Re: [討論] 稀土元素在汽車領域的應用

看板car作者 (錢德勒)時間4年前 (2020/02/27 09:46), 4年前編輯推噓44(48推 4噓 95→)
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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/bbs/car/M.1533746808.A.E89.html : 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
: https://www.ptt.cc/bbs/car/M.1582628770.A.98E.html : 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。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 42.73.106.124 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/car/M.1582767991.A.ADA.html
推
02/27 09:50, 4年前 , 1F
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。
02/27 09:50, 1F
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02/27 09:50, 4年前 , 2F
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
02/27 09:50, 2F
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02/27 09:51, 4年前 , 3F
稀土元素；同時這是純燃油車對上EV 的對比，未來燃油車會
02/27 09:51, 3F
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02/27 09:52, 4年前 , 4F
往油電發展，純燃油車將會更少。而油電車也跟電動車相同
02/27 09:52, 4F
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02/27 09:53, 4年前 , 5F
其(永磁)馬達也會使用到稀土元素。
02/27 09:53, 5F
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
推
02/27 09:53, 4年前 , 6F
很大一部分人狂推電動車有多環保，開採稀土可一點都不
02/27 09:53, 6F
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02/27 09:53, 4年前 , 7F
環保=_=
02/27 09:53, 7F
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02/27 09:56, 4年前 , 8F
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
02/27 09:56, 8F
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02/27 09:57, 4年前 , 9F
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
02/27 09:57, 9F
EV銷量主導釹需求 https://i.imgur.com/tSWUGYz.jpg
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02/27 09:58, 4年前 , 10F
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
02/27 09:58, 10F
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02/27 09:59, 4年前 , 11F
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
02/27 09:59, 11F
推
02/27 09:59, 4年前 , 12F
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
02/27 09:59, 12F
推
02/27 09:59, 4年前 , 13F
油車的觸媒轉換器也要用到稀土吧
02/27 09:59, 13F
推
02/27 10:00, 4年前 , 14F
推
02/27 10:00, 14F
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02/27 10:00, 4年前 , 15F
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?
02/27 10:00, 15F
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02/27 10:01, 4年前 , 16F
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
02/27 10:01, 16F
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02/27 10:02, 4年前 , 17F
用很多就解釋成換成電車總量比較少 好 教主是這樣說吧?
02/27 10:02, 17F
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02/27 10:03, 4年前 , 18F
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
02/27 10:03, 18F
推
02/27 10:03, 4年前 , 19F
電動車需要銣元素主要是用來製造強力磁鐵（銣鐵硼磁鐵），
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02/27 10:03, 4年前 , 20F
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
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02/27 10:03, 4年前 , 21F
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
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02/27 10:03, 4年前 , 22F
卻沒有大量永磁磁鐵的需求。而感應馬達早就被Tesla證明可
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02/27 10:04, 4年前 , 23F
使用在電動車上，要是銣缺稀了隨時更換也不是什麼問題。
02/27 10:04, 23F
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02/27 10:05, 4年前 , 24F
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
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推
02/27 10:05, 4年前 , 25F
石油裂解只為了生產汽油？
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02/27 10:06, 4年前 , 26F
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?
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推
02/27 10:07, 4年前 , 27F
石油裂解的產多了去，除非你完全不使用石化產業的任何
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02/27 10:07, 4年前 , 28F
產品
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02/27 10:09, 4年前 , 29F
特斯拉車上沒任何一石化產業生產的零件？真笑話
02/27 10:09, 29F
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?
