16
電動汽車如何推動金屬需求增長
電動汽車發(fā)展的主要目標之一是使其盡可能實現(xiàn)高效，以增加充一次電后的續(xù)航里程。而降低車輛的總重量對提高能效有巨大的影響，因此制造商也正在尋找可替代的、更輕的材料用于制作底盤和車身。
電動汽車行業(yè)對關(guān)鍵金屬需求的影響
鋁、銅和鎳是電動汽車的關(guān)鍵金屬，隨著電動汽車銷量的增長，市場對這些金屬的需求預計將會增加。2020年，盡管在疫情的沖擊下，電動汽車與汽車行業(yè)的其他類型汽車一樣遭遇銷量滑鐵盧，但預計電動汽車的銷量近期將大幅上升。
而且預計不僅僅只有車身材料的需求會增長，電池本身使用的銅、鋰、鈷、錳、鎳和石墨的需求也會增長。事實上，2019年至2030年間，鎳的需求預計將增長14倍。同樣，鋰和銅的需求預計將增長10倍。
大數(shù)據(jù)機構(gòu)視覺資本（Visual Capitalist）提供的下圖顯示了電動汽車生產(chǎn)中關(guān)鍵金屬需求的預期增長情況。
鋁——首選金屬
鋁是電動汽車制造商夢寐以求的金屬，其用于制作汽車車身內(nèi)的大量零件，包括布線、制動器、車輪和管道。鋁在驅(qū)動鏈中也不可少，并用于電池外殼。由于鋁合金具有低密度的特點，有助于減輕汽車整體重量，因此其在電動汽車的發(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)主要供應商目前卻在開發(fā)AA7xxx系列鋁合金板，以滿足汽車原始設備制造商的高強度需求。但是AA7xxx合金（添加鋅（Zn））的成本高，并且其出現(xiàn)的腐蝕和應力腐蝕問題必須得到解決。
鋼——仍在使用中
與鋼相比，鋁的成本較高，這與降低電動汽車成本的目標背道而馳。因此，先進高強度鋼（AHSS）因其剛度、強度和在碰撞時吸收能量強化車身的能力而可用作替代金屬。由于AHSS的強度很高，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)較新的汽車設計也都使用AHSS而非傳統(tǒng)的鋼。在典型的家用汽車中，這相當于減輕了170kg至270kg的重量，并在汽車的整個使用壽命中減少了大約3-4.5噸的溫室氣體。
世界各地的汽車制造商都在不斷創(chuàng)新，以找到更好的合金配方來取得成本效益與安全和效率之間的平衡。高強度鋼（HSS）、先進高強度鋼（AHSS）和其他高科技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，因此必須在電動汽車生產(chǎn)的許多階段驗證這些新材料的確切規(guī)格。而材料分析儀可對電動汽車的成功生產(chǎn)（從原材料的來料檢驗到整個制造過程的質(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用領(lǐng)域設計，從精確的部件金屬成分分析到ppm含量級別的熔體分析。無論對于汽車設備制造商還是供應鏈的參與者而言，日立的分析儀都有助于加快其材料檢測計劃的進度。
若需要一款分析儀用于開發(fā)和生產(chǎn)電動汽車的過程中分析金屬，則日立的OE系列火花直讀光譜儀是理想的選擇。OE系列火花直讀光譜儀具有新的檢測器技術(shù)，是日立推出的功能強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火花光譜儀能夠以極低的檢出限監(jiān)控鋼鐵鑄造過程中的氮含量，其可以為碳鋼提供出色的分析性能。該儀器可以測定鋼中的所有其他痕量元素，并針對所有主要合金元素提供可信的分析結(jié)果。
供應汽車工業(yè)的鋁鑄造廠需要進行高水平的鋁熔體分析。例如，由于過量的雜質(zhì)元素會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)元素的總量不得超過120 ppm。而OE系列中的兩種分析儀的設計都能滿足這些嚴格要求，因此其非常適合用于鋁的生產(chǎn)過程。
對于鎳和鎳合金的分析，OE系列中的新檢測器技術(shù)使這些儀器能夠測定所有類型的鎳合金，并監(jiān)控鑄造過程中的氮含量。這些儀器還將檢測其他痕量元素（如鉛和錫），并針對所有主要合金元素提供可信的分析結(jié)果。
日立推出的分析儀易于校準，其包括自檢軟件，以確保分析結(jié)果準確，并提供基于云的先進數(shù)據(jù)管理功能，使合規(guī)和審查變得容易。
就像對待汽車一樣，定期維護貴重儀器也很重要。日立努力將分析儀的停機時間降至很低，為客戶提供快速支持。日立為客戶提供現(xiàn)場或遠程支持、靈活的服務協(xié)議和分析儀審核，與其建立長期關(guān)系，助其保持業(yè)務連續(xù)性。