随着汽车的大量普及和人们对环保呼声的日益高涨，降低机动车排放已成为当今社会最为关注的话题之一。就工程技术而言，降低机动车排放主要有三种途径：启用低污染或无污染的清洁能源；应用先进的机内燃烧控制技术（通过先进的发动机控制技术实现燃油在发动机内的清洁燃烧，以降低尾气中有害物的含量）和应用高效的机外处理技术（通过排气系统催化转化器的氧化和还原反应，将尾气中有害气体转换为无害气体，实现排放净化，进而降低机动车排放对环境的污染）。
目前，以三元催化转化器为代表的机外处理技术得到了大量应用和普及。同时，喷涂于转化器载体上的催化剂，决定着三元催化转化器的成本和净化效率。目前，采用稀土部分或全部替代昂贵稀缺的贵金属制成的催化剂，不仅成本低；而且能获得满意的净化效果。所以，稀土是当前汽车尾气净化催化剂理想的替代及主流材料，呈现出十分广阔的发展前景。
几十年来，汽车专家在尾气净化催化剂领域进行了不懈的研究，种类繁多的催化剂产品应运而生。
早期，汽车尾气催化剂曾使用诸如铜Cu、铬Cr及镍Ni等普通金属。虽然它们原料丰富、成本也低；但是其同时具有催化活性差、起燃温度高及易中毒等缺点，所以现在已不再使用其作为催化剂材料。
随后，诸如铂Pt（Platinum）、钯Pd（Palladium）及铑Rh（Rhodium）等贵金属催化剂逐步应用于汽车尾气催化转化器中。由于其具有活性高、寿命长及净化效果好等优点，目前欧美等国家普遍使用这种贵金属催化剂；同时，由于这些贵金属价格昂贵（催化转化器的成本甚至可高达整车造价的1/10），因此也阻碍了贵金属催化剂的推广和普及。另外，为了防止贵金属催化剂发生铅中毒，汽车必须要使用无铅汽油，这也无形中增加了汽车的运营成本及在非无铅汽油区加油不便的难题。
近年来，含稀土的汽车尾气净化催化剂受到了人们的重视，以其具有的价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长及抗铅中毒等优势倍受青睐。稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主，稀土汽车尾气净化催化剂由稀土与钴、锰、铅的复合氧化物组成，是一类三元催化剂，其氧化还原活性较高，能有效地控制排放尾气的组分。稀土催化剂在汽车排气管内，借助于排气温度和空气中氧的浓度，对尾气中的CO、HC和NOx同时起氧化还原作用，进而将其转化成CO2、H2O及N2等无害物质，实现净化尾气的作用。
在美国，稀土应用最大的领域是用于作为汽车尾气净化催化剂，其1995年汽车尾气净化催化剂的稀土用量为1.1万吨，占当年稀土总用量的44%左右。与此同时，虽然我国是世界稀土资源第一大国，但是我国稀土用于汽车尾气净化的比例尚不足2%，与国际先进水平相比的差距很大。所以，如何利用我国稀土资源丰富的优势，开发以稀土为基料的具有中国特色的汽车尾气净化催化剂，不仅利在千秋，更是势在必行！
罗地亚燃料添加型催化剂Eloys
令柴油微粒过滤器永葆青春
除了具有氧化和还原尾气中CO、HC和NOx有害气体的三元催化转化作用外（详见上文），稀土在汽车尾气净化中的效用仍有很大的挖掘潜力。本文简要介绍罗地亚公司开发的能够令柴油微粒过滤器安全再生的催化剂Eloys。
虽然，柴油发动机与汽油发动机相比，具有更为持久的可靠性、更好的燃油经济性及更低的CO2排放，但是其在颗粒物排放、振动及噪声方面的不足又阻碍了柴油发动机应用的进一步推广与普及。其中，如何降低柴油发动机颗粒物排放正是降低其环境污染问题的重中之重。
现在，过滤法（即加装柴油微粒过滤器）仍是最有效的降低柴油发动机颗粒物排放的方法（尤其在降低超微细颗粒物排放方面）。但是，微粒过滤器面临的最为严重的挑战，就是如何在过滤器堵塞之前使得其上截留的碳粒（聚集的微粒物）尽早消失。事实上，如不及时清除这些碳粒，势必导致发动机背压增高及车辆性能的持续恶化，而令微粒过滤器再生的方法之一，就是尽早将碳粒燃烧，疏通后的过滤器再次回复正常的过滤功能。
罗地亚电子与催化剂公司推出的燃料添加型催化剂Eolys，以铈基（Ce）稀土为主要原料，通过降低截留在微粒过滤器上碳粒的燃点及控制燃烧过程的散热量（温升）来催化微粒过滤器的再生，从而能够稳定持久地降低柴油发动机的颗粒物排放。
Eolys作用过程如下（详见下图）：首先，加注在独立储液罐内的Eolys催化剂通过滴注输送泵进入柴油机燃油输送系统的管路内。同时，由传感器及控制单元组成的智能添加系统对催化剂滴注量进行实时控制。简单地说，尾气流经微粒过滤器时发生了压力损耗，压力差数值的大小与过滤器受碳粒堆积堵塞程度成正比，智能添加系统便根据压力差的大小决定何时及以何剂量滴注催化剂，以便及时地催化碳粒着火燃烧，令过滤器再生。据澳大利亚、德国及瑞典国家环境保护署共同主办的VERT项目研究表明，Eolys催化剂与高效的微粒过滤器的联合作用能够降低柴油发动机的颗粒物排放达99%，其中也包括那些对人体危害最大的超微细颗粒排放物。
罗地亚柴油微粒过滤器再生催化剂Eolys具有如下优点：
