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Re: [討論] 稀土元素在汽車領域的應用

看板car標題Re: [討論] 稀土元素在汽車領域的應用作者
chandler0227
(錢德勒)
時間推噓44 推:48 噓:4 →:95

2017年的資料,依據Bolt電動車拆解的資料推估

https://i.imgur.com/nvaTEGz.jpg

圖 稀土元素在汽車領域的應用

https://i.imgur.com/pgG0PmJ.jpg
圖 稀土元素在汽車領域的應用

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

圖 稀土元素在汽車領域的應用

電池產業對鈷的需求
https://i.imgur.com/9GfehfE.jpg
圖 稀土元素在汽車領域的應用



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

圖 稀土元素在汽車領域的應用

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

圖 稀土元素在汽車領域的應用

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
圖 稀土元素在汽車領域的應用

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

圖 稀土元素在汽車領域的應用



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

圖 稀土元素在汽車領域的應用
: https://www.ptt.cc/car/M.1582628770.A.98E
: 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。

--

※ PTT留言評論
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 42.73.106.124 (臺灣)
PTT 網址

Scape02/27 09:50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。

Scape02/27 09:50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

Scape02/27 09:51稀土元素;同時這是純燃油車對上EV 的對比,未來燃油車會

Scape02/27 09:52往油電發展,純燃油車將會更少。而油電車也跟電動車相同

Scape02/27 09:53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

圖 稀土元素在汽車領域的應用

d861351802/27 09:53很大一部分人狂推電動車有多環保,開採稀土可一點都不

d861351802/27 09:53環保=_=

Scape02/27 09:56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

Scape02/27 09:57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

圖 稀土元素在汽車領域的應用

Scape02/27 09:58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

Scape02/27 09:59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

d861351802/27 09:59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

hanchueh02/27 09:59油車的觸媒轉換器也要用到稀土吧

ccc10141902/27 10:00

Scape02/27 10:00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?

Scape02/27 10:01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

ctx100002/27 10:02用很多就解釋成換成電車總量比較少 好 教主是這樣說吧?

Scape02/27 10:03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

wisdom02/27 10:03電動車需要銣元素主要是用來製造強力磁鐵(銣鐵硼磁鐵),

wisdom02/27 10:03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

wisdom02/27 10:03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

Scape02/27 10:03卻沒有大量永磁磁鐵的需求。而感應馬達早就被Tesla證明可

Scape02/27 10:04使用在電動車上,要是銣缺稀了隨時更換也不是什麼問題。

Scape02/27 10:05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

d861351802/27 10:05石油裂解只為了生產汽油?

Scape02/27 10:06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?

d861351802/27 10:07石油裂解的產多了去,除非你完全不使用石化產業的任何

d861351802/27 10:07產品

d861351802/27 10:09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

圖 稀土元素在汽車領域的應用

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?

d861351802/27 10:10難道真以為原油只為了變成汽油??

lay1052102/27 10:10石油產品很多欸 就算淘汰燃油車 還是要煉油

Scape02/27 10:12石油有其他副產品沒錯,但最大宗還是汽油比例將近50%

INNBUG02/27 10:12結果電動車更傷害環境

Scape02/27 10:12最大宗的拿出來講有何問題嗎?

d861351802/27 10:13不要用汽油就不需要裂解了嗎?

Scape02/27 10:13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

d861351802/27 10:15傷不傷環境看你用哪種角度,看哪區域

hanchueh02/27 10:15某些人自以為比VAG總裁還聰明

d861351802/27 10:16歐盟又不產稀土,就算採稀土再破壞環境,那也只是出產

Scape02/27 10:16所以說就請你拿出證據呀

d861351802/27 10:16國的事

d861351802/27 10:16別人小孩死不完的概念,懂?

Scape02/27 10:17你這不叫證據耶,叫說法。首先你就不知道燃油車與電動車

Scape02/27 10:18誰用的稀土更多、誰用的稀土更汙染,你怎能直接說電動車

Scape02/27 10:18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

d861351802/27 10:24額,原po文章中就直接說明了,把所有內燃機換成電動車

d861351802/27 10:24的情況下,稀土用量是大幅增加的...

