Vier Hauptanwendungsrichtungen von Seltenerdelementen in Fahrzeugen mit neuer Energie

In den letzten Jahren wurden die Worte „Seltenerdelemente„, „Neue Energiefahrzeuge“ und „Integrierte Entwicklung“ tauchen immer häufiger in den Medien auf. Warum? Dies ist vor allem auf die zunehmende Aufmerksamkeit zurückzuführen, die das Land der Entwicklung von Umweltschutz- und Energiesparindustrien widmet, sowie auf das enorme Potenzial für die Integration und Entwicklung von Seltenerdelementen im Bereich neuer Energiefahrzeuge. Was sind die vier Hauptanwendungsrichtungen von Seltenerdelementen in Fahrzeugen mit neuer Energie?

△ Seltenerd-Permanentmagnetmotor

I

Seltenerd-Permanentmagnetmotor

Der Seltenerd-Permanentmagnetmotor ist eine neue Art von Permanentmagnetmotor, der Anfang der 1970er Jahre auf den Markt kam. Sein Funktionsprinzip ist das gleiche wie das eines elektrisch erregten Synchronmotors, mit der Ausnahme, dass ersterer einen Permanentmagneten verwendet, um die Erregerwicklung zur Erregung zu ersetzen. Im Vergleich zu herkömmlichen Elektroerregermotoren bieten Seltenerd-Permanentmagnetmotoren erhebliche Vorteile wie einfache Struktur, zuverlässigen Betrieb, geringe Größe, geringes Gewicht, geringe Verluste und hohe Effizienz. Darüber hinaus können Form und Größe des Motors flexibel gestaltet werden, was ihm im Bereich der New-Energy-Fahrzeuge einen hohen Stellenwert einräumt. Seltenerd-Permanentmagnetmotoren in Automobilen wandeln hauptsächlich die elektrische Energie der Leistungsbatterie in mechanische Energie um und treiben das Motorschwungrad an, um sich zu drehen und den Motor zu starten.
II

Seltenerdbatterie

Seltenerdelemente können nicht nur an der Herstellung der gängigen Elektrodenmaterialien für Lithiumbatterien beteiligt sein, sondern auch als Rohstoffe für die Herstellung positiver Elektroden für Blei-Säure-Batterien oder Nickel-Metallhydrid-Batterien dienen.

Lithiumbatterie: Durch die Zugabe von Seltenerdelementen wird die strukturelle Stabilität des Materials weitgehend gewährleistet und auch die dreidimensionalen Kanäle für die aktive Lithiumionenmigration werden in gewissem Maße erweitert. Dies ermöglicht der vorbereiteten Lithium-Ionen-Batterie eine höhere Ladestabilität, Reversibilität bei elektrochemischen Zyklen und eine längere Lebensdauer.

Blei-Säure-Batterie: Inländische Untersuchungen zeigen, dass der Zusatz von seltenen Erden zur Verbesserung der Zugfestigkeit, Härte, Korrosionsbeständigkeit und Sauerstoffentwicklung beiträgt. Überpotential der bleibasierten Legierung der Elektrodenplatte. Durch den Zusatz von Seltenen Erden zur aktiven Komponente kann die Freisetzung von positivem Sauerstoff verringert, die Ausnutzungsrate des positiven aktiven Materials verbessert und somit die Leistung und Lebensdauer der Batterie verbessert werden.

Nickel-Metallhydrid-Batterie: Nickel-Metallhydrid-Batterien haben die Vorteile einer hohen spezifischen Kapazität, eines hohen Stroms, einer guten Lade-/Entladeleistung und keiner Umweltverschmutzung. Daher wird sie als „grüne Batterie“ bezeichnet und häufig in der Automobil-, Elektronik- und anderen Bereichen eingesetzt. Um die hervorragenden Hochgeschwindigkeitsentladungseigenschaften von Nickel-Metallhydrid-Batterien beizubehalten und gleichzeitig die Verschlechterung ihrer Lebensdauer zu verhindern, führt das japanische Patent JP2004127549 ein, dass die Batteriekathode aus einer Wasserstoffspeicherlegierung auf der Basis von Seltenerd-Magnesium und Nickel bestehen kann.

△ Neue Energiefahrzeuge

III

Katalysatoren in ternären Katalysatoren

Bekanntermaßen können nicht alle New-Energy-Fahrzeuge null Emissionen erreichen, etwa Hybrid-Elektrofahrzeuge und programmierbare Elektrofahrzeuge, die während des Gebrauchs eine bestimmte Menge giftiger Substanzen freisetzen. Um die Emissionen ihrer Autoabgase zu reduzieren, sind einige Fahrzeuge gezwungen, beim Verlassen des Werks Drei-Wege-Katalysatoren einzubauen. Wenn die Hochtemperatur-Autoabgase durchströmen, erhöhen die Dreiwegekatalysatoren die Aktivität von CO, HC und NOx beim Durchlaufen des eingebauten Reinigungsmittels, sodass sie Redox vervollständigen und harmlose Gase erzeugen können, was förderlich ist zum Umweltschutz.

Der Hauptbestandteil des ternären Katalysators sind Seltenerdelemente, die eine Schlüsselrolle bei der Materialspeicherung spielen, einige der Hauptkatalysatoren ersetzen und als katalytische Hilfsmittel dienen. Die im Abgasreinigungskatalysator verwendete seltene Erde ist hauptsächlich eine Mischung aus Ceroxid, Praseodymoxid und Lanthanoxid, die in China reich an Seltenerdmineralien sind.

 
IV

Keramische Materialien in Sauerstoffsensoren

Seltenerdelemente verfügen aufgrund ihrer einzigartigen elektronischen Struktur über einzigartige Sauerstoffspeicherfunktionen und werden häufig bei der Herstellung von Keramikmaterialien für Sauerstoffsensoren in elektronischen Kraftstoffeinspritzsystemen verwendet, was zu einer besseren katalytischen Leistung führt. Das elektronische Kraftstoffeinspritzsystem ist eine fortschrittliche Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die von Benzinmotoren ohne Vergaser übernommen wird und hauptsächlich aus drei Hauptteilen besteht: Luftsystem, Kraftstoffsystem und Steuersystem.

Darüber hinaus finden Seltenerdelemente auch in Teilen wie Zahnrädern, Reifen und Karosseriestahl ein breites Anwendungsspektrum. Man kann sagen, dass seltene Erden wesentliche Elemente im Bereich neuer Energiefahrzeuge sind.