Tedarik zinciri ve çevre sorunları nedeniyle, Tesla'nın güç aktarma organı, nadir toprak mıknatıslarını motorlardan çıkarmak için çok çalışıyor ve alternatif çözümler arıyor.
Tesla henüz tamamen yeni bir mıknatıs malzemesi icat etmedi, bu yüzden büyük olasılıkla ucuz ve kolay üretilen ferrit kullanarak mevcut teknolojiyle yapabilir.
Ferrit mıknatısları dikkatlice konumlandırarak ve motor tasarımının diğer yönlerini ayarlayarak,nadir toprakSürücü motorları çoğaltılabilir. Bu durumda, motorun ağırlığı sadece yaklaşık%30 artar, bu da otomobilin toplam ağırlığına kıyasla küçük bir fark olabilir.
4. Yeni mıknatıs malzemelerinin aşağıdaki üç temel özelliğe sahip olması gerekir: 1) Manyetizmaya sahip olmaları gerekir; 2) diğer manyetik alanların varlığında manyetizmayı korumaya devam etmek; 3) Yüksek sıcaklıklara dayanabilir.
Tencent Technology News'e göre, elektrikli araç üreticisi Tesla, nadir toprak unsurlarının artık araba motorlarında kullanılmayacağını belirtti, bu da Tesla'nın mühendislerinin alternatif çözümler bulmak için yaratıcılıklarını tamamen serbest bırakması gerekecekleri anlamına geliyor.
Geçen ay Elon Musk, Tesla Yatırımcı Günü etkinliğinde “Master Plan'ın üçüncü kısmını” yayınladı. Bunlar arasında, fizik alanında bir sansasyona neden olan küçük bir ayrıntı var. Tesla'nın güç aktarma organı bölümünde üst düzey bir yönetici olan Colin Campbell, ekibinin tedarik zinciri sorunları ve nadir toprak mıknatısları üretmenin önemli olumsuz etkisi nedeniyle motorlardan nadir toprak mıknatısları çıkardığını açıkladı.
Bu hedefe ulaşmak için Campbell, nadir toprak 1, nadir toprak 2 ve nadir toprak 3 olarak akıllıca etiketlenmiş üç gizemli malzemeyi içeren iki slayt sundu. İlk slayt, Tesla'nın mevcut durumunu temsil ediyor, burada şirket tarafından her araçta kullanılan nadir toprakların miktarı yarım kilogram ila 10 gram arasında değişiyor. İkinci slaytta, tüm nadir toprak elemanlarının kullanımı sıfıra indirildi.
Belirli malzemelerde elektronik hareketle üretilen büyülü gücü inceleyen manyetologlar için, nadir toprak 1'in kimliği kolayca tanınabilir, yani neodimyumdur. Demir ve bor gibi ortak elementlere eklendiğinde, bu metal her zaman manyetik alanda güçlü bir şekilde yaratılmaya yardımcı olabilir. Ancak az sayıda malzeme bu kaliteye sahiptir ve daha az nadir toprak elemanı, Tesla otomobillerini 2000 kilogramın üzerinde ve endüstriyel robotlardan savaşçı jetlerine kadar diğer birçok şeyi hareket ettirebilen manyetik alanlar üretir. Tesla, neodimyum ve diğer nadir toprak elemanlarını motordan çıkarmayı planlıyorsa, bunun yerine hangi mıknatıs kullanacak?
Fizikçiler için bir şey kesindir: Tesla tamamen yeni bir manyetik malzeme icat etmedi. Niron Magnets Strateji Başkan Yardımcısı Andy Blackburn, “100 yıldan fazla bir süredir yeni iş mıknatısları elde etmek için sadece birkaç fırsatımız olabilir.” Dedi. Niron Magnets, bir sonraki fırsatı yakalamaya çalışan birkaç girişimden biri.
Blackburn ve diğerleri, Tesla'nın çok daha az güçlü bir mıknatısla yapmaya karar vermesinin daha olası olduğuna inanıyor. Birçok olasılık arasında, en belirgin aday ferrittir: demir ve oksijenden oluşan, stronsiyum gibi az miktarda metal ile karıştırılmış bir seramik. Hem ucuz hem de üretimi kolaydır ve 1950'lerden beri dünyanın dört bir yanındaki buzdolabı kapıları bu şekilde üretilmiştir.
