稀土在汽油车尾气净化中的应用

截至2021年底，中国的汽车保有量超过3亿辆，其中汽油车占比90%以上，是中国最重要的汽车类型。为了应对汽油车尾气中的氮氧化物(NO_x)、碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)等典型污染物，“三效催化剂”这一具有里程碑意义的汽油车尾气后处理技术被开发、应用并不断完善。新近流行的汽油缸内直喷(GDI)技术会导致显著的颗粒污染物(PM)排放，由此又催生了汽油车颗粒物过滤器(GPF)技术。上述技术的实施或多或少都需要依赖中国战略资源——稀土的参与。本文首先对各类汽油车尾气净化技术的发展进行了回顾，之后重点分析了(以CeO₂为主的)稀土材料在三效催化剂储氧材料、催化剂载体/贵金属稳定剂和汽油车颗粒物过滤器中的具体应用方式和效果。可以看出，随着新型稀土材料的开发和技术迭代，现代汽油车尾气净化技术正在变得越来越高效、越来越便宜。最后，本文对汽油车尾气净化用稀土材料的发展趋势进行了展望，分析了相关产业未来升级的重点和难点所在。