أربعة اتجاهات تطبيق رئيسية للعناصر الأرضية النادرة في سيارات الطاقة الجديدة

في السنوات الأخيرة ، الكلمات "عناصر أرضية نادرة"،" مركبات الطاقة الجديدة "، و" التنمية المتكاملة "تظهر بشكل متكرر في وسائل الإعلام. لماذا؟ ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى الاهتمام المتزايد من قبل البلد لتطوير صناعات حماية البيئة وتوفير الطاقة ، والإمكانات الهائلة لدمج وتطوير عناصر أرضية نادرة في مجال مركبات الطاقة الجديدة. ما هي اتجاهات التطبيق الأربعة الرئيسية للعناصر الأرضية النادرة في مركبات الطاقة الجديدة؟

△ الأرض النادرة محرك المغناطيس الدائم

I

محرك مغناطيس دائم الأرض نادر

محرك المغناطيس الدائم الأرض النادر هو نوع جديد من محرك المغناطيس الدائم الذي ظهر في أوائل السبعينيات. مبدأ العمل الخاص به هو نفس محرك متزامن متحمس كهربائيًا ، باستثناء أن السابق يستخدم مغناطيسًا دائم لاستبدال متعرج الإثارة. بالمقارنة مع محركات الإثارة الكهربائية التقليدية ، فإن محركات المغناطيس الدائمة الأرضية النادرة لها مزايا مهمة مثل الهيكل البسيط ، والتشغيل الموثوق ، والصغر حجم ، والوزن الخفيف ، والخسائر المنخفضة ، والكفاءة العالية. علاوة على ذلك ، يمكن تصميم شكل وحجم المحرك بمرونة ، مما يجعله ذا قيمة عالية في مجال مركبات الطاقة الجديدة. تقوم محركات المغناطيس الدائمة الأرضية النادرة في السيارات بتحويل الطاقة الكهربائية لبطارية الطاقة بشكل أساسي إلى طاقة ميكانيكية ، مما يؤدي إلى دولاب الموازنة للمحرك لتدوير المحرك وبدء تشغيله.
II

بطارية طاقة أرضية نادرة

لا يمكن أن تشارك العناصر الأرضية النادرة في إعداد مواد القطب السائد الحالي لبطاريات الليثيوم ، ولكن أيضًا بمثابة مواد خام لإعداد الأقطاب الإيجابية للبطارية والحيوية المحمومة أو بطارية هيدريد النيكل والميتال.

بطارية الليثيوم: نظرًا لإضافة عناصر أرضية نادرة ، يتم أيضًا توسيع الاستقرار الهيكلي للمادة إلى حد كبير ، ويتم توسيع القنوات ثلاثية الأبعاد للهجرة الليثيوم النشطة إلى حد ما. وهذا يتيح بطارية الليثيوم أيون المعدة من الحصول على ثبات شحن أعلى ، وعكس ركوب الدراجات الكهروكيميائية ، وعمر دورة أطول.

بطارية حمض الرصاص: تظهر الأبحاث المنزلية أن إضافة الأرض النادرة تفضي إلى تحسين قوة الشد والصلابة ومقاومة التآكل وتطور الأكسجين الزائد من سبيكة القطب القائمة على الرصاص. يمكن أن تؤدي إضافة الأرض النادرة في المكون النشط إلى تقليل إطلاق الأكسجين الموجب ، وتحسين معدل استخدام المواد النشطة الإيجابية ، وبالتالي تحسين أداء البطارية وخدمة الخدمة.

بطارية هيدريد النيكل والميتال: تتمتع بطارية هيدريد النيكل والميتال بمزايا السعة العالية ، والتيار العالي ، وأداء تفريغ الشحن الجيد ، ولا يلوث ، لذلك يطلق عليه "البطارية الخضراء" ويستخدم على نطاق واسع في السيارات والإلكترونيات وغيرها من الحقول. من أجل الحفاظ على خصائص التفريغ عالية السرعة الممتازة لبطارية هيدريد النيكل والميتال مع تثبيط تدهور حياتها ، تقدم براءة الاختراع اليابانية JP2004127549 أن الكاثود البطارية يمكن أن يتكون من سبيكة تخزين هيدروجين على أساس نيكل المغنيسيوم.

△ سيارات الطاقة الجديدة

ثالثا

المحفزات في المحولات الحفازة الثلاثية

كما هو معروف جيدًا ، لا يمكن لجميع مركبات الطاقة الجديدة تحقيق انبعاثات صفر ، مثل السيارات الكهربائية الهجينة والسيارات الكهربائية القابلة للبرمجة ، والتي تطلق كمية معينة من المواد السامة أثناء الاستخدام. من أجل تقليل انبعاثات عادم السيارات ، يتم إجبار بعض المركبات على تثبيت المحولات الحفزية ثلاثية الاتجاهات عند مغادرة المصنع. عندما يمر عادم السيارات عالي الحرارة ، ستعمل المحولات الحفزية ثلاثية الاتجاهات على تعزيز نشاط CO و HC و Nox في عامل التنقية المدمج ، بحيث يمكنها إكمال الأكسدة وتوليد غازات غير ضارة ، والتي تفضي إلى حماية البيئة.

المكون الرئيسي للمحفز الثلاثي هو عناصر أرضية نادرة ، والتي تلعب دورًا رئيسيًا في تخزين المواد ، واستبدال بعض المحفزات الرئيسية ، وتكون بمثابة الوسائل الحفزية. الأرض النادرة المستخدمة في محفز تنقية غاز الذيل هي في الأساس مزيج من أكسيد السيريوم وأكسيد praseodymium وأكسيد اللانثانوم ، والتي هي غنية بالمعادن الأرضية النادرة في الصين.

 
IV

مواد سيراميك في أجهزة استشعار الأكسجين

تحتوي العناصر الأرضية النادرة على وظائف تخزين الأوكسجين الفريدة بسبب بنيتها الإلكترونية الفريدة ، وغالبًا ما تستخدم في إعداد المواد السيراميكية لأجهزة استشعار الأكسجين في أنظمة حقن الوقود الإلكترونية ، مما يؤدي إلى أداء تحفيزي أفضل. نظام حقن الوقود الإلكتروني هو جهاز متقدم لحقن الوقود الذي تم تبنيه بواسطة محركات البنزين بدون المكربن ​​، ويتألف أساسًا من ثلاثة أجزاء رئيسية: نظام الهواء ونظام الوقود ونظام التحكم.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي العناصر الأرضية النادرة أيضًا على مجموعة واسعة من التطبيقات في أجزاء مثل التروس والإطارات وصلب الجسم. يمكن القول أن الأرض النادرة هي عناصر أساسية في مجال سيارات الطاقة الجديدة.