Az ellátási lánc és a környezetvédelmi problémák miatt a Tesla erőátviteli részlege keményen dolgozik a ritkaföldfém mágnesek eltávolításán a motorokból, és alternatív megoldásokat keres.
A Tesla még nem talált fel teljesen új mágneses anyagot, így beérheti a meglévő technológiát, valószínűleg olcsó és könnyen előállítható ferrit felhasználásával.
A ferritmágnesek gondos elhelyezésével és a motortervezés egyéb szempontjainak beállításával számos teljesítménymutatótritkaföldfémmeghajtó motorok reprodukálhatók.Ebben az esetben a motor tömege csak körülbelül 30%-kal nő, ami kis eltérés lehet az autó össztömegéhez képest.
4. Az új mágneses anyagoknak a következő három alapvető jellemzővel kell rendelkezniük: 1) mágnesességgel kell rendelkezniük;2) Folytassa a mágnesesség fenntartását más mágneses mezők jelenlétében;3) Ellenáll a magas hőmérsékletnek.
A Tencent Technology News értesülései szerint az elektromos járműveket gyártó Tesla kijelentette, hogy a továbbiakban nem fognak ritkaföldfémeket használni autóiban, ami azt jelenti, hogy a Tesla mérnökeinek teljes mértékben ki kell szabadítaniuk kreativitásukat az alternatív megoldások keresésében.
A múlt hónapban Elon Musk a Tesla Befektetői Nap rendezvényén kiadta a „Terv harmadik részét” a „Terv harmadik részében”.Köztük van egy apró részlet, amely a fizika területén keltett szenzációt.Colin Campbell, a Tesla erőátviteli részlegének vezető tisztviselője bejelentette, hogy csapata eltávolítja a ritkaföldfém mágneseket a motorokból az ellátási lánc problémái és a ritkaföldfém-mágnesek gyártásának jelentős negatív hatásai miatt.
E cél elérése érdekében Campbell bemutatott két diát három titokzatos anyagból, amelyeket okosan ritkaföldfém 1-nek, ritkaföldfém-2-nek és 3-as ritkaföldfémnek jelöltek. Az első dia a Tesla jelenlegi helyzetét mutatja be, ahol a vállalat által használt ritkaföldfémek mennyisége az egyes járművekben fél kilogrammtól 10 grammig terjed.A második dián az összes ritkaföldfém elem felhasználása nullára csökkent.
Azok a magnetológusok, akik bizonyos anyagokban az elektronikus mozgás által generált mágikus erőt tanulmányozzák, könnyen felismerhető a ritkaföldfém 1 azonossága, amely a neodímium.Ha hozzáadjuk az olyan általános elemekhez, mint a vas és a bór, ez a fém segíthet erős, mindig működő mágneses mező létrehozásában.Csakhogy kevés anyag rendelkezik ezzel a minőséggel, és még kevesebb ritkaföldfém elem generál olyan mágneses teret, amely képes mozgatni a 2000 kilogramm feletti Tesla autókat, valamint sok más dolgot az ipari robotoktól a vadászgépekig.Ha a Tesla azt tervezi, hogy eltávolítja a neodímiumot és más ritkaföldfémeket a motorból, melyik mágnest használja helyette?
A fizikusok számára egy dolog biztos: a Tesla nem talált fel teljesen új típusú mágneses anyagot.Andy Blackburn, a NIron Magnets stratégiai ügyvezető alelnöke azt mondta: „Több mint 100 év alatt csak néhány lehetőségünk lesz új üzleti mágnesek beszerzésére.”A NIron Magnets azon kevés startupok egyike, amelyek megpróbálják megragadni a következő lehetőséget.
Blackburn és mások úgy vélik, sokkal valószínűbb, hogy a Tesla úgy döntött, beéri egy sokkal kevésbé erős mágnessel.A sok lehetőség közül a legkézenfekvőbb jelölt a ferrit: vasból és oxigénből álló kerámia, kis mennyiségű fémmel, például stronciummal keverve.Egyszerre olcsó és könnyen előállítható, az 1950-es évek óta világszerte ilyen módon gyártják a hűtőajtókat.
De a térfogatot tekintve a ferrit mágnesessége csak egytizede a neodímium mágnesének, ami új kérdéseket vet fel.A Tesla vezérigazgatója, Elon Musk mindig is arról volt ismert, hogy nem ismeri a kompromisszumokat, de ha a Tesla át akar térni a ferritre, úgy tűnik, hogy némi engedményt kell tenni.
Könnyű elhinni, hogy az akkumulátorok az elektromos járművek ereje, de valójában az elektromágneses vezetés hajtja az elektromos járműveket.Nem véletlen, hogy a Tesla Company és a „Tesla” mágneses egység is ugyanarról a személyről kapta a nevét.Amikor az elektronok átfolynak a motor tekercsein, elektromágneses teret hoznak létre, amely ellentétes mágneses erőt fejt ki, és a motor tengelye a kerekekkel együtt forog.