环保性。毒理学研究表明Eolys催化剂不存在环境危害因素，并且当Eolys催化剂与微粒过滤器联合作用时不会发生气体及无机物颗粒的二次排放。
耐硫性。Eolys催化剂可添加于当前常见的各种等级的柴油燃料中。
高活性。Eolys是一种催化剂，1升Eolys就可满足乘用车辆行驶10万公里过程中颗粒过滤器安全再生的需要。
兼容性。Eolys催化剂能够与绝大多数塑料或合成橡胶燃油箱、燃油泵及燃油管路相兼容。
改善发动机性能。Eolys催化剂不会增加发动机磨损、堵塞或性能下降，同时Eolys也不会降低发动机的燃油经济性。
使用方便。对于加装了Eolys催化剂添加系统的车辆而言，使用Eolys催化剂极其方便，只需将Eolys催化剂倒入专用的储液罐中即可。据悉，在法国标有“EOLYS INSIDE”加油站提供的柴油中含有一定比例的Eolys催化剂，使得那些无原装Eolys添加系统的车辆，也可以便利地享受到Eolys催化剂令柴油微粒过滤器安全再生的神奇功效。
无疑，Eolys催化剂与柴油微粒过滤器的有机结合，是降低柴油机颗粒物排放的最有效、最可靠的低成本解决方案。
（文/周应军）
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法国罗地亚集团
法国罗地亚集团是全球领先的精细化工生产企业，以其在应用化学、特种材料和服务、精细化学品领域雄厚的技术实力而著称。罗地亚集团同汽车、电子、纤维、医药、农用化学品、个人护理品、轮胎、油漆和涂料市场的主要生产商进行战略合作，为客户提供量身定做的解决方案。2003年，罗地亚集团净销售额为54亿欧元，全球员工达2.3万人。
罗地亚电子与催化剂公司是罗地亚集团9大业务公司之一，在催化剂高级材料领域拥有逾25年的先进技术，在稀土类产品中占有35%的市场份额，在世界范围内处于领先地位。截至目前，罗地亚集团在内蒙古包头和江苏溧阳拥有2家在华生产稀土类产品的工厂。
位居4项“世界第一”的中国稀土资源
稀土是我国重要的战略资源之一。截至目前，我国已确立了在世界稀土的“资源第一”、“生产规模和生产量第一”、“出口量第一”和“稀土消费量第一”的地位，稀土成为我国少有的能与工业发达国家和地区相抗衡的优势产业之一。
我国稀土资源储量占世界总储量的近70%，资源第一无可争议。去年，我国稀土矿产品产量达8.25万吨，稀土冶炼分离产品产量7.8万吨，产品产量和供应量达到世界总量的80%以上；同时，去年我国稀土冶炼分离产品及稀土磁体累计出口5.49万吨，创汇4亿多美元，继续位居世界产销及出口第一位。另外，自2000年起，我国稀土消费量已超过美国，居于世界第一位，去年我国稀土消费量约占全球总消费量的35%。据专家统计，我国每年应用稀土带来的直接经济效益超过430亿元。
汽车学堂
稀土
稀土RE（Rare Earth），是对化学元素周期表中15个镧系元素和钪及钇共17个元素的统称，虽然名为“稀土”，但是其矿藏资源并不稀少。例如，地壳中含有大量的镧系元素，其含量甚至可以与常见的铜元素相比。根据原子结构和物理化学性质不同，17种稀土元素通常被分为轻稀土和重稀土两组；同时，根据稀土分离工艺的不同，稀土也可分为轻、中、重三组。
现在，不仅可以在国民经济各领域内找到稀土成员的踪影；而且随着科学技术的进步，稀土正发挥着越来越神奇的作用。同时，稀土在汽车工业中的应用也已是面面俱到了。在汽车燃油提炼过程中，稀土担当了石油裂化催化剂的重要角色；在尾气净化方面，稀土正逐步取代贵金属催化剂；在诸如钢、铸铁、有色金属、合成橡胶、玻璃等制造汽车的基础材料中，稀土材料以卓越的性能强化优势荣膺“工业维生素”美誉；已广泛应用于手机、音响及手提电脑的含稀土镍氢电池有助于推动电动汽车的产业化；同时，含稀土的永磁材料也是制造汽车电机的理想材料；另外，稀土也可应用于制造汽车电子部件的压电材料、电热及热电材料、磁阻材料等。
催化剂
催化剂（Catalyst），是一种能够改变反应速度但自身并不发生化学变化的物质。由于其自身不参与反应，因此少量存在便能加快化学反应的速度。这也正是为何1瓶罗地亚Eolys催化剂便能维持柴油发动机微粒过滤器12万公里安全无忧的理论基础。
三元催化转化器
三元催化转化器（3-Way Catalytic Converter），由金属或陶瓷载体及其上喷涂贵金属或稀土催化剂组成，用于净化汽车尾气中有害排放物的反应器。
发动机通过排气管排气时，三元催化转化器中的催化剂（净化剂）能够增强一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、和氧化氮（NOx）三种气体的活性，催化其进行氧化和还原反应。其中CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳（CO2）气体；HC在高温下氧化成水（H2O）和CO2 ；NOx还原成氮气（N2）和氧气（O2）。由于有三种有害气体被净化成无害气体，催化转化器因此而得名“三元”。
