Tesla je danas na svom Danu investitora najavila da će tvrtka izraditi električni motor za vozila s trajnim magnetima bez rijetkih zemalja.
Rijetke zemlje su jabuka razdora u opskrbnom lancu električnih vozila jer je zalihe teško osigurati, a velik dio svjetske proizvodnje proizvodi se ili prerađuje u Kini.
Ovo je važno iz nekoliko razloga, a ne najmanje važan je trenutna želja Bidenove administracije da proizvodi materijale za komponente za domaća električna vozila.
Međutim, postoje mnoge zablude o tome što su REE i koliko se REE koristi u električnim vozilima.Zapravo, litij-ionske baterije općenito ne sadrže rijetke zemlje (iako sadrže druge "kritične minerale" kako je definirano Zakonom o smanjenju inflacije).
U periodnom sustavu, "rijetke zemlje" su elementi označeni crvenom bojom u donjem dijagramu - lantanoidi, kao i skandij i itrij.Zapravo, ni oni nisu osobito rijetki, s neodimijem za oko dvije trećine sadržaja bakra.
Elementi rijetke zemlje u električnim vozilima koriste se u motorima električnih vozila, a ne u baterijama.Najčešće se koristi neodim, snažan magnet koji se koristi u zvučnicima, tvrdim diskovima i električnim motorima.Disprozij i terbij često su korišteni aditivi za neodimijske magnete.
Također, ne koriste sve vrste motora električnih vozila REE - Tesla ih koristi u svojim istosmjernim motorima s trajnim magnetima, ali ne i u svojim AC indukcijskim motorima.
U početku je Tesla koristio AC indukcijske motore u svojim vozilima, koji nisu zahtijevali rijetke zemlje.Odatle zapravo i potječe naziv tvrtke – Nikola Tesla je izumitelj AC indukcijskog motora.Ali kad je izašao Model 3, tvrtka je predstavila novi motor s trajnim magnetima i na kraju ih počela koristiti u drugim vozilima.
Tesla je danas rekao da je uspio smanjiti količinu rijetkih zemalja korištenih u ovim novim pogonskim sklopovima Modela 3 za 25% između 2017. i 2022. zahvaljujući poboljšanoj učinkovitosti pogonskog sklopa.
Ali sada se čini da Tesla pokušava dobiti najbolje od oba svijeta: motor s permanentnim magnetima, ali bez rijetkih zemalja.
Glavna alternativa NdFeB za trajne magnete je jednostavni ferit (željezni oksid, obično s dodacima barija ili stroncija).Trajne magnete uvijek možete učiniti jačima samo korištenjem više magneta, ali prostor unutar rotora motora je ograničen i NdFeBB može pružiti veću magnetizaciju s manje materijala.Drugi trajni magnetni materijali na tržištu uključuju AlNiCo (AlNiCo), koji se dobro ponaša na visokim temperaturama, ali lako gubi magnetizaciju, i Samarium Cobalt, još jedan magnet za rijetke zemlje sličan NdFeB, ali bolji na visokim temperaturama.Trenutačno se istražuje niz alternativnih materijala, uglavnom usmjerenih na premošćivanje jaza između ferita i rijetkih zemalja, ali to je još uvijek u laboratoriju i još nije u proizvodnji.
Sumnjam da je Tesla pronašao način da koristi rotor s feritnim magnetom.Ako su smanjili sadržaj REE, to je značilo da su smanjili broj trajnih magneta u rotoru.Kladim se da su odlučili dobiti manje od uobičajenog fluksa iz velikog komada ferita umjesto malog komada NdFeB.Možda griješim, možda su koristili alternativni materijal u eksperimentalnim razmjerima.Ali to mi se čini malo vjerojatnim - Tesla cilja na masovnu proizvodnju, što u osnovi znači rijetke zemlje ili ferite.
Tijekom prezentacije dana za investitore, Tesla je pokazao slajd uspoređujući trenutnu upotrebu rijetkih zemalja u motoru s permanentnim magnetima modela Y s potencijalnim motorom sljedeće generacije:
Tesla nije precizirao koje je elemente koristio, vjerojatno vjerujući da je informacija poslovna tajna koju ne želi otkriti.Ali prvi broj može biti neodim, ostatak može biti disprozij i terbij.
Što se tiče budućih motora – pa, nismo baš sigurni.Teslina grafika sugerira da će motor sljedeće generacije sadržavati trajni magnet, ali taj magnet neće koristiti rijetke zemlje.
Trajni magneti temeljeni na neodimiju već su neko vrijeme standard za takve primjene, no tijekom prošlog desetljeća istraženi su drugi potencijalni materijali koji bi ih mogli zamijeniti.Iako Tesla nije precizirao koju planira koristiti, čini se da je blizu donošenja odluke – ili barem vidi priliku da pronađe bolje rješenje u bliskoj budućnosti.
Jameson vozi električna vozila od 2009., a piše o električnim vozilima i čistoj energiji za electrok.co od 2016.
Vrijeme objave: 8. ožujka 2023