A Tesla ma a befektetői napon bejelentette, hogy a cég egy ritkaföldfém-mentes állandó mágneses elektromos járműmotort épít.
A ritkaföldfémek vita tárgyát képezik az elektromos járművek ellátási láncában, mivel nehéz az ellátást biztosítani, és a világ termelésének nagy részét Kínában állítják elő vagy dolgozzák fel.
Ez több okból is fontos, nem utolsósorban a Biden-adminisztráció jelenlegi törekvése, hogy hazai elektromos járművek alkatrészeihez gyártsanak anyagokat.
Sok tévhit kering azonban arról, hogy mi az a REE, és mennyi REE-t használnak az elektromos járművekben.Valójában a lítium-ion akkumulátorok általában nem tartalmaznak ritkaföldfémeket (bár az infláció csökkentéséről szóló törvényben meghatározott egyéb „kritikus ásványi anyagokat” is tartalmaznak).
A periódusos rendszerben a „ritkaföldfémek” az alábbi diagramon pirossal kiemelt elemek – a lantanidok, valamint a szkandium és ittrium.Valójában ezek sem különösebben ritkák, a réztartalom körülbelül kétharmadát neodímium alkotja.
Az elektromos járművek ritkaföldfém-elemeit elektromos járművek motorjaiban használják, nem akkumulátorokban.A leggyakrabban használt neodímium, egy erős mágnes, amelyet hangszórókban, merevlemezekben és elektromos motorokban használnak.A diszprózium és a terbium a neodímium mágnesek általánosan használt adalékai.
Ezenkívül nem minden típusú elektromos járműmotor használ REE-t – a Tesla állandó mágneses egyenáramú motorjaiban használja őket, váltóáramú indukciós motorjaiban azonban nem.
Kezdetben a Tesla váltakozó áramú indukciós motorokat használt járműveiben, amelyekhez nem volt szükség ritkaföldfémekre.Valójában innen ered a cég neve – Nikola Tesla volt az AC indukciós motor feltalálója.De aztán, amikor a Model 3 megjelent, a cég bevezetett egy új állandó mágneses motort, és végül más járművekben is elkezdte használni.
A Tesla ma bejelentette, hogy 2017 és 2022 között 25%-kal tudta csökkenteni az új Model 3 hajtásláncokban használt ritkaföldfémek mennyiségét, köszönhetően a megnövelt hajtáslánc hatékonyságának.
Most azonban úgy tűnik, hogy a Tesla mindkét világból a legjobbat próbálja kihozni: állandó mágneses motort, de ritkaföldfémeket nem.
Az NdFeB fő alternatívája az állandó mágneseknél az egyszerű ferrit (vas-oxid, általában bárium vagy stroncium hozzáadásával).Az állandó mágneseket mindig erősebbé teheti, ha több mágnest használ, de a motor forgórészében korlátozott a hely, és az NdFeBB több mágnesezést tud biztosítani kevesebb anyaggal.A piacon kapható további állandó mágneses anyagok közé tartozik az AlNiCo (AlNiCo), amely magas hőmérsékleten jól teljesít, de könnyen elveszíti a mágnesezést, és a Samarium Cobalt, egy másik ritkaföldfém mágnes, amely hasonló az NdFeB-hez, de jobb magas hőmérsékleten.Jelenleg számos alternatív anyagot kutatnak, főként a ferritek és a ritkaföldfémek közötti szakadék áthidalását célozva, de ez még a laboratóriumban van, és még nem gyártják.
Gyanítom, hogy a Tesla megtalálta a módját egy ferritmágneses rotor használatának.Ha csökkentették a REE-tartalmat, az azt jelentette, hogy csökkentik az állandó mágnesek számát a rotorban.Fogadok, hogy úgy döntöttek, hogy a szokásosnál kevesebb fluxust kapnak egy nagy darab ferritből egy kis darab NdFeB helyett.Lehet, hogy tévedek, lehet, hogy alternatív anyagot használtak kísérleti méretekben.De ez számomra valószínűtlennek tűnik – a Tesla tömeggyártásra törekszik, ami alapvetően ritkaföldfémeket vagy ferriteket jelent.
A befektetői napi prezentáció során a Tesla egy diát mutatott be, amely összehasonlítja a ritkaföldfémek jelenlegi használatát a Model Y állandó mágneses motorjában egy potenciális következő generációs motorral:
A Tesla nem pontosította, hogy mely elemeket használta fel, valószínűleg üzleti titoknak vélte az információt, amelyet nem akart elárulni.De az első szám lehet neodímium, a többi lehet dysprosium és terbium.
Ami a jövőbeli motorokat illeti, nem vagyunk biztosak benne.A Tesla grafikája azt sugallja, hogy a következő generációs motor állandó mágnest tartalmaz majd, de ez a mágnes nem használ ritkaföldfémeket.
A neodímium alapú állandó mágnesek már egy ideje az ilyen alkalmazások szabványa, de az elmúlt évtizedben más lehetséges anyagokat is feltártak ezek helyettesítésére.Bár a Tesla nem pontosította, melyiket tervezi használni, úgy tűnik, közel áll a döntéshez – vagy legalábbis lehetőséget lát arra, hogy a közeljövőben jobb megoldást találjon.
Jameson 2009 óta vezet elektromos járműveket, és 2016 óta ír az elektromos járművekről és a tiszta energiáról az electrok.co számára.
Feladás időpontja: 2023-08-08