Ancak hacim açısından, ferritin manyetizması, yeni sorular gündeme getiren neodimyum mıknatısların sadece onda biridir. Tesla CEO'su Elon Musk her zaman uzlaşmaz olduğu bilinmektedir, ancak Tesla ferrite geçecekse, bazı tavizler verilmeli gibi görünüyor.
Pillerin elektrikli araçların gücü olduğuna inanmak kolaydır, ancak gerçekte elektrikli araçları yönlendiren elektromanyetik sürüştür. Hem Tesla Company hem de “Tesla” manyetik birimi aynı kişinin adını alması tesadüf değildir. Elektronlar bir motordaki bobinlerden aktığında, karşıt manyetik kuvveti yönlendiren ve motorun şaftının tekerleklerle dönmesine neden olan bir elektromanyetik alan üretirler.
Tesla otomobillerinin arka tekerlekleri için, bu kuvvetler kalıcı mıknatıslara sahip motorlar, atomların etrafındaki elektronların akıllıca dönüşü sayesinde kararlı bir manyetik alan ve akım girdisi olmayan garip bir malzeme tarafından sağlanır. Tesla, bu mıknatısları sadece beş yıl önce arabalara eklemeye ve pili yükseltmeden torku arttırmak için arabalara eklemeye başladı. Bundan önce şirket, elektrik tüketerek manyetizma üreten elektromanyetler etrafında üretilen indüksiyon motorları kullandı. Ön motorlarla donatılmış modeller hala bu modu kullanıyor.
Tesla'nın nadir dünyaları ve mıknatısları terk etme hareketi biraz garip görünüyor. Otomobil şirketleri genellikle, özellikle sürücüleri menzil korkusunun üstesinden gelmeye ikna etmeye çalıştıkları elektrikli araçlarda verimliliğe takıntılıdır. Ancak otomobil üreticileri elektrikli araçların üretim ölçeğini genişletmeye başladıkça, daha önce çok verimsiz olduğu düşünülen birçok proje yeniden yüzey.
Bu, Tesla da dahil olmak üzere otomobil üreticilerini lityum demir fosfat (LFP) piller kullanarak daha fazla otomobil üretmeye itti. Kobalt ve nikel gibi elemanlar içeren pillerle karşılaştırıldığında, bu modeller genellikle daha kısa aralığa sahiptir. Bu, daha fazla ağırlığa ve daha düşük depolama kapasitesine sahip eski bir teknolojidir. Şu anda, düşük hızlı güçle çalışan Model 3, 272 mil (yaklaşık 438 kilometre) aralığına sahipken, daha gelişmiş pillerle donatılmış uzak model 400 mil (640 kilometre) ulaşabilir. Bununla birlikte, lityum demir fosfat pil kullanımı daha mantıklı bir iş seçeneği olabilir, çünkü daha pahalı ve hatta politik olarak riskli malzemelerin kullanılmasını önler.
Bununla birlikte, Tesla'nın mıknatısları başka bir değişiklik yapmadan ferrit gibi daha kötü bir şeyle değiştirmesi olası değildir. Uppsala Üniversitesi fizikçisi Alaina Vishna, “Arabanızda büyük bir mıknatıs taşıyacaksınız. Neyse ki, elektrik motorları, daha zayıf mıknatıslar kullanmanın etkisini azaltmak için teorik olarak yeniden düzenlenebilen diğer birçok bileşene sahip oldukça karmaşık makinelerdir.
Bilgisayar modellerinde, malzeme şirketi Proterial yakın zamanda nadir toprak tahrik motorlarının birçok performans göstergesinin, ferrit mıknatısları dikkatlice konumlandırarak ve motor tasarımının diğer yönlerini ayarlayarak çoğaltılabileceğini belirledi. Bu durumda, motorun ağırlığı sadece yaklaşık%30 artar, bu da otomobilin toplam ağırlığına kıyasla küçük bir fark olabilir.
Bu baş ağrılarına rağmen, