電動(dòng)汽車如何推動(dòng)金屬需求增長(zhǎng)

仿佛就在昨天，電動(dòng)汽車（簡(jiǎn)稱為“EV”）還是一個(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想。然而今天，世界各地的主要汽車生產(chǎn)商至少有一款電動(dòng)汽車上市出售，并且都在加大力度研發(fā)和生產(chǎn)電動(dòng)汽車。市場(chǎng)分析師預(yù)測(cè)，就像大約十年前智能手機(jī)改變了手機(jī)市場(chǎng)的情形一樣，電動(dòng)汽車將很快主導(dǎo)汽車市場(chǎng)。目前的預(yù)測(cè)顯示，到2040年，電動(dòng)汽車預(yù)計(jì)將占所有乘用車銷量的一半以上。減少造成全球變暖的有害氣體的排放是驅(qū)動(dòng)汽車市場(chǎng)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)電動(dòng)汽車的主要因素。 電動(dòng)汽車發(fā)展的主要目標(biāo)之一是使其盡可能實(shí)現(xiàn)高效，以增加充一次電后的續(xù)航里程。而下降車輛的總重量對(duì)提高能效有巨大的影響，因此生產(chǎn)商也正在尋找可替代的、更輕的材料用于制作底盤和車身。 鋁、銅和鎳是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵金屬，隨著電動(dòng)汽車銷量的增長(zhǎng)，市場(chǎng)對(duì)這些金屬的需求預(yù)計(jì)將會(huì)增加。2020年，盡管在新冠疫情的沖擊下，電動(dòng)汽車與汽車行業(yè)的其他類型汽車一樣遭遇銷量滑鐵盧，但預(yù)計(jì)電動(dòng)汽車的銷量近期將大幅上升。 而且預(yù)計(jì)不僅僅只有車身材料的需求會(huì)增長(zhǎng)，電池本身使用的銅、鋰、鈷、錳、鎳和石墨的需求也會(huì)增長(zhǎng)。事實(shí)上，2019年至2030年間，鎳的需求預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)14倍。同樣，鋰和銅的需求預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)10倍。 大數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)視覺資本（Visual Capitalist）提供的下圖顯示了電動(dòng)汽車生產(chǎn)中關(guān)鍵金屬需求的預(yù)期增長(zhǎng)情況。 鋁——首選金屬 鋁是電動(dòng)汽車生產(chǎn)商夢(mèng)寐以求的金屬，其用于制作汽車車身內(nèi)的大量零件，包括布線、制動(dòng)器、車輪和管道。鋁在驅(qū)動(dòng)鏈中也必不可少，并用于電池外殼。由于鋁合金具有低密度的特色，有助于減輕汽車整體重量，因此其在電動(dòng)汽車的發(fā)展中至關(guān)重要。 汽車行業(yè)通常使用AA5xxx和AA6xxx系列鋁合金。然而，大多數(shù)主要供應(yīng)商目前卻在開發(fā)AA7xxx系列鋁合金板，以滿足汽車原始設(shè)備生產(chǎn)商的高強(qiáng)度需求。但是AA7xxx合金（添加鋅（Zn））的成本高，并且其出現(xiàn)的腐蝕和應(yīng)力腐蝕問題必須得到解決。 鋼——仍在使用中 鋁的成本較高，這與下降電動(dòng)汽車成本的目標(biāo)背道而馳。因此，先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）因其剛度、強(qiáng)度和在碰撞時(shí)吸收能量強(qiáng)化車身的能力而可用作替代金屬。由于AHSS的強(qiáng)度很高，因此零件的厚度可以減少，從而有助于減輕汽車的重量。其可以使汽車重量減輕25-39%，因此大多數(shù)較新的汽車設(shè)計(jì)也都使用AHSS而非傳統(tǒng)的鋼。在典型的家用汽車中，這相當(dāng)于減輕了170kg至270kg的重量，并在汽車的整個(gè)使用年限中減少了大約3-4.5噸的溫室氣體。 世界各地的汽車生產(chǎn)商都在不斷創(chuàng)新，以找到完美的合金配方來取得成本效益與安全和效率之間的平衡。高強(qiáng)度鋼（HSS）、先進(jìn)高強(qiáng)度鋼（AHSS）和其他高新技術(shù)合金正迅速取代低碳鋼。 材料分析儀的作用是什么？ 由于汽車工程和制造業(yè)發(fā)生了這一重大轉(zhuǎn)變，因此必須在電動(dòng)汽車生產(chǎn)的許多階段驗(yàn)證這些新材料的確切規(guī)格。而材料分析儀可對(duì)電動(dòng)汽車的成功生產(chǎn)（從原材料的來料檢驗(yàn)到整個(gè)制造過程的質(zhì)量控制）發(fā)揮至關(guān)重要的作用。日立的一系列分析儀專為特定應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)，從精確的部件金屬成分分析到ppm含量級(jí)別的熔體分析。無論對(duì)于汽車設(shè)備生產(chǎn)商還是供應(yīng)鏈的參與者而言，日立的分析儀都有助于加快其材料檢測(cè)計(jì)劃的進(jìn)度。 若需要一款分析儀用于開發(fā)和生產(chǎn)電動(dòng)汽車的過程當(dāng)中分析金屬，則日立的OE系列火花直讀光譜儀是理想的挑選。OE系列火花直讀光譜儀具有新的檢測(cè)器技術(shù)，是日立推出的功能強(qiáng)大的火花直讀光譜儀，其提供的高性能可與更昂貴的儀器性能媲美。 例如，由于OE750火花光譜儀可以以極低的檢出限監(jiān)控鋼鐵鑄造過程當(dāng)中的氮含量，其可以為碳鋼提供出色的分析性能。該儀器可以測(cè)定鋼中的所有其他痕量元素，并針對(duì)所有主要合金元素提供可信的分析結(jié)果。 供應(yīng)汽車工業(yè)的鋁鑄造廠需要進(jìn)行高水平的鋁熔體分析。例如，由于過量的雜質(zhì)元素會(huì)使得為控制熔體性質(zhì)而添加的其他元素失效，因此磷（P）、鈣（Ca）、鉍（Bi）和銻（Sb）雜質(zhì)元素的總量不得高于120 ppm。而OE系列中的兩種分析儀的設(shè)計(jì)都能滿足這些嚴(yán)格要求，因此其非常適合用于鋁的生產(chǎn)過程。 對(duì)于鎳和鎳合金的分析，OE系列中的新檢測(cè)器技術(shù)使這些儀器可以測(cè)定所有類型的鎳合金，并監(jiān)控鑄造過程當(dāng)中的氮含量。這些儀器還將檢測(cè)其他痕量元素（如鉛和錫），并針對(duì)所有主要合金元素提供可信的分析結(jié)果。 就像對(duì)待汽車一樣，定期維護(hù)貴重儀器也很重要。日立努力將分析儀的停機(jī)時(shí)間降至很低，為客戶提供快速支持。日立為客戶提供現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程支持、靈活的服務(wù)協(xié)議和分析儀審核，與其建立長(zhǎng)期關(guān)系，助其保持業(yè)務(wù)連續(xù)性。