Ces dernières années, les mots «éléments de terres rares», « véhicules à énergies nouvelles » et « développement intégré » apparaissent de plus en plus fréquemment dans les médias.Pourquoi?Cela est principalement dû à l'attention croissante accordée par le pays au développement des industries de protection de l'environnement et d'économie d'énergie, ainsi qu'à l'énorme potentiel d'intégration et de développement des éléments de terres rares dans le domaine des véhicules à énergie nouvelle.Quelles sont les quatre principales directions d’application des éléments de terres rares dans les véhicules à énergies nouvelles ?
△ Moteur à aimant permanent aux terres rares
I
Moteur à aimant permanent aux terres rares
Le moteur à aimant permanent aux terres rares est un nouveau type de moteur à aimant permanent apparu au début des années 1970.Son principe de fonctionnement est le même que celui d'un moteur synchrone à excitation électrique, sauf que le premier utilise un aimant permanent pour remplacer l'enroulement d'excitation pour l'excitation.Par rapport aux moteurs à excitation électrique traditionnels, les moteurs à aimants permanents aux terres rares présentent des avantages significatifs tels qu'une structure simple, un fonctionnement fiable, une petite taille, un poids léger, de faibles pertes et un rendement élevé.De plus, la forme et la taille du moteur peuvent être conçues de manière flexible, ce qui le rend très apprécié dans le domaine des véhicules à énergies nouvelles.Les moteurs à aimants permanents aux terres rares dans les automobiles convertissent principalement l’énergie électrique de la batterie de puissance en énergie mécanique, entraînant le volant du moteur à tourner et à démarrer le moteur.
II
Batterie de puissance aux terres rares
Les éléments de terres rares peuvent non seulement participer à la préparation des matériaux d'électrodes courants actuels pour les batteries au lithium, mais également servir de matières premières pour la préparation d'électrodes positives pour les batteries au plomb ou aux batteries nickel-hydrure métallique.
Batterie au lithium : Grâce à l'ajout d'éléments de terres rares, la stabilité structurelle du matériau est grandement garantie et les canaux tridimensionnels pour la migration active des ions lithium sont également élargis dans une certaine mesure.Cela permet à la batterie lithium-ion préparée d'avoir une stabilité de charge plus élevée, une réversibilité du cycle électrochimique et une durée de vie plus longue.
Batterie au plomb : des recherches nationales montrent que l'ajout de terres rares est propice à l'amélioration de la résistance à la traction, de la dureté, de la résistance à la corrosion et du dégagement d'oxygène. Surpotentiel de l'alliage à base de plomb de la plaque d'électrode.L'ajout de terres rares dans le composant actif peut réduire la libération d'oxygène positif, améliorer le taux d'utilisation du matériau actif positif et ainsi améliorer les performances et la durée de vie de la batterie.
Batterie nickel-hydrure métallique : La batterie nickel-hydrure métallique présente les avantages d'une capacité spécifique élevée, d'un courant élevé, de bonnes performances de décharge de charge et d'aucune pollution. Elle est donc appelée « batterie verte » et est largement utilisée dans l'automobile, l'électronique et d'autres domaines.Afin de conserver les excellentes caractéristiques de décharge à grande vitesse de la batterie nickel-hydrure métallique tout en inhibant la dégradation de sa durée de vie, le brevet japonais JP2004127549 introduit que la cathode de la batterie peut être composée d'un alliage de stockage d'hydrogène à base de nickel et de magnésium de terres rares.
△ Véhicules à énergies nouvelles
III
Catalyseurs dans les pots catalytiques ternaires
Comme on le sait, tous les véhicules à énergies nouvelles ne peuvent pas atteindre zéro émission, comme les véhicules électriques hybrides et les véhicules électriques programmables, qui libèrent une certaine quantité de substances toxiques lors de leur utilisation.Afin de réduire les émissions de leurs gaz d’échappement automobiles, certains véhicules sont contraints d’installer des pots catalytiques à trois voies en sortie d’usine.Lorsque les gaz d'échappement de l'automobile à haute température passent, les convertisseurs catalytiques à trois voies amélioreront l'activité du CO, HC et NOx via l'agent de purification intégré, afin qu'ils puissent compléter le Redox et générer des gaz inoffensifs, ce qui est propice à la protection de l’environnement.
Le composant principal du catalyseur ternaire est constitué d'éléments de terres rares, qui jouent un rôle clé dans le stockage des matériaux, remplacent certains des principaux catalyseurs et servent d'aides catalytiques.Les terres rares utilisées dans le catalyseur de purification des gaz résiduaires sont principalement un mélange d'oxyde de cérium, d'oxyde de praséodyme et d'oxyde de lanthane, qui sont riches en minéraux de terres rares en Chine.
IV
Matériaux céramiques dans les capteurs d'oxygène
Les éléments des terres rares ont des fonctions uniques de stockage d'oxygène en raison de leur structure électronique unique et sont souvent utilisés dans la préparation de matériaux céramiques pour les capteurs d'oxygène dans les systèmes d'injection électronique de carburant, ce qui entraîne de meilleures performances catalytiques.Le système d'injection électronique de carburant est un dispositif d'injection de carburant avancé adopté par les moteurs à essence sans carburateurs, principalement composé de trois parties principales : le système d'air, le système de carburant et le système de contrôle.
En plus de cela, les éléments des terres rares ont également une large gamme d’applications dans des pièces telles que les engrenages, les pneus et l’acier de la carrosserie.On peut dire que les terres rares sont des éléments essentiels dans le domaine des véhicules à énergies nouvelles.
Heure de publication : 14 juillet 2023