕大多數)
https://i.imgur.com/WbMsawK.jpg
稀土常縮寫成REE(rare earth element)
然後講到稀土在電動車上的應用就不得不提釹元素(neodymium, Nd)
Assessing the dynamic material criticality of infrastructure transitions:
A case of low carbon electricity
釹金屬的生產量和需求量趨勢
https://i.imgur.com/U3tgwMx.jpg
REE Recovery from End-of-Life NdFeB Permanent Magnet Scrap: A Critical Review(2017)
釹金屬的需求量一直增加,而絕大部分來自開採而非回收
https://i.imgur.com/4IHVAkg.jpg
如果對EV不用靠釹,不會有"回收釹"相關的文獻回顧吧
而絕大部分的釹需求正是來自電動車的Powertrain(馬達)
https://i.imgur.com/tSWUGYz.jpg
Tesla降低每台車的鈷使用量,但整體電動車產業(電池)的鈷需求量仍然一直增加
TOYOTA也有在開發應用在PM上替代釹的材料,但整體電動車產業對釹需求依舊提高
當然可以預期未來會有能替代開採不易或稀土金屬的材料
但現階段而言,相比傳統汽車產業
電動車產業對鋰、鈷和釹(稀土元素)的依賴相當高是事實
※ 引述《Scape (缺鈣缺很大)》之銘言:
: 稀土元素(Rare-earth element)
: 稀土金屬,或稱稀土元素,是元素週期表上第Ⅲ族之鈧、釔和鑭系元素共17種
: 金屬化學元素的合稱,皆屬於副族元素。鈧和釔因為經常與鑭系元素在礦床中
: 共生,且具有相似的化學性質,故被認為是稀土元素的一員。
: 與其名稱暗示的不同,稀土元素在地殼中的豐度相當高,其中鈰在地殼元素豐
: 度排名第25,占0.0068%(與銅接近),是含量最高的稀土元素。
: 雖然稀土元素並不稀有,但其傾向於兩兩或多種一起生成合金,而難以將稀土
: 元素彼此單獨分離,此外稀土元素在地殼中的分布相當分散,很少有稀土元素
: 集中到容許商業開採的礦床,因此被稱為「稀土」元素。
: 另外稀土元素中含量最少的是鎦,但在地殼中的含量比金甚至還要高出200倍。
: https://en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_element
: http://scimonth.blogspot.com/2011/04/blog-post_1131.html
: 而在汽車領域的應用,部分稀土元素例如釹會用在馬達的磁鐵上,以及車內各
: 種元件等有可能使用到各類稀土元素,像是氧化鈰也常被做為汽車玻璃拋光之
: 用,鄉民有的甚至也會拿來除油膜、氧化鑭做為玻璃添加劑製造螢幕、相機鏡
: 頭,還有汽車音響等,甚至內裝用到的皮革、布料等其生產過程也都會使用到
: 稀土。
: 不過大多數產品的稀土使用量極少,使用量最多的還是石油裂解時做為催化劑
: 使用、以及製作現代燃油車必備的觸媒轉化器。在中油官網上對稀土的介紹中
: 說到:
: "稀土的用途中在美國產業界使用最多是排氣催化控制及石油化學
: 催化劑、稀土磁鐵,另有綠色科技及國防科技等。"
: https://www.cpc.com.tw/cp.aspx?n=248
: 而觸媒轉化器使用的原料除了貴金屬之外,主要是以氧化鈰、氧化鐠和氧化鑭
: 的混合物為主,其中氧化鈰是關鍵成份。由於氧化鈰的氧化還原特性,可以有
: 效地控制排放廢氣的成分。另外將稀土氧化物(Ceo2、Y2O3)加入催化劑中,
: 能提高催化劑的抗鉛、硫中毒性能、耐高溫穩定性。這些稀土元素還能降低貴
: 金屬的使用量並且提高觸媒轉化器的效能。
: http://bit.ly/2w4FHeH
: https://phys.org/news/2017-12-catalyst-exhaust-modern.html
: 而在未來的應用上,馬達自然不必說,永磁馬達內的磁鐵會用到銣金屬;鈰除
: 了用在拋光粉、催化劑外,還會用在儲氫材料、燃料電池原料上,是未來氫燃
: 料電池電動車不可或缺的。
: https://bloom.bg/2T2n4AY
: 而目前電動車常用的鋰離子電池以Tesla 為例,Tesla 採用的是NCA 電池,其
