Tesla Motors var apsvērt retzemju magnētu nomaiņu ar zemas veiktspējas ferītiem

Piegādes ķēdes problēmu un vides problēmu dēļ Tesla spēka agregātu nodaļa strādā, lai noņemtu retzemju magnētus no elektromotoriem, un meklē alternatīvas.

 

Tesla vēl nav izgudrojusi pilnīgi jaunu magnētu materiālu, tāpēc tā kādu laiku var izmantot esošās tehnoloģijas, visticamāk, izmantos lētus un viegli ražojamus ferītus.

 

Rūpīgi novietojot ferīta magnētus un pielāgojot citus motora konstrukcijas aspektus, daudzas retzemju motoru īpašības var atkārtot indeksā. Šajā gadījumā motora svars ir palielinājies tikai par aptuveni 30 procentiem, kas ir šis rādītājs attiecībā pret automašīnas kopējo svaru

Atšķirība var būt neliela.

Jaunajam magnēta materiālam ir jābūt šādām trim pamatīpašībām: 1) tam jābūt magnētiskam: 2) tas turpina būt magnētisks citu magnētisko lauku klātbūtnē; 3) var izturēt augstu temperatūru.

 

Tencent Technology News ziņās, elektrisko automašīnu ražotājs Tesla paziņoja, ka tā automašīnu motoros vairs netiks izmantoti retzemju elementi, kas nozīmē, ka inženieriem, kuriem garšo Tesla, būs jāatbrīvo savs radošums, lai atrastu alternatīvas.

 

Pagājušajā mēnesī Teslas Investor Day pasākumā Īlons Masks izlaida "Master Plan Part III". Starp tiem ir Neliela detaļa izraisīja ažiotāžu fizikas jomā. Kolins Kempbels, Tesla spēka piedziņas nodaļas vadītājs, paziņoja, ka viņa komanda strādā pie tā, lai retzemju magnētu noņemšana no motoriem ir saistīta ar piegādes ķēdes problēmām un retzemju magnētu ražošanas pārmērīgu negatīvo ietekmi.

Lai to panāktu, Kempbels prezentēja divus priekšmetstikliņus, kuros izmantoti trīs noslēpumaini materiāli, kas bija gudri apzīmēti ar uzrakstu Retzemju zeme 1, retzeme 2 un retzeme 3. Pirmais slaids atspoguļo pašreizējo Teslas stāvokli, kas katrā transportlīdzeklī izmanto no puskilograma līdz 10 gramiem. Otrajā slaidā izmantoto retzemju elementu skaits samazinās līdz nullei.

 

Magnētistiem, kuri pēta noteiktu materiālu maģisko spēku elektronu kustības dēļ, retzemju 1 identitāti ir viegli noteikt, tas ir neodīms. Pievienojot tādiem parastajiem elementiem kā dzelzs un bors, šis metāls var palīdzēt izveidot spēcīgu, vienmēr ieslēgtu magnētisko lauku. Taču tikai dažiem materiāliem ir šāda kvalitāte, jo tie ražo Tesla automašīnas, kas ir pietiekami lielas, lai pārvietotu vairāk nekā 2,000 kilogramus smagas rētas, un daudzu citu lietu magnētiskajos laukos, sākot no rūpnieciskiem robotiem līdz iznīcinātājiem, ir mazāk retzemju elementu. Ja Tesla skaitās

Kuru magnētu tā vietā izmantos, lai noņemtu neodīmu un citus retzemju elementus no motora?

 

Fiziķiem ir skaidrs viens: Tesla neizgudroja pilnīgi jaunu magnētu materiālu. Endijs Blekbērns, NIron Magnetics stratēģijas izpilddirektors viceprezidents, sacīja: "Vairāk nekā 100 gadu laikā mums var būt tikai dažas iespējas iegūt jaunus komerciālus magnētus." NIronMagnetics ir viens no nedaudzajiem jaunizveidotajiem uzņēmumiem, kas cenšas izmantot nākamo iespēju.

 

Blackburn un citi uzskata, ka, visticamāk, Tesla ir nolēmusi izmantot daudz mazāk jaudīgu magnētu Will be it. Starp daudzajām iespējām visredzamākais kandidāts ir ferīts: keramika, kas sastāv no dzelzs un skābekļa, ar nelielu daudzumu metāla, piemēram, stroncija, tiek sajaukts. Tas ir lēts un viegli ražojams visā pasaulē kopš 20. gadsimta 50. gadiem

Šādā veidā tiek ražotas ledusskapja durvis.

 

Bet pēc tilpuma ferīti ir tikai viena desmitā daļa no neodīma magnētu magnētisma, kas rada jaunus jautājumus. Tesla pirmais izpilddirektors Īlons Masks vienmēr ir bijis pazīstams kā bezkompromisa raksturs, taču, ja Tesla gatavojas pāriet uz ferītu, šķiet, ka tai ir kaut kas jāizdara.

