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日产汽车联手早稻田大学测试电动汽车电机回收工艺

从电动汽车电机中回收高纯度稀土化合物,预计到 2020 年代中期投入实际应用

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(2021年9月10日,北京)日产汽车公司和日本早稻田大学近日共同宣布,将联袂开展电机回收工艺的测试工作。新的回收工艺能够有效从电动汽车的电机磁铁中回收高纯度的稀土化合物,并计划到2020年代中期投入实际应用。

日产汽车公司和日本早稻田大学将联袂开展电机回收工艺的测试工作

为了应对气候变化,实现碳中和,整个汽车行业加速向电动化方向迈进。电动汽车搭载的多数电机中都会使用到钕磁铁,其中含有钕和镝等稀有金属。由于稀土的开采和提炼会对环境造成不利影响,并且随着供求变化所导致的价格波动也会对制造商和消费者产生影响,因此降低稀有金属的使用量意义重大。

为了更加高效地利用有限的资源,自2010年以来,日产汽车就致力于在电机磁铁的设计阶段努力减少重稀土元素(REEs)的使用量1。截至目前,是通过人工拆卸和移除的方式,从电机磁铁中提取出重稀土元素(REEs),并返还给供应商。因此,开发出简易的、经济的回收工艺对稀有金属的回收再利用处理至关重要。

早稻田大学研究所内部专家讨论冶金回收工艺

2017年,日产汽车与在有色金属回收和冶炼研究方面拥有显著成就的日本早稻田大学展开合作。2020年3月,双方成功开发了一种无需对电机进行拆卸的火法冶金回收工艺。


工艺流程:

1. 在电机中加入渗碳材料和生铁,加热到至少1400℃使其熔化。

2. 加入氧化铁使熔融混合物中的重稀土元素(REEs)发生氧化反应。

3. 向熔融混合物中加入少量的硼酸盐助熔剂,该助熔剂即使在低温条件下也能够溶解稀土氧化物并高效回收重稀土元素(REEs)。

4. 熔融混合物分离成两个液体层,其中包含重稀土元素(REEs)的熔融氧化物层(熔渣)会漂浮到顶部,而密度较高的铁-碳(Fe-C)合金层则下沉到底部。

5. 从熔渣中回收重稀土元素(REEs)。

测试表明,该工艺可回收电机中98%的重稀土元素(REEs)。由于此项工艺无需对磁铁进行消磁,也不需要对电机进行拆卸,较传统的回收工艺可减少近50%的作业时间。

电动汽车电机重稀土元素(REEs)的回收工艺

未来,日产汽车和日本早稻田大学将继续开展大规模的设备测试,以推动新工艺投入实际应用。同时,日产汽车还将继续投身于电动汽车电机的回收再利用工艺与回收系统的研究开发。

日产汽车致力于建设更清洁、更安全和更具包容性的社会,为社会可持续发展做出贡献。通过“日产绿色计划2022(Nissan Green Program 2022)”,重点关注气候变化、资源利用、空气质量和水资源短缺等问题。同时致力于碳中和目标的达成,持续进行以实现材料的循环再利用,推动电动化车型部件和重稀土元素(REEs)的回收及再利用的研究。


1 2020财年生产的日产Note e-POWER车型的电机磁铁中,重稀土元素(REEs)的使用量较2010财年生产的日产聆风车型降低了85%。



日产汽车在中国:

日产汽车在中国的发展始于1972年,自上世纪90年代开始,日产汽车在中国取得了迅猛的发展。日产(中国)投资有限公司作为日产汽车在华的全资子公司与日产汽车公司一起管理在华投资。东风汽车有限公司作为日产汽车与东风汽车公司成立的合资企业,旗下东风日产乘用车公司、东风英菲尼迪汽车有限公司分别负责日产品牌、英菲尼迪品牌和启辰品牌乘用车业务,郑州日产汽车有限公司和东风汽车股份有限公司为日产、东风双品牌LCV产品的主要发展基地,致力于成为轻型商用车(LCV)领域不同细分市场的专家。2020年,包括进口车、乘用车和轻型商用车在内,日产汽车在华销量超过145万辆。

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