: 正極材料組成為鎳、鈷、鋁,其中最貴最稀少也是爭議最多的材料為鈷,因為
: 鈷的來源大約有三分之二都來自於剛果共和國,而剛果因為時常雇用大量童工
: 而在國際社會上引起關注,而Tesla 電池大致上可分為三個時期:
: Stage 1 (2009 - 2012)
: 這時期用的是18650電池,使用在Tesla Roadster 與初代Model S 上
: 每輛車約需要11公斤的鈷
: Stage 2 (2016 - 2018)
: 這時期用的同樣是18650電池,用在Model S 二代車型與Model X 上
: 但每輛車所需的鈷降至7公斤
: Stage 3 (2018 - )
: 這時期的電池外型變了,2170電池目前只用在Model 3 上
: 並且每車所使用的鈷降至4.5公斤
: https://www.ptt.cc/car/E.ucrvq-535h1U
: 可以看到鈷的用量是逐年遞減,未來甚至可能完全不使用鈷(這要等到四月份
: Tesla 舉辦的電池日會議上才會明朗),而且製造電池並無直接使用大量的稀土
: 元素當成原料。(註:鈷並非稀土元素)
: 稀土元素在現代工業中是扮演著維生素的角色,幾乎各行各業都離不開稀土,
: 做為現代工業產物的電動車雖然也離不開稀土,但是要說電動車是不用石油而
: 用量更少的稀土元素去製造高污染電池那是大錯特錯:
: https://i.imgur.com/3xvXphF.png
: 首先,電池製造並不直接使用大量稀土,其次,稀土並不稀有。甚至在稀土的
: 使用量上,由於製造石油以及廢氣淨化都需要使用到稀土,燃油車生命週期內
: 原本就已經用了非常多的稀土元素,想借由稀土使用來做為抨擊電動車的藉口
: 只能說是對於現代工業以及稀土元素的不了解、相關知識匱乏所導致的。
: PS:
: 希望未來的ElectroWheel 板板主whizz 能多補充些相關知識,若是對於電動車
: 有這般錯誤認知而若未來又發文誤導他人那可就是害人又害己了。
--
謝謝你幫我再度說明了電池製造不直接使用大量稀土元素。
另外這篇報告我也有看過,他並沒有考慮到石油裂解所需的
稀土元素;同時這是純燃油車對上EV 的對比,未來燃油車會
往油電發展,純燃油車將會更少。而油電車也跟電動車相同
其(永磁)馬達也會使用到稀土元素。
光看中油這段介紹我還以為傳統車輛對稀土依賴程度比EV更高哩
https://i.imgur.com/F0gOXWP.jpg
很大一部分人狂推電動車有多環保,開採稀土可一點都不
環保=_=
稀土資源開採有環境問題是事實,但要把這鍋給電動車背就不
對了。我的上一篇文章已經說過,稀土早已經使用在現代各行
EV銷量主導釹需求
https://i.imgur.com/tSWUGYz.jpg
各業上,你衣住行都離不開稀土,而石油裂解更是稀土使用的
大宗,不考慮車輛生命週期只看製造是無法反映全部事實的
電動車是增加了稀土的使用還是減少?你回答這個問題就好
油車的觸媒轉換器也要用到稀土吧
推
中油那段不就一開始就講石油裂解用很多嗎?你要表達什麼?
我可不敢這麼肯定的說電動車會增加稀土使用或是減少耶
用很多就解釋成換成電車總量比較少 好 教主是這樣說吧?
電動車使用稀土主要是用在永磁馬達上的銣,但是感應馬達
電動車需要銣元素主要是用來製造強力磁鐵(銣鐵硼磁鐵),
不過現在電動車的主要動力源仍是感應馬達,感應馬達是不用
磁鐵的。當然現在特斯拉的雙驅車款會使用永磁馬達就是了
卻沒有大量永磁磁鐵的需求。而感應馬達早就被Tesla證明可
使用在電動車上,要是銣缺稀了隨時更換也不是什麼問題。
倒是石油裂解一直使用大量的稀土,美國進口稀土也大多數是
石油裂解只為了生產汽油?
為了石油所用,為何就不肯正視這個事實只敢談車輛本身才料?
石油裂解的產多了去,除非你完全不使用石化產業的任何
產品
特斯拉車上沒任何一石化產業生產的零件?真笑話
2015年的資料,石油精煉(Catalyst)跟磁鐵佔稀土比例分別是24%和23%(約莫相當)
https://i.imgur.com/tCgtlsu.jpg
石油精煉中汽車石油佔一半,約莫12% Powertrain(永磁馬達)佔3~5%,約莫整體的1% 但那時後HEV/PHEV/BEV加起來的銷量才佔整體車輛銷售量多少比例?
難道真以為原油只為了變成汽油??
石油產品很多欸 就算淘汰燃油車 還是要煉油
石油有其他副產品沒錯,但最大宗還是汽油比例將近50%
結果電動車更傷害環境
最大宗的拿出來講有何問題嗎?
