Nos últimos anos, as palabras “elementos de terras raras«», «vehículos de novas enerxías» e «desenvolvemento integrado» aparecen cada vez con máis frecuencia nos medios de comunicación. Por que? Isto débese principalmente á crecente atención que o país presta ao desenvolvemento das industrias de protección ambiental e aforro de enerxía, e ao enorme potencial para a integración e o desenvolvemento de elementos de terras raras no campo dos vehículos de novas enerxías. Cales son as catro principais direccións de aplicación dos elementos de terras raras nos vehículos de novas enerxías?
△ Motor de imán permanente de terras raras
I
Motor de imán permanente de terras raras
O motor de imán permanente de terras raras é un novo tipo de motor de imán permanente que xurdiu a principios da década de 1970. O seu principio de funcionamento é o mesmo que o dun motor síncrono excitado electricamente, agás que o primeiro usa un imán permanente para substituír o enrolamento de excitación para a excitación. En comparación cos motores de excitación eléctrica tradicionais, os motores de imán permanente de terras raras teñen vantaxes significativas, como unha estrutura sinxela, un funcionamento fiable, un tamaño pequeno, un peso lixeiro, baixas perdas e unha alta eficiencia. Ademais, a forma e o tamaño do motor poden deseñarse de forma flexible, o que o fai moi valorado no campo dos vehículos de novas enerxías. Os motores de imán permanente de terras raras nos automóbiles converten principalmente a enerxía eléctrica da batería en enerxía mecánica, impulsando o volante do motor para xirar e arrancar o motor.
II
Batería de terras raras
Os elementos de terras raras non só poden participar na preparación dos materiais de eléctrodos principais actuais para baterías de litio, senón que tamén serven como materias primas para a preparación de eléctrodos positivos para baterías de chumbo-ácido ou baterías de níquel-hidruro metálico.
Batería de litio: Debido á adición de elementos de terras raras, a estabilidade estrutural do material está en gran medida garantida e os canais tridimensionais para a migración activa de ións de litio tamén se expanden ata certo punto. Isto permite que a batería de ións de litio preparada teña unha maior estabilidade de carga, reversibilidade de ciclos electroquímicos e unha vida útil máis longa.
Batería de chumbo-ácido: as investigacións nacionais demostran que a adición de terras raras favorece a mellora da resistencia á tracción, a dureza, a resistencia á corrosión e a sobretensión da liberación de osíxeno da aliaxe de chumbo da placa de eléctrodos. A adición de terras raras no compoñente activo pode reducir a liberación de osíxeno positivo, mellorar a taxa de utilización do material activo positivo e, polo tanto, mellorar o rendemento e a vida útil da batería.
Batería de níquel-hidruro metálico: a batería de níquel-hidruro metálico ten as vantaxes dunha alta capacidade específica, alta corrente, bo rendemento de descarga de carga e ausencia de contaminación, polo que se denomina "batería verde" e úsase amplamente no automóbil, na electrónica e noutros campos. Para manter as excelentes características de descarga de alta velocidade da batería de níquel-hidruro metálico e, ao mesmo tempo, inhibir a deterioración da súa vida útil, a patente xaponesa JP2004127549 introduce que o cátodo da batería pode estar composto por unha aliaxe de almacenamento de hidróxeno a base de terras raras, magnesio e níquel.
△ Vehículos de nova enerxía
III
Catalizadores en convertidores catalíticos ternarios
Como é ben sabido, non todos os vehículos de novas enerxías poden alcanzar cero emisións, como os vehículos eléctricos híbridos e os vehículos eléctricos programables, que liberan unha certa cantidade de substancias tóxicas durante o uso. Para reducir as emisións dos gases de escape dos seus automóbiles, algúns vehículos vense obrigados a instalar catalizadores de tres vías ao saír da fábrica. Cando os gases de escape dos automóbiles a alta temperatura pasan a través deles, os catalizadores de tres vías mellorarán a actividade de CO, HC e NOx no gas de escape a través do axente de purificación incorporado, de xeito que poidan completar o redox e xerar gases inofensivos, o que favorece a protección ambiental.
O compoñente principal do catalizador ternario son os elementos de terras raras, que desempeñan un papel fundamental no almacenamento de materiais, na substitución dalgúns dos principais catalizadores e como axudantes catalíticos. As terras raras empregadas no catalizador de purificación do gas de cola son principalmente unha mestura de óxido de cerio, óxido de praseodimio e óxido de lantano, que son ricos en minerais de terras raras na China.
IV
Materiais cerámicos en sensores de osíxeno
Os elementos de terras raras teñen funcións únicas de almacenamento de osíxeno debido á súa estrutura electrónica única e úsanse a miúdo na preparación de materiais cerámicos para sensores de osíxeno en sistemas de inxección electrónica de combustible, o que resulta nun mellor rendemento catalítico. O sistema de inxección electrónica de combustible é un dispositivo avanzado de inxección de combustible adoptado polos motores de gasolina sen carburadores, composto principalmente por tres partes principais: sistema de aire, sistema de combustible e sistema de control.
Ademais disto, os elementos de terras raras tamén teñen unha ampla gama de aplicacións en pezas como engrenaxes, pneumáticos e aceiro para carrozaría. Pódese dicir que as terras raras son elementos esenciais no campo dos vehículos de novas enerxías.
Data de publicación: 14 de xullo de 2023