Dažas piekāpšanās. Ir viegli domāt, ka akumulatori ir elektrisko automobiļu spēks, taču patiesībā tas ir elektromagnētisms, kas vada elektromobiļus. Nav nejaušība, ka gan Tesla kompānija, gan magnētiskā vienība "Tesla" nosauktas vienas un tās pašas personas vārdā. Kad elektroni plūst pa vadiem motorā Griešanās laikā tie rada elektromagnētisko lauku, kas spiež pretēju magnētisko spēku, liekot motora vārpstai virzīt riteņus griezties.

Tesla transportlīdzekļu aizmugurējiem riteņiem šos spēkus nodrošina elektromotors ar pastāvīgo magnētu, kas ir tāda veida motors, kuram ir savdabīgs materiāls, kas stabilizē magnētisko lauku bez strāvas ievades, pateicoties ģeniālajam elektronu griešanās procesam ap atomiem. Special Sla sāka pievienot šos magnētus automašīnām tikai pirms aptuveni pieciem gadiem, lai pagarinātu akumulatora darbības laiku, nepalielinot akumulatora darbības rādiusu un palielinot griezes momentu. Pirms tam uzņēmums izmantoja asinhronos motorus, kas ražoti ap elektromagnētiem, caur kuriem gāja elektromagnēti

Magnētisms rodas, patērējot elektroenerģiju. Tie modeļi ar priekšpusē uzstādītu motoru joprojām izmanto šo modeli.

 

Teslas rīcība atteikties no retzemju metāliem un magnētiem var šķist nedaudz dīvaina. Automašīnu uzņēmumi bieži vien ir apsēsti ar sauso efektivitāti, jo īpaši elektrisko transportlīdzekļu gadījumā tiem joprojām ir grūti pārliecināt autovadītājus pārvarēt bailes no attāluma. Bet ar auto ražotājiem

Sākas elektrisko transportlīdzekļu ražošanas paplašināšana, un daudzi projekti, kas iepriekš tika uzskatīti par pārāk neefektīviem, atkal parādās.

 

Tas ir mudinājis autoražotājus, tostarp Tesla, ražot vairāk automašīnu, kurās tiek izmantoti litija dzelzs fosfāta (LFP) akumulatori. Tām baterijām, kas satur tādus elementus kā kobalts un niķelis, parasti ir mazāks darbības rādiuss nekā baterijām. Šī ir vecāka tehnoloģija,

Lielāks svars un mazāka uzglabāšanas ietilpība. Pašreizējā modeļa 3, kas tiek darbināts ar zema ātruma jaudu, darbības rādiuss ir 272 jūdzes (aptuveni 438 km), savukārt liela attāluma Model S ar modernākiem akumulatoriem var sasniegt 400 jūdzes (640 km). Bet litija dzelzs fosfāta bateriju izmantošana var būt saprātīgāka komerciāla izvēle, jo tā ļauj izvairīties no dārgāku vai pat eksistenciālāku bateriju izmantošanas. Politiska riska materiāls.

 

Maz ticams, ka Tesla vienkārši aizstās magnētus, piemēram, ferītus, ar kaut ko sliktāku, un nekas cits nemainīsies. Upsalas universitātes fiziķe Alena Višna sacīja: "Jūs nesīsit milzīgu magnētisma gabalu automašīnas gludeklī. "Par laimi, motori ir diezgan sarežģītas mašīnas, kas sastāv no daudzām citām daļām, kuras teorētiski varētu pārkārtot kolonnā, lai mazinātu vājāku magnētu izmantošanu.

 

Datormodelī materiālu uzņēmums Proterial nesen noteica, rūpīgi novietojot ferīta magnētu un pielāgojot motora komplektu. Citos aspektos daudzus retzemju piedziņas motoru veiktspējas rādītājus var atkārtot. Šajā gadījumā tikai motora svars Palielinoties par aptuveni 30 procentiem, atšķirība var būt neliela attiecībā pret automašīnas kopējo svaru.

 

Neskatoties uz šīm galvassāpēm, automašīnu uzņēmumiem ir daudz iemeslu atteikties no retzemju elementiem, taču tikai tad, ja jūs to varat izdarīt. Visa retzemju tirgus vērtība ir aptuveni tāda pati kā Amerikas olu tirgū, un teorētiski retzemju juaņas var iegūt, apstrādāt un pārvērst magnētismā visā pasaulē, taču patiesībā šiem procesiem ir daudz izaicinājumu.

 

Minerālu analītiķis un populārs retzemju pulksteņu emuāru autors Tomass Krūmers sacīja: "Tas ir 10 miljardu dolāru darījums, taču katru gadu radīto produktu vērtība ir no 2 triljoniem līdz 3 triljoniem ASV dolāru, kas ir milzīga svira. Automašīna Tāpat ir taisnība, ka pat tad, ja tajos ir tikai daži kilogrami šīs vielas, to noņemšana nozīmē, ka automašīnas vairs nevarēs pārrakstīt visu dzinēju.