不要用汽油就不需要裂解了嗎?
講電動車更傷環境的請拿出證據呀,更可以證明歐盟都錯了
傷不傷環境看你用哪種角度,看哪區域
某些人自以為比VAG總裁還聰明
歐盟又不產稀土,就算採稀土再破壞環境,那也只是出產
所以說就請你拿出證據呀
國的事
別人小孩死不完的概念,懂?
你這不叫證據耶,叫說法。首先你就不知道燃油車與電動車
誰用的稀土更多、誰用的稀土更汙染,你怎能直接說電動車
更汙染環境呢?
之所以EV佔稀土總需求比例不高,純粹是因為當時EV數量很少 但如果以現階段電動車發展,要達到100% EV,對稀土的依賴程度會提高好幾倍
額,原po文章中就直接說明了,把所有內燃機換成電動車
的情況下,稀土用量是大幅增加的...
我上面已經說了,這篇文只有考慮到車輛材料並沒有考慮到
使用的石油,並且未來燃油車都會往油電發展,同樣會大量
使用銣來製造馬達。
我上面說了,裂解石油不完全只會生產出汽油=_=
所以不該用環保這種鳥理由來推電動車跟油電車
就算用100%火力發電 電動車還是排碳比較低
所以使用的石油也會比較少
一整個就是「不願面對的真相」電動車版...
現在再講單輛車的稀土用量,0227你拿2015年的整體用量來講
油車只有靠油電才有效率 那一樣要用馬達
有何意義?你能給出證據證明加上石油裂解後,EV的稀土用量
比燃油車更多嗎?
我不是算給你看了,2015年當時HEV/PHEV/BEV才佔多少比例? 但稀土的使用比例磁鐵可是和觸媒/催化劑相當呢!
也有石化燃料火力發電 需要石化工業專家才能解這題XD
石油會用的比較少?那也未必,得看目前石油裂解完非汽油
部分是否為過剩
再者,爭誰稀土用的多誰用的少有何意義?要說誰比誰更汙染
那要考慮的事情多著呢,碳排、用水量都是指標。
我發文只是要說明一個事實:whizz講生產電池要使用大量稀土
是不對的。你也部用在那費盡心思想要帶風向轉移焦點了
生產電池本來就要稀土啊,懷疑喔 同樣2015年,電池佔8%稀土使用量,觸媒/催化劑佔24%稀土使用量 當時的有用到大電池的車輛佔總量多少,BEV連1%都不到勒
https://i.imgur.com/tCgtlsu.jpg
費盡心思帶風向的是誰,上面講過的話再回你一次 光看中油這段介紹我還以為傳統車輛對稀土依賴程度比EV更高哩
https://i.imgur.com/F0gOXWP.jpg
還好沒浪費時間去查
也沒看教主提出證明,改用電動車後除碳排外會比較少,
碳排比較少也是條件才會比較少的=_=
你看中油介紹然後以為傳統車輛如何如何的關我啥事呀
中油的介紹又不是我寫的,你還好嗎?
@d86,我從來沒在這篇文中講改用EV會如何,我只是要你提出
你說EV會用更多稀土的證明而已,那是你講的話要你提證據
不過分吧。
0227你實在越混越回去了。電池製造會用到稀土就等於電動車
電池會用到稀土嗎?電池百百種用處各有不同,有電池會用到
稀土就等於電動車電池會用到?邏輯是被你當早餐吃了嗎?
EV 就是需要稀土礦這有什麼好辯的
本來想說一篇長知識的文…又被推文邏輯開始亂掉了
歐美國家對於礦產國或是回收國的環保根本不在乎
另外再講一次,稀土早就深入你我的生活當中,只是用量極少
教主,原po的文就已經拿出報告了,不然你拿一個報告來
證明你的論點吧
同時在地球含量並不低,若是有那種誰含量少誰就環保的想法
有人否認稀土使用已經深入生活嗎?本串講的是,當內燃
機全改成電動汽車,稀土用量增加數倍好嗎
那是過於跳躍,環不環保的因素太多,要爭論誰稀土用的少
真的沒啥意義。
我當然知道稀土日常生活都會用,但大電池用更凶這也是
事實
稀土開採有多「環保」?用量少一點,就能開採少一點,
甚至儘量用回收
只要不要有像whizz那樣認為電池需要大量稀土製造所以很汙染
的錯誤想法與認知就好了。
環保本來各種取捨,有些人說電動車可以減少溫室氣體,
你也知環不環保因素多喔,那你何必辯護改用電動汽車就一
但大電池回收就是新問題
定環保?
