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贵金属支持着汽车产业的未来发展的

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贵金属支持着汽车产业的未来发展

在此为您介绍意外地不为人知的贵金属在汽车产业所扮演的角色。2016年1月

汽车产业所面临的环境

 汽车使用由铁、铝、铜等多项金属所构成的零件,但您是否知道这其中也包含贵金属呢?在此为您介绍意外地不为人知的贵金属在汽车产业所扮演的角色。

 汽车是日本引以为傲的工业产品。汽车的普及为我们带来了生活品质的提升,而另一方面却也造成了能源枯竭与暖化、环境污染、安全性等问题。其中采取提升油耗表现或排气净化等地球环境维护的措施方案显着,1960年代美国开始执行汽车排气规定限制之后,汽车业界每每靠着高度技术通过日渐严格的规定限制。自2014年9月起欧盟各国施行「EURO6」,更加严格地规定限制粒状物质(PM)与氮氧化物(NOx)的排气量等,汽车变得需要更进一步的技术革新。这股趋势不只局限於先进国家,也广泛遍布於汽车开发中国家的中国或泰国、巴西等其他地区。

 电动汽车、燃料电池车等新时代的汽车也变得大众化,我们所面临的汽车环境也迎来了极大的变革期。2010年全球的汽车产量为8,000万台,预计到2050年汽车的年生产量将会增加到1.8亿台,包含油电混合动力车在内的往复式引擎搭载车,到2040年的年间生产量也将增加到1.12亿台。规模扩大的汽车市场其相关商务至2040年为止,预计与2010年相比将会增加40%。

IEA2010蓝色情境资料

Energy Technology Perspectives: Mitigation Potential in Transport, Presentation COP 20 side-event, 4th December, Lima, Peru,;

http://www.iea.org/etp,

http://www.iea.org/media/workshops/2014/cop20/PHILIBERT_GAGNE_Transport_day_Lima.pdf; IEA Publishing.

Licence: http://www.iea.org/t&c/termsandconditions

贵金属在汽车产业扮演不可或缺的角色

 在世界上不断扩大规模的汽车市场,资源节省、废气处理、安全性、舒适性的提升等,对汽车要求变得越来越严格。

 近年来直喷引擎、小型增压器引擎、洁净柴油引擎、油电混合动力等动力装置走向多元化发展,要求进一步提升油耗表现与输出功率,即使在严酷的环境下也能持续保持性能的耐久性与信赖性,减少废气中所含的环境污染物质,对环境无害化等性能。为了满足上述广泛的必要条件,使用贵金属作为汽车零件。

引擎装置

 作为汽车零件的贵金属被应用最多的是汽车心脏部分的引擎装置。除了供应燃料到引擎的燃料泵浦装置,测量燃料残量的感测器或喷射装置,及用於在引擎燃烧室内燃烧混合气的火星塞以外,为起到防止废弃中污染物质如碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、粒状物质(PM)直接排放到空气中的排气传感器、氧传感器,以及使引擎操作最佳化的引擎控制装置(ECU),和为了使ECU发挥功能,数量繁多的情报数据检测、测量传感器都有采用贵金属。

※请您点击预览各个零部件的详细名称

1. 引擎控制装置(ECU)

汇集由各种传感器送来的资讯得到的最适点火时间点等,及引擎系统的电子操控装置上采用了各种贵金属材料的半导体。

【使用贵金属】半导体贵金属材料

2. 燃油传感器

由位於油箱内浮子支点侧的滑动接点(电刷)及与电刷相对的基板所构成,以电气式检测接点的移动量测量燃料的残量。由於在生物燃料对应或纯度低的低劣汽油的使用上要求具有耐久性,因而将贵金属用於电刷或对向基板。

【使用贵金属】弹性贵金属接点各种厚膜膏材、粉末

3. 加速位置感测器

将加速踏板的变量转换为电器信号的检测传感器。用於阀门的开度调整等引擎电子操控、牵引力控制或防止横滑装置等车辆操控上。

【使用贵金属】弹性贵金属接点各种厚膜膏材、粉末

4. 节气门感测器

是采用了电子操控式喷射装置的引擎或变速器的操控系零件之一。检测节流阀的旋转角度输出到电脑。以此信号进行加速燃料增量(加速时暂时增加燃料喷射量)等对引擎及变速器进行操控。