 

ASV un Eiropa cenšas dažādot šo piegādes ķēdi. Kalifornijas retzemju raktuves, kas tika slēgtas 21. gadsimta sākumā, nesen atkal tika atvērtas

Bijusī piegāde 15 procentiem pasaules retzemju metālu. Amerikas Savienotajās Valstīs valdības aģentūrām, īpaši Aizsardzības departamentam, ir nepieciešams aprīkojums, piemēram, lidmašīnas un satelīti

Nodrošinot spēcīgus magnētus, viņi vēlas investēt piegādes ķēdēs gan iekšzemē, gan tādos reģionos kā Japāna un Eiropa. Bet, ņemot vērā panākumus, tas ir lēns process, kas aizņem vairākus gadus vai pat gadu desmitus. Tajā pašā laikā pieaug arī pieprasījums pēc magnētu iegulšanas dekarbonizācijas instrumentos, piemēram, automašīnās un vēja turbīnās.

Saskaņā ar tirgus izpētes institūta AdamasIntelligence datiem 12 procenti retzemju metālu pašlaik tiek izmantoti elektriskajos transportlīdzekļos, kas ir jauns tirgus. Tajā pašā laikā retzemju cenas bieži vien svārstās mežonīgi, un ārējie uzņēmumi bieži nevar paredzēt šos faktorus

Vienkāršs.

 

Džims Čelikovskis, fiziķis, kurš pēta magnētiskos materiālus Teksasas Universitātē Ostinā, teica, ka, ja atrodaties nozarē, kurā var atrast alternatīvus produktus, tas varētu būt ārkārtējs. Bet viņš teica, ka meklēšana bija labāka nekā ferīts. Ir dažādi iemesli, kāpēc retzemju magnētiem ir labākas alternatīvas. Izaicinājums ir atrast materiālu ar trim pamatīpašībām: 1) tam jābūt magnētiskam; 2) tā turpina būt magnētiska citu magnētisko lauku klātbūtnē; un 3) tas var izturēt augstu temperatūru. Termiskie magnēti vairs nav magnēti.

 

Pētnieki ļoti labi zina, kuri ķīmiskie elementi veido labus magnētus, taču ir miljoniem potenciālu atomu izkārtojumu Sēkla. Daži tā sauktie magnētu mednieki izmanto pieeju, sākot ar simtiem tūkstošu iespējamo materiālu un izraujot tos, kas satur retzemju metālus, un pēc tam izmanto mašīnmācīšanos, lai paredzētu atlikušā materiāla magnētiskās īpašības. Pagājušā gada beigās Chelikows Key et al. izmantoja sistēmu, lai izveidotu jaunu ļoti magnētisku materiālu, kas satur kobaltu. Bieži vien lielākais izaicinājums ir atrast jaunus magnētus, kurus ir viegli ražot. Vicina no Upsalas universitātes paskaidroja, ka daži jaunizveidotie magnēti, piemēram, tie, kas satur mangānu, ir daudzsološi, bet nestabili. Citos gadījumos zinātnieki zina, ka materiāls ir ārkārtīgi magnētisks, taču to nevar ražot masveidā. Tajos ietilpst tetragonīts, niķeļa-dzelzs savienojums, kas atrodams tikai no meteorītiem, kam tūkstošiem gadu ir jāveic lēna dzesēšana, lai precīzi sakārtotu tā atomus pareizajā stāvoklī. Laboratorijā turpinās centieni ātrāk virzīt procesu uz priekšu, taču tie vēl nenes augļus.

 

Magnēta palaišana Niron: kopējiet visu un meklējiet dažus. Uzņēmums saka, ka tas teorētiski ražo dzelzs nitrīda magnētus, salīdzinot ar neodīmu, kas ir magnētiskāks. Bet tas ir arī gaistošs materiāls, kuru ir grūti izgatavot un saglabāt vēlamajā formā. Blackburn teica, ka uzņēmums gūst panākumus, taču nevar ražot pietiekami jaudīgus magnētus Tesla nākamās paaudzes automašīnām. Viņš saka, ka pirmais solis ir jaunā magnēta ievietošana mazākās ierīcēs, piemēram, skaņas sistēmās.

 

Tomass Krūmers, kalnrūpniecības analītiķis un populārs retzemju pulksteņu emuāra autors, sacīja, ka nav skaidrs, vai citi autoražotāji sekos Teslas rīcībai atteikties no retzemju metāliem. Daži uzņēmumi var uzstāt, lai valsts akreditācijas dati tiktu pārvietoti uzmanīgi, savukārt citi

Kopēt Atlasiet visu un meklējiet dažus uzņēmumus, kuri izmantos indukciju, lai pārvietotu Yunshan Zhoukou lietas. Pat Tesla nākotnes automašīnās varētu izmantot dažus gramus retzemju metālu, kas izkaisīti pa tādām vietām kā automātiskie logi, stūres pastiprinātājs un vējstikla tīrītāji.

 

Teslas Investor Day pasākumā retzemju satura salīdzināšanas slaids faktiski salīdzināja visas pašreizējās paaudzes automašīnu ar visas pašreizējās paaudzes automašīnu. Tika salīdzināti nākotnes motori, kas varētu būt reklāmas triks. Tiek izstrādāti tādi risinājumi kā Tesla. Retzemju materiālu aizstāšana motoros var būt laba lieta, taču, kā saka Krummers: "Es baidos, ka mums nav pietiekami daudz laika."

 

BEIGAS