Zbog lanca opskrbe i okolišnih pitanja, Teslin Powertrain odjel naporno radi na uklanjanju rijetkih zemaljskih magneta iz motora i traži alternativna rješenja.
Tesla još nije izumio potpuno novi magnetni materijal, tako da može učiniti sa postojećom tehnologijom, najvjerovatnije koristeći jeftinu i lako proizvedenu feritu.
Pažljivo pozicioniranjem feritnih magneta i prilagođavanje drugih aspekata dizajna motora, mnogi pokazatelji performansiRijetka zemljaPogonski motori mogu se replicirati. U tom slučaju težina motora povećava se samo za oko 30%, što može biti mala razlika u odnosu na ukupnu težinu automobila.
4. Novi magnetni materijali moraju imati sljedeće tri osnovne karakteristike: 1) trebaju imati magnetizam; 2) i dalje održavati magnetizam u prisustvu drugih magnetskih polja; 3) može izdržati visoke temperature.
Prema podacima Tencent Technology, proizvođač vozila Tesla je izjavio da se rijetki zemljani elementi više neće koristiti u svojim automobilskim motorom, što znači da će Teslin inženjeri morati u potpunosti osloboditi njihove kreativnosti u pronalaženju alternativnih rješenja.
Prošlog mjeseca Elon Musk objavio je "treći dio masterskog plana" na Deslavnom događaju Tesline investitora. Među njima je mali detalj koji je uzrokovao senzaciju u polju fizike. Colin Campbell, viši izvršni direktor u Teslinom odeljenju Powertrain, najavio je da njegova ekipa uklanja rijetke Zemljine magnete iz motora zbog pitanja opskrbe i značajan negativan utjecaj izrade rijetkih zemaljskih magneta.
Da bi se postigao ovaj cilj, Campbell je predstavio dva tobogana koja uključuju tri misteriozne materijale kao rijetka Zemlja 1, rijetka Zemlja 2 i rijetka zemlja 3, gdje je količina rijetke zemlje koje koristi u svakom vozilu kreće se od pola kilograma do 10 grama. Na drugom dijapozitivu, upotreba svih rijetkih zemaljskih elemenata smanjena je na nulu.
Za magnetologe koji proučavaju magičnu snagu proizvedene elektronskim kretanjem u određenim materijalima, identitet rijetke Zemlje 1 lako je prepoznatljiv, što je neodimijum. Kada se doda u zajedničke elemente kao što su željezo i boron, ovaj metal može pomoći u stvaranju jakog, uvijek na magnetnom polju. Ali malo materijala ima ovaj kvalitet, pa čak i manje rijetkih zemaljskih elemenata generiraju magnetna polja koja mogu premjestiti Tesla automobile težiti preko 2000 kilograma, kao i mnogim drugim stvarima od industrijskih robota za borbene mlaznice. Ako Tesla planira ukloniti neodimijum i druge rijetke elemente zemaljske elemente, koji će se umjesto toga koristiti magnet?
Za fizičare je jedno sigurno: Tesla nije izmislila potpuno novu vrstu magnetskog materijala. Andy Blackburn, izvršna potpredsjednica Strategije na Niron magnetima, rekao je: "Za više od 100 godina možemo imati samo nekoliko mogućnosti za sticanje novih poslovnih magneta." Niron magneti jedan je od rijetkih startupa koji pokušavaju iskoristiti sljedeću priliku.
Blackburn i drugi vjeruju da je vjerovatnije da je Tesla odlučila učiniti sa mnogo manje moćnim magnetom. Među mnogim mogućnostima, najočitiji kandidat je feritna: keramika sastavljena od željeza i kisika, pomiješana sa malom količinom metala kao što su strontij. I jeftin je i jednostavan za proizvodnju, a od 1950-ih, hladnjača širom svijeta proizvedena su na ovaj način.
Ali u smislu zapremine, magnetizam ferita samo je jedna desetina neodimijumskih magneta, što postavlja nova pitanja. Tesla generalni direktor Elon Musk oduvijek je bio poznat po beskompromisu, ali ako se Tesla prebaci na feritu, čini se da se moraju napraviti neke koncesije.
Lako je vjerovati da su baterije moć električnih vozila, ali u stvarnosti je elektromagnetska vožnja koja pokreće električna vozila. Nije slučajnost da su kompanije Tesla i magnetna jedinica "Tesla" nazvani po istoj osobi. Kad elektroni prolaze kroz zavojnice u motoru, oni stvaraju elektromagnetsko polje koje pokreću suprotnu magnetnu silu, uzrokujući da se vratilo motora zakreta s točkovima.