【使用贵金属】弹性贵金属接点各种厚膜膏材、粉末

5. 空气流量感测器

於电子操控式喷射装置,测定引擎吸入空气量的感测器。

【使用贵金属】白金类细线材料

6. 燃料喷射器

为了达到排气的净化,将贵金属用於要求操控谨密的燃料喷射装置压电电极的形成。

【使用贵金属】各种厚膜膏材、粉末

7. 涡流感测器

用来检测使汽缸内产生涡流的阀门旋转角的感测器,提升燃烧速度或稀薄燃焼极限,改善油耗表现。

【使用贵金属】弹性贵金属接点各种厚膜膏材、粉末

8. 火星塞

用来燃烧汽缸内的压缩汽油与空气的混合气,引起火花的火星塞。要求能够在1分钟内经得起反复几千次点火与爆炸的性能。由於前端的放电 电极材料使用贵金属,进而能够达到经得起行驶10万公里的耐久性,大幅延长火星塞的更换时期。

【使用贵金属】白金类细线材料

9. 氧传感器

安装於触媒前后,检测排气中氧气浓度的感测器。具有当空燃比浓於理论空燃比时会产生电压,而在稀薄的情况下不会产生电压的起电力特性。

【使用贵金属】各种厚膜膏材、粉末

10. 排气净化触媒

作为汽油引擎的排气净化装置使用的三元触媒,利用一种触媒将氮氧化物(NOx)还原为氮气(N2),将碳氢化合物(HC)分解成水(H 2O)与二氧化碳(CO 2),将一氧化碳(CO)氧化为二氧化碳(CO 2),来净化三种环境污染物质。

【使用贵金属】贵金属化合物

11. 排气温度感测器

安装於DPF(Diesel Particulate Filter、柴油微粒去除装置)及排气净化装置的触媒转换器等, 检测触媒温度的感测器。测量判断是否为触媒正常作动的温度范围。

【使用贵金属】各种厚膜膏材、粉末白金类细线材料

开关

 检测用於电动窗或空调等便利装备的各种开关的开闭或多阶段开关的位置的检测,电气流动用的继电器等,使用信赖性高的贵金属耐得住-30℃~90℃之间的汽车室温的高低温差,而其数量也在增加中。使用贵金属的电气接点具有优异的导电性、耐久性与信赖性等,对应微小电流到范围广泛的负载。

※请您点击预览各个零部件的详细名称

1. 转向开关

方向灯、头灯、雨刷等

【使用贵金属】 贵金属复合材料弹性贵金属接点各种厚膜膏材、粉末

2. 按钮开关

电动窗、空调、汽车音响、导航器等

【使用贵金属】
电气接点材料贵金属复 合材料铆钉型接点CROSS BAR接点(带状接点)弹性贵金属接点

其他零件

 使用贵金属的汽车零件涉及层面广泛。

※请您点击预览各个零部件的详细名称

1. 室内镜/侧视镜的反射膜

【使用贵金属】 溶解靶材・蒸镀材料

2. 导线连接器

【使用贵金属】 各种电镀制程压延材、线材、管、粉末 贵金属复合材料

再利用

 如先前所介绍的汽车的各个部位都使用了贵金属,完成任务的汽车透过再利用成为贵重的资源。天然矿石1吨中的白金含量为3~7g,这相当於1只指轮,以排气净化装置所使用的触媒为首,约相当於整辆汽车4台的份量。【回收・精制、使用后触媒再利用】

田中贵金属在汽车领域应担负的使命

 汽车产业朝着IT化、电装化方向发展,作为汽车零件原材料的贵金属今后也将持续发挥极大的作用。而针对环境对应的进一步要求,汽车普及数量的不断上升的情况下,将会需要更多的贵金属。在汽车产业面临的这样的状况下,贵金属的稳定供应与降低成本成了汽车制造不间断的重要课题,

 田中贵金属今后也将提供全方位的企划,以实现从原材调度、材料的加工、供应到回收的资源循环。此外,借由贵金属於必要部分精准作用的「少贵金属化」减少贵金属使用量,为提供优良的性价比而不断研究。我们希望最终透过将贵金属的特性发挥到最大极限的创新产品与高技术力,对汽车的未来发展贡献一己之力。

*参考文献与资料

  • International Energy Agency http://www.iea.org
  • 一般社团法人日本汽车工业会网站 http://www.jama.or.jp/
  • 社社团法人汽车技术会 汽车用语日英辞典
  • 三荣书房 汽车资讯辞典 大车林

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