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日產汽車聯手早稻田大學測試電動汽車電機回收工藝

蓋世汽車快訊 童郜生 2021-09-10 10:37:37

日產汽車公司和日本早稻田大學近日共同宣布,將聯袂開展電機回收工藝的測試工作。新的回收工藝能夠有效從電動汽車的電機磁鐵中回收高純度的稀土化合物,并計劃到2020年代中期投入實際應用。

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日產汽車公司和日本早稻田大學將聯袂開展電機回收工藝的測試工作

為了應對氣候變化,實現碳中和,整個汽車行業加速向電動化方向邁進。電動汽車搭載的多數電機中都會使用到釹磁鐵,其中含有釹和鏑等稀有金屬。由于稀土的開采和提煉會對環境造成不利影響,并且隨著供求變化所導致的價格波動也會對制造商和消費者產生影響,因此降低稀有金屬的使用量意義重大。

為了更加高效地利用有限的資源,自2010年以來,日產汽車就致力于在電機磁鐵的設計階段努力減少重稀土元素(REEs)的使用量1。截至目前,是通過人工拆卸和移除的方式,從電機磁鐵中提取出重稀土元素(REEs),并返還給供應商。因此,開發出簡易的、經濟的回收工藝對稀有金屬的回收再利用處理至關重要。

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早稻田大學研究所內部專家討論冶金回收工藝

2017年,日產汽車與在有色金屬回收和冶煉研究方面擁有顯著成就的日本早稻田大學展開合作。2020年3月,雙方成功開發了一種無需對電機進行拆卸的火法冶金回收工藝。

工藝流程:

1. 在電機中加入滲碳材料和生鐵,加熱到至少1400℃使其熔化。

2. 加入氧化鐵使熔融混合物中的重稀土元素(REEs)發生氧化反應。

3. 向熔融混合物中加入少量的硼酸鹽助熔劑,該助熔劑即使在低溫條件下也能夠溶解稀土氧化物并高效回收重稀土元素(REEs)。

4. 熔融混合物分離成兩個液體層,其中包含重稀土元素(REEs)的熔融氧化物層(熔渣)會漂浮到頂部,而密度較高的鐵-碳(Fe-C)合金層則下沉到底部。

5. 從熔渣中回收重稀土元素(REEs)。

測試表明,該工藝可回收電機中98%的重稀土元素(REEs)。由于此項工藝無需對磁鐵進行消磁,也不需要對電機進行拆卸,較傳統的回收工藝可減少近50%的作業時間。

電動汽車電機重稀土元素(REEs)的回收工藝

未來,日產汽車和日本早稻田大學將繼續開展大規模的設備測試,以推動新工藝投入實際應用。同時,日產汽車還將繼續投身于電動汽車電機的回收再利用工藝與回收系統的研究開發。

日產汽車致力于建設更清潔、更安全和更具包容性的社會,為社會可持續發展做出貢獻。通過“日產綠色計劃2022(Nissan Green Program 2022)”,重點關注氣候變化、資源利用、空氣質量和水資源短缺等問題。同時致力于碳中和目標的達成,持續進行以實現材料的循環再利用,推動電動化車型部件和重稀土元素(REEs)的回收及再利用的研究。

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