应对稀土依赖 电动机科技发展迅猛

2011-4-12 09:37 来源: 人民网-环保频道
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  最近在美国,一些人对高科技产业必须的“重要原材料”可能出现的短缺表现出了担忧,例如稀土以及其他可提升工业材料性能的元素。美国能源部担心制造风力涡轮机、电动汽车、太阳能板和节能灯的某些零部件可能会出现缺口。

  实际上,如钪、钇、镧以及其他14个镧族元素等稀土元素并不都十分稀缺,有些甚至和镍、铜等元素的储量一样丰富。即使最稀缺的铥和镏也广泛分布在地壳中,其含量超出了黄金和白金。但由于这两种元素拥有相似的化学特性,且常常在岩石中与放射性元素钍和铀混杂在一起,因此提取和精炼十分困难,且花费高昂,其中有毒废料处理是目前最令人头疼的问题。

  美国能源部最担忧的稀土元素是钕――一种广泛用于生产超强效永久性磁铁的元素。装有该磁铁的机器不仅价格低廉、尺寸小巧,而且动力强大,已经成为近年来风力涡轮机和电动汽车增长的主要推动因素之一。在过去一年中,永磁铁电动机和发电机产量大幅提升使钕的价格增长了三倍。

  据《经济学人》报道,并非所有电动汽车制造商都使用了永磁电动机,如美国特斯拉汽车公司和宝马公司生产的电动车Mini-E,加利福尼亚州从事电动车核心技术的开发的AC Propulsion公司也没有采用该技术。越来越多的汽车厂商认识到,对稀土材料的过度依赖将给企业带来巨大风险。

  世界最大的汽车制造商日本丰田公司也在寻求代替产品,目前他们正在为其混合动力车开发一种不含钕元素的感应电动机。与永磁电动机相比,感应电动机不仅价格低廉、坚固耐用,而且还可以耐高温。此外,在紧急加速或爬坡时,感应电动机拥有比其他电动机更好的动力表现。

  目前丰田普锐斯混合动力车使用的是由导体和永磁体的组合转心。汽车在低速行驶时,电动机以永磁电动的形式运转,而高速时则以感应电动形式为主。

  然而,特斯拉公司在制造纯感应电动机方面具有更先进的技术。该公司生产的感应电动机的尺寸甚至比西瓜还小,却拥有288瞬时马力以及295lb-ft扭矩的强大动力。该感应电动机的电池车轮转换效率高达88%,超出传统汽车的三倍。《经济学人》称,人们完全可以不必担心在可替代能源和交通领域出现稀土元素短缺的问题。