原來中國在推更污染自己環境的電動車的邏輯
目前各廠都在努力減少電池使用稀土的量,但,電池就是要
用到,一台車電池量或許不多,但要取代內燃機,那個量就
是天文數字了,環保?笑話罷了
某樓,中國蠢不是ptt的共識?
哀 都講了兩篇文二三十頁了還在那邊電池用大量稀土。用稀土
是馬達不是電池好嗎?以後燃油車改油電也會用!!!
電池用量就是會增加阿...
沒有人說油電不會阿XD
算了,我放棄跟這些人溝通了。
首先,電池製造並不直接使用大量稀土 by教主
我自己開油電都不覺得一定比油車環保
教主現在是在避嫌嗎 都不敢發特斯拉新聞了
所以電動車不用馬達??XDD
馬達不用稀土?XDD
好吧,我道歉,我錯把鈷當然稀土
教主就趕緊貼篇文獻說明電動車全車不用稀土好不好?
先去複習高中化學吧 鈷不是稀土
稀土只是含量多寡的差別
一種礦產人類挖的差不多就變稀土啦
教主 你還不懂你讓人反感嗎
稀土是元素表特定區域的元素才叫稀土
@d86,S大是在說明稀土/馬達/電池,沒說馬達不會用
https://i.imgur.com/64FaSPE.jpg 他根本沒這麼說啊
發特斯拉新聞也酸,不發也酸,啊不然是要怎樣
因為以前那些元素不好提煉所以被誤以為含量稀少才將那
些元素稱作稀土元素
XD
既然有用,那內燃機全用電動車替代,稀土用量怎麼會不是
倍增?
因為油車要用的觸媒轉換器 電車不需要啊
電動車稀土用量更少????? WOW
https://i.imgur.com/nvaTEGz.jpghttps://i.imgur.com/pgG0PmJ.jpg
所以一台車的觸媒轉化器稀土用量大於一台電動車稀土的
用量囉?副教主
燃油車減少也可以減少Pd用量 4不4很棒
https://i.imgur.com/QrUUqDd.jpg 突然想到國小自然老
師手上都有強力磁鐵,懷念
稀土應該是歸在馬達那項
Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium這幾個電動車上都廣泛應用(不只馬達)
講不過就講不過還放棄勒,多跑外送就買得起夢想的車拉
Neodymium用在馬達上的確會越來越多
因為超級汙染超級沒效率的內燃機也要靠油電馬達省油
這是不可逆的趨勢
原po同一段話複製超多遍 快笑死
推一個原po用data說話
原來這麼多人認為一台車用一次跟一台車的能源石油用
很多次 開越多用越多是一樣污染的
特粉又都到齊嘍~
哈哈哈哈哈,又在跟人吵架,真的不是車的問題
Google仔又充分的表現出知識不足的地方,這麼愛發文,自己去
開個blog就好,整天一直噓文洗文,又不去試乘,顆顆。
48
教主一如往常的用選擇性跟和稀泥的方式想打臉可能的電車板板主 第一個是把所有稀土元素混在一起講,不同元素有不同的應用 第二個是只選擇性講油車或其它產業用到的,電車就講一個跟稀土最沒關係的鋰電池 跟電車最有關係的永磁馬達就直接跳過 如果教主這篇講稀土的應用有在車板發文的價值,那我想稀土在馬達上現況應該19
首Po稀土元素(Rare-earth element) 稀土金屬,或稱稀土元素,是元素週期表上第Ⅲ族之鈧、釔和鑭系元素共17種 金屬化學元素的合稱,皆屬於副族元素。鈧和釔因為經常與鑭系元素在礦床中 共生,且具有相似的化學性質,故被認為是稀土元素的一員。 與其名稱暗示的不同,稀土元素在地殼中的豐度相當高,其中鈰在地殼元素豐53
先講總結 如果你以為你看了維基百科然後幾篇報導跟農場文章, 你就懂稀土礦懂現在工業然後指責其他人無知, 我覺得就是笑話 稀土為什麼稱為稀土,那是因為過往的時代稀土一直難以被發覺,如今雖然發現他們含量其實不低,但難以獨自成礦,今天可以不要看到跟銅一樣高就高潮好嗎,銅超容易在含硫的礦床中伴生而出的1
我覺得引用經典或許會讓大家知道稀土的未來。就拿經典的''閃電霹靂車‘’ 來預見未 來吧,畢竟阿斯拉的獨特造型現實也出現了,智能電腦目前特斯拉也在開發中,汽車電氣 化也在傑奇古德利安的電磁化汽車一一被應證這部經典動畫就是未來。 稀土在閃電霹靂車Saga篇第二集左右開始出現被利用
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