Scape02/27 10:26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

Scape02/27 10:26使用的石油,並且未來燃油車都會往油電發展,同樣會大量

Scape02/27 10:27使用銣來製造馬達。

d861351802/27 10:30我上面說了,裂解石油不完全只會生產出汽油=_=

d861351802/27 10:31所以不該用環保這種鳥理由來推電動車跟油電車

hanchueh02/27 10:33就算用100%火力發電 電動車還是排碳比較低

hanchueh02/27 10:33所以使用的石油也會比較少

d861351802/27 10:33一整個就是「不願面對的真相」電動車版...

Scape02/27 10:33現在再講單輛車的稀土用量,0227你拿2015年的整體用量來講

hanchueh02/27 10:33油車只有靠油電才有效率 那一樣要用馬達

Scape02/27 10:34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

Scape02/27 10:34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!

lay1052102/27 10:34也有石化燃料火力發電 需要石化工業專家才能解這題XD

d861351802/27 10:35石油會用的比較少?那也未必,得看目前石油裂解完非汽油

d861351802/27 10:35部分是否為過剩

Scape02/27 10:36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

Scape02/27 10:37那要考慮的事情多著呢,碳排、用水量都是指標。

Scape02/27 10:38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

Scape02/27 10:39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

圖 稀土元素在汽車領域的應用

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

圖 稀土元素在汽車領域的應用

ru04hj402/27 10:39還好沒浪費時間去查

d861351802/27 10:43也沒看教主提出證明,改用電動車後除碳排外會比較少,

d861351802/27 10:43碳排比較少也是條件才會比較少的=_=

Scape02/27 10:43你看中油介紹然後以為傳統車輛如何如何的關我啥事呀

Scape02/27 10:44中油的介紹又不是我寫的,你還好嗎?

Scape02/27 10:45@d86,我從來沒在這篇文中講改用EV會如何,我只是要你提出

Scape02/27 10:46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

Scape02/27 10:46不過分吧。

Scape02/27 10:480227你實在越混越回去了。電池製造會用到稀土就等於電動車

Scape02/27 10:49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

Scape02/27 10:49稀土就等於電動車電池會用到?邏輯是被你當早餐吃了嗎?

bluemkevin02/27 10:50EV 就是需要稀土礦這有什麼好辯的

ststLiang02/27 10:52本來想說一篇長知識的文…又被推文邏輯開始亂掉了

bluemkevin02/27 10:53歐美國家對於礦產國或是回收國的環保根本不在乎

Scape02/27 10:53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

d861351802/27 10:53教主,原po的文就已經拿出報告了,不然你拿一個報告來

d861351802/27 10:54證明你的論點吧

Scape02/27 10:54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

d861351802/27 10:55有人否認稀土使用已經深入生活嗎?本串講的是,當內燃

d861351802/27 10:55機全改成電動汽車,稀土用量增加數倍好嗎

Scape02/27 10:56那是過於跳躍,環不環保的因素太多,要爭論誰稀土用的少

Scape02/27 10:56真的沒啥意義。

bluemkevin02/27 10:56我當然知道稀土日常生活都會用,但大電池用更凶這也是

bluemkevin02/27 10:56事實

d861351802/27 10:56稀土開採有多「環保」?用量少一點,就能開採少一點,

d861351802/27 10:56甚至儘量用回收

Scape02/27 10:56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

Scape02/27 10:57的錯誤想法與認知就好了。

bluemkevin02/27 10:58環保本來各種取捨,有些人說電動車可以減少溫室氣體,

d861351802/27 10:58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

bluemkevin02/27 10:58但大電池回收就是新問題

d861351802/27 10:58定環保?

l79cm02/27 11:00原來中國在推更污染自己環境的電動車的邏輯

d861351802/27 11:00目前各廠都在努力減少電池使用稀土的量,但,電池就是要

d861351802/27 11:00用到,一台車電池量或許不多,但要取代內燃機,那個量就

d861351802/27 11:00是天文數字了,環保?笑話罷了

d861351802/27 11:00某樓,中國蠢不是ptt的共識?