Za stražnje točkove automobila Tesli, ove snage pružaju motori sa trajnim magnetima, čudnim materijalom sa stabilnim magnetskim poljem i nema trenutnog unosa, zahvaljujući pametnom spisku elektrona oko atoma. Tesla je samo počeo dodavati ove magnete na automobile prije otprilike pet godina, kako bi proširio raspon i povećanje obrtnog momenta bez nadogradnje baterije. Prije toga kompanija je koristila indukcijsku motore proizvedene oko elektromagneta, koji stvaraju magnetizam konzumiranjem električne energije. Ti modeli opremljeni prednjim motorima još uvijek koriste ovaj režim.
Teslin potez napustiti rijetku zemlju i magnete izgleda pomalo čudno. Kompanije za automobile su često opsednju efikasnošću, posebno u slučaju električnih vozila, gdje još uvijek pokušavaju uvjeriti vozače da prevaziđu strah od raspona. No, kako proizvođači automobila počinju širiti proizvodnu ljestvicu električnih vozila, mnogi projekti koji su se prethodno smatrali previše neučinkovitim.
Ovo je potaknulo proizvođače automobila, uključujući Tesla, za proizvodnju više automobila koristeći litijumske željezo fosfate (LFP) baterije. U usporedbi s baterijama koji sadrže elemente kao što su Cobalt i Nickel, ovi modeli često imaju kraći asortiman. Ovo je starija tehnologija s većom težinom i nižim kapacitetom za pohranu. Trenutno je model 3 pogonjen napajanjem niske brzine ima raspon od 272 milje (otprilike 438 kilometara), dok je udaljeni model opremljen naprednijim baterijama može dostići 400 milja (640 kilometara). Međutim, upotreba litijum-željezo fosfatne baterije može biti razumniji poslovni izbor, jer izbjegava upotrebu skupljih i čak politički rizičnih materijala.
Međutim, Tesla vjerovatno neće jednostavno zamijeniti magnete s nečim gore, poput ferita, bez ikakvih drugih promjena. Univerzitet u Uppsali fizičar Alaina Višna, "nosit ćete ogroman magnet u svom automobilu. Srećom, električni motori su prilično složeni strojevi s mnogim drugim komponentama koje se teoretski mogu preurediti kako bi se smanjili utjecaj korištenja slabih magneta.
U kompjuterskim modelima, materijalna kompanija Proteary nedavno je utvrdila da se mnogi pokazatelji performansi retkih zemaljskih pogonskih motora mogu replicirati pažljivo pozicioniranje feritnih magneta i prilagođavanje drugih aspekata dizajna motora. U tom slučaju težina motora povećava se samo za oko 30%, što može biti mala razlika u odnosu na ukupnu težinu automobila.
Unatoč tim glavoboljama, kompanije za automobile i dalje imaju mnogo razloga da odustanu od rijetkih zemaljskih elemenata, pod uvjetom da to mogu učiniti. Vrijednost cijele rijetke zemlje u zemlji slična je na tržištu jaja u Sjedinjenim Državama, a teoretski, rijetki elementi zemlje mogu se minirati, prerađivati i pretvoriti u magnete širom svijeta, ali u stvarnosti su ti procesi mnogi izazovi.
Mineralni analitičar i popularni retki posmatrač za rijetke zemlje Thomas Krumer rekao je: "Ovo je 10 milijardi dolara industrija, ali vrijednost proizvoda stvorenih svake godine kreće se od 2 biliona do tri biliona dolara, što je velika ručica, što je velika ručica. Isto vrijedi i za automobile. Čak i ako sadrže samo nekoliko kilograma ove supstance, uklanjajući ih znači da automobili više ne mogu pokrenuti ako niste voljni redizajnirati cijeli motor
Sjedinjene Države i Evropa pokušavaju diverzificirati ovaj lanac opskrbe. Kalifornijske rijetke zemlje, koje su zatvorene u ranom 21. stoljeću, nedavno su ponovo otvorile i trenutno opskrbu 15% rijetkih svjetskih resursa zemaljske resurse. U Sjedinjenim Državama, vladine agencije (posebno Odjel za odbranu) moraju osigurati moćne magnete za opremu kao što su avioni i satelit, a oni su oduševljeni ulaganjem u lance snabdijevanja u zemlji i u regionima kao što su Japan i Europa. Ali razmatrajući troškove, potrebnu tehnologiju i ekološku pitanja, to je spor proces koji može trajati nekoliko godina ili čak decenijama.
Pošta: May-11-2023