A Tesla autók hátsó kerekei számára ezeket az erőket állandó mágneses motorok adják, az atomok körüli elektronok okos pörgésének köszönhetően egy furcsa anyag, stabil mágneses térrel, árambemenet nélkül.A Tesla csak körülbelül öt éve kezdte el ezeket a mágneseket az autókhoz adni, hogy az akkumulátor bővítése nélkül növelje a hatótávolságot és növelje a nyomatékot.Ezt megelőzően a cég elektromágnesek köré gyártott indukciós motorokat használt, amelyek áramfogyasztással mágnesességet generálnak.Az első motorral felszerelt modellek továbbra is ezt az üzemmódot használják.
A Tesla lépése a ritkaföldfémek és a mágnesek elhagyására kissé furcsának tűnik.Az autógyártók gyakran a hatékonyság megszállottjai, különösen az elektromos járművek esetében, ahol még mindig próbálják rávenni a járművezetőket, hogy legyőzzék a hatótávolságtól való félelmüket.De ahogy az autógyártók elkezdik bővíteni az elektromos járművek gyártási skáláját, számos, korábban túlságosan hatékonynak tartott projekt újra felszínre kerül.
Ez arra késztette az autógyártókat, köztük a Teslát is, hogy több autót gyártsanak lítium-vas-foszfát (LFP) akkumulátorral.A kobaltot és nikkelt tartalmazó elemekhez képest ezek a modellek gyakran rövidebb hatótávolságúak.Ez egy régebbi technológia, nagyobb súllyal és kisebb tárolási kapacitással.Jelenleg az alacsony fordulatszámú árammal hajtott Model 3 hatótávolsága 272 mérföld (körülbelül 438 kilométer), míg a távoli Model S fejlettebb akkumulátorokkal 640 kilométerre is képes.A lítium-vas-foszfát akkumulátor azonban ésszerűbb üzleti választás lehet, mert elkerülhető a drágább, sőt politikailag kockázatos anyagok használata.
Nem valószínű azonban, hogy a Tesla egyszerűen lecseréli a mágneseket valami rosszabbra, például ferritre anélkül, hogy bármiféle változtatást hajtana végre.Az Uppsalai Egyetem fizikusa, Alaina Vishna azt mondta: „Egy hatalmas mágnest fogsz vinni az autódban.Szerencsére az elektromos motorok meglehetősen összetett gépek, sok más alkatrészrel, amelyek elméletileg átrendezhetők, hogy csökkentsék a gyengébb mágnesek használatának hatását.
A számítógépes modelleknél a Proterial anyaggyártó cég nemrég megállapította, hogy a ritkaföldfém-hajtómotorok számos teljesítménymutatója megismételhető a ferritmágnesek gondos elhelyezésével és a motortervezés egyéb szempontjainak módosításával.Ebben az esetben a motor tömege csak körülbelül 30%-kal nő, ami kis eltérés lehet az autó össztömegéhez képest.
E fejfájás ellenére az autógyártó cégeknek még mindig sok oka van a ritkaföldfémek elhagyására, feltéve, hogy megtehetik.A teljes ritkaföldfém-piac értéke hasonló az Egyesült Államok tojáspiacához, és elméletileg a ritkaföldfémek bányászhatók, feldolgozhatók és mágnesekké alakíthatók világszerte, de a valóságban ezek a folyamatok számos kihívást jelentenek.
Thomas Krumer ásványelemző és népszerű ritkaföldfém-megfigyelő blogger azt mondta: „Ez egy 10 milliárd dolláros iparág, de az évente megalkotott termékek értéke 2 billió és 3 billió dollár között mozog, ami hatalmas emelő.Ugyanez vonatkozik az autókra is.Még ha csak néhány kilogrammot tartalmaznak is ebből az anyagból, az eltávolításuk azt jelenti, hogy az autók nem működhetnek tovább, hacsak nem hajlandó az egész motort újratervezni.
Az Egyesült Államok és Európa megpróbálja diverzifikálni ezt az ellátási láncot.A 21. század elején bezárt kaliforniai ritkaföldfém-bányák nemrégiben újranyitottak, és jelenleg a világ ritkaföldfém-készleteinek 15%-át szolgáltatják.Az Egyesült Államokban a kormányzati szerveknek (különösen a Védelmi Minisztériumnak) erős mágneseket kell biztosítaniuk olyan berendezésekhez, mint a repülőgépek és műholdak, és lelkesen fektetnek be az ellátási láncokba belföldön és olyan régiókban, mint Japán és Európa.De figyelembe véve a költségeket, a szükséges technológiát és a környezeti problémákat, ez egy lassú folyamat, amely több évig vagy akár évtizedig is eltarthat.
Feladás időpontja: 2023. május 11