Scape02/27 11:02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

Scape02/27 11:02是馬達不是電池好嗎?以後燃油車改油電也會用!!!

bluemkevin02/27 11:02電池用量就是會增加阿...

bluemkevin02/27 11:03沒有人說油電不會阿XD

Scape02/27 11:03算了,我放棄跟這些人溝通了。

ctx100002/27 11:06首先,電池製造並不直接使用大量稀土 by教主

bluemkevin02/27 11:06我自己開油電都不覺得一定比油車環保

SEEDA02/27 11:09教主現在是在避嫌嗎 都不敢發特斯拉新聞了

d861351802/27 11:10所以電動車不用馬達??XDD

d861351802/27 11:10馬達不用稀土?XDD

bluemkevin02/27 11:11好吧,我道歉,我錯把鈷當然稀土

d861351802/27 11:12教主就趕緊貼篇文獻說明電動車全車不用稀土好不好?

hanchueh02/27 11:17先去複習高中化學吧 鈷不是稀土

bluemkevin02/27 11:18稀土只是含量多寡的差別

bluemkevin02/27 11:19一種礦產人類挖的差不多就變稀土啦

dreaminc02/27 11:23教主 你還不懂你讓人反感嗎

hanchueh02/27 11:25稀土是元素表特定區域的元素才叫稀土

fakefate02/27 11:31@d86,S大是在說明稀土/馬達/電池,沒說馬達不會用

fakefate02/27 11:32 https://i.imgur.com/64FaSPE.jpg 他根本沒這麼說啊

圖 稀土元素在汽車領域的應用

fakefate02/27 11:33發特斯拉新聞也酸,不發也酸,啊不然是要怎樣

bluemkevin02/27 11:34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

bluemkevin02/27 11:34些元素稱作稀土元素

Pellaeon02/27 11:34XD

d861351802/27 11:34既然有用,那內燃機全用電動車替代,稀土用量怎麼會不是

d861351802/27 11:35倍增?

hanchueh02/27 11:38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.jpg

圖 稀土元素在汽車領域的應用
https://i.imgur.com/pgG0PmJ.jpg

圖 稀土元素在汽車領域的應用

d861351802/27 11:39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

d861351802/27 11:39用量囉?副教主

ru04hj402/27 11:39燃油車減少也可以減少Pd用量 4不4很棒

fakefate02/27 11:42 https://i.imgur.com/QrUUqDd.jpg 突然想到國小自然老

圖 稀土元素在汽車領域的應用

fakefate02/27 11:42師手上都有強力磁鐵,懷念

bluemkevin02/27 11:42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)

cospergod02/27 11:50講不過就講不過還放棄勒,多跑外送就買得起夢想的車拉

hanchueh02/27 11:51Neodymium用在馬達上的確會越來越多

hanchueh02/27 11:51因為超級汙染超級沒效率的內燃機也要靠油電馬達省油

hanchueh02/27 11:52這是不可逆的趨勢

lll156k152902/27 11:57原po同一段話複製超多遍 快笑死

pipi787802/27 12:14推一個原po用data說話

youkisushe02/27 12:20原來這麼多人認為一台車用一次跟一台車的能源石油用

youkisushe02/27 12:20很多次 開越多用越多是一樣污染的

※ 編輯: chandler0227 (140.96.158.180 臺灣), 02/27/2020 12:37:48

pigking7502/27 12:40特粉又都到齊嘍~

m99636002/27 12:51哈哈哈哈哈,又在跟人吵架,真的不是車的問題

MXIC02/27 13:03Google仔又充分的表現出知識不足的地方,這麼愛發文,自己去

MXIC02/27 13:03開個blog就好,整天一直噓文洗文,又不去試乘,顆顆。