推
02/27 10:10, 4年前 , 30F
難道真以為原油只為了變成汽油？？
02/27 10:10, 30F
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02/27 10:10, 4年前 , 31F
石油產品很多欸 就算淘汰燃油車 還是要煉油
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02/27 10:12, 4年前 , 32F
石油有其他副產品沒錯，但最大宗還是汽油比例將近50%
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推
02/27 10:12, 4年前 , 33F
結果電動車更傷害環境
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02/27 10:12, 4年前 , 34F
最大宗的拿出來講有何問題嗎？
02/27 10:12, 34F
推
02/27 10:13, 4年前 , 35F
不要用汽油就不需要裂解了嗎？
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02/27 10:13, 4年前 , 36F
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
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還有 74 則推文
還有 3 段內文
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02/27 11:09, 4年前 , 111F
教主現在是在避嫌嗎 都不敢發特斯拉新聞了
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推
02/27 11:10, 4年前 , 112F
所以電動車不用馬達？？XDD
02/27 11:10, 112F
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02/27 11:10, 4年前 , 113F
馬達不用稀土？XDD
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推
02/27 11:11, 4年前 , 114F
好吧，我道歉，我錯把鈷當然稀土
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推
02/27 11:12, 4年前 , 115F
教主就趕緊貼篇文獻說明電動車全車不用稀土好不好？
02/27 11:12, 115F
推
02/27 11:17, 4年前 , 116F
先去複習高中化學吧 鈷不是稀土
02/27 11:17, 116F
推
02/27 11:18, 4年前 , 117F
稀土只是含量多寡的差別
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02/27 11:19, 4年前 , 118F
一種礦產人類挖的差不多就變稀土啦
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02/27 11:23, 4年前 , 119F
教主 你還不懂你讓人反感嗎
02/27 11:23, 119F
推
02/27 11:25, 4年前 , 120F
稀土是元素表特定區域的元素才叫稀土
02/27 11:25, 120F
推
02/27 11:31, 4年前 , 121F
@d86，S大是在說明稀土/馬達/電池，沒說馬達不會用
02/27 11:31, 121F
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02/27 11:32, 4年前 , 122F
他根本沒這麼說啊
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02/27 11:33, 4年前 , 123F
發特斯拉新聞也酸，不發也酸，啊不然是要怎樣
02/27 11:33, 123F
推
02/27 11:34, 4年前 , 124F
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
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02/27 11:34, 4年前 , 125F
些元素稱作稀土元素
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推
02/27 11:34, 4年前 , 126F
XD
02/27 11:34, 126F
推
02/27 11:34, 4年前 , 127F
既然有用，那內燃機全用電動車替代，稀土用量怎麼會不是
02/27 11:34, 127F
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02/27 11:35, 4年前 , 128F
倍增？
02/27 11:35, 128F
推
02/27 11:38, 4年前 , 129F
因為油車要用的觸媒轉換器 電車不需要啊
02/27 11:38, 129F
推
02/27 11:39, 4年前 , 130F
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
02/27 11:39, 130F
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02/27 11:39, 4年前 , 131F
用量囉？副教主
02/27 11:39, 131F
推
02/27 11:39, 4年前 , 132F
燃油車減少也可以減少Pd用量 4不4很棒
02/27 11:39, 132F
推
02/27 11:42, 4年前 , 133F
突然想到國小自然老
02/27 11:42, 133F
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02/27 11:42, 4年前 , 134F
師手上都有強力磁鐵，懷念
02/27 11:42, 134F
推
02/27 11:42, 4年前 , 135F
稀土應該是歸在馬達那項
02/27 11:42, 135F
Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium這幾個電動車上都廣泛應用(不只馬達)
推
02/27 11:50, 4年前 , 136F
講不過就講不過還放棄勒，多跑外送就買得起夢想的車拉
02/27 11:50, 136F
推
02/27 11:51, 4年前 , 137F
Neodymium用在馬達上的確會越來越多
02/27 11:51, 137F
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02/27 11:51, 4年前 , 138F
因為超級汙染超級沒效率的內燃機也要靠油電馬達省油
02/27 11:51, 138F
→
02/27 11:52, 4年前 , 139F
這是不可逆的趨勢
02/27 11:52, 139F
推
02/27 11:57, 4年前 , 140F
原po同一段話複製超多遍 快笑死
02/27 11:57, 140F
推
02/27 12:14, 4年前 , 141F
推一個原po用data說話
02/27 12:14, 141F
→
02/27 12:20, 4年前 , 142F
原來這麼多人認為一台車用一次跟一台車的能源石油用
02/27 12:20, 142F
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02/27 12:20, 4年前 , 143F
很多次 開越多用越多是一樣污染的
02/27 12:20, 143F
※ 編輯: chandler0227 (140.96.158.180 臺灣), 02/27/2020 12:37:48
推
02/27 12:40, 4年前 , 144F
特粉又都到齊嘍～
02/27 12:40, 144F
推
02/27 12:51, 4年前 , 145F
哈哈哈哈哈，又在跟人吵架，真的不是車的問題
02/27 12:51, 145F
推
02/27 13:03, 4年前 , 146F
Google仔又充分的表現出知識不足的地方，這麼愛發文，自己去
02/27 13:03, 146F
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02/27 13:03, 4年前 , 147F
開個blog就好，整天一直噓文洗文，又不去試乘，顆顆。
02/27 13:03, 147F
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