Tesla a anunțat astăzi, în ziua investitorilor, că compania va construi un motor pentru vehicule electrice cu magnet permanenți, fără pământuri rare.
Pământurile rare sunt un element al discordiei în lanțul de aprovizionare a vehiculelor electrice, deoarece proviziile sunt greu de asigurat și o mare parte din producția mondială este realizată sau procesată în China.
Acest lucru este important din mai multe motive, dintre care nu în ultimul rând este impulsul actual al administrației Biden de a produce materiale pentru componentele vehiculelor electrice domestice.
Cu toate acestea, există multe concepții greșite despre ce sunt REE și cât de mult REE este utilizat în vehiculele electrice.De fapt, bateriile litiu-ion, în general, nu conțin pământuri rare (deși conțin alte „minerale critice”, așa cum sunt definite de Legea de reducere a inflației).
În tabelul periodic, „pământurile rare” sunt elementele evidențiate cu roșu în diagrama de mai jos – lantanidele, precum și scandiu și ytriu.De fapt, nici acestea nu sunt deosebit de rare, cu neodim pentru aproximativ două treimi din conținutul de cupru.
Elementele din pământuri rare din vehiculele electrice sunt utilizate în motoarele vehiculelor electrice, nu în baterii.Cel mai des folosit este neodimul, un magnet puternic folosit în difuzoare, hard disk-uri și motoare electrice.Disprosiul și terbiul sunt aditivi folosiți în mod obișnuit pentru magneții de neodim.
De asemenea, nu toate tipurile de motoare de vehicule electrice folosesc REE-Tesla le folosește în motoarele sale de curent continuu cu magnet permanent, dar nu și în motoarele sale cu inducție cu curent alternativ.
Inițial, Tesla a folosit motoare cu inducție cu curent alternativ în vehiculele sale, care nu necesitau pământuri rare.De fapt, de aici a venit numele companiei - Nikola Tesla a fost inventatorul motorului cu inducție AC.Dar atunci când a apărut Modelul 3, compania a introdus un nou motor cu magnet permanenți și în cele din urmă a început să-l folosească în alte vehicule.
Tesla a declarat astăzi că a reușit să reducă cantitatea de pământuri rare utilizate în aceste noi sisteme de propulsie Model 3 cu 25% între 2017 și 2022 datorită eficienței îmbunătățite a grupului de propulsie.
Dar acum se pare că Tesla încearcă să obțină tot ce este mai bun din ambele lumi: un motor cu magnet permanent, dar fără pământuri rare.
Principala alternativă la NdFeB pentru magneții permanenți este ferita simplă (oxid de fier, de obicei cu adaos de bariu sau stronțiu).Puteți face întotdeauna magneții permanenți mai puternici doar folosind mai mulți magneți, dar spațiul din interiorul rotorului motorului este limitat și NdFeBB poate oferi mai multă magnetizare cu mai puțin material.Alte materiale cu magneti permanenți de pe piață includ AlNiCo (AlNiCo), care funcționează bine la temperaturi ridicate, dar își pierde ușor magnetizarea și Samarium Cobalt, un alt magnet cu pământuri rare similar cu NdFeB, dar mai bun la temperaturi ridicate.În prezent, sunt cercetate o serie de materiale alternative, menite în principal să reducă decalajul dintre ferite și pământurile rare, dar acestea sunt încă în laborator și nu sunt încă în producție.
Bănuiesc că Tesla a găsit o modalitate de a folosi un rotor cu un magnet de ferită.Dacă au redus conținutul de REE, asta însemna că reduc numărul de magneți permanenți din rotor.Pun pariu că au decis să obțină mai puțin flux decât de obicei dintr-o bucată mare de ferită în loc de o bucată mică de NdFeB.S-ar putea să mă înșel, s-ar putea să fi folosit un material alternativ la scară experimentală.Dar asta mi se pare puțin probabil – Tesla vizează producția de masă, ceea ce înseamnă practic pământuri rare sau ferite.
În timpul prezentării zilei investitorilor, Tesla a arătat un diapozitiv care compară utilizarea actuală a pământurilor rare în motorul cu magnet permanent Model Y cu un potențial motor de generație următoare:
Tesla nu a specificat ce elemente a folosit, probabil crezând că informația este un secret comercial pe care nu a vrut să-l divulge.Dar primul număr poate fi neodim, restul poate fi disproziu și terbiu.
În ceea ce privește motoarele viitoare – ei bine, nu suntem cu adevărat siguri.Grafica lui Tesla sugerează că motorul de generație următoare va conține un magnet permanent, dar acel magnet nu va folosi pământuri rare.
Magneții permanenți pe bază de neodim au fost standardul pentru astfel de aplicații de ceva timp, dar în ultimul deceniu au fost explorate și alte materiale potențiale pentru a-i înlocui.Deși Tesla nu a specificat pe care intenționează să o folosească, se pare că este aproape de a lua o decizie – sau cel puțin vede o oportunitate de a găsi o soluție mai bună în viitorul apropiat.
Jameson conduce vehicule electrice din 2009 și scrie despre vehicule electrice și energie curată pentru electrok.co din 2016.
Ora postării: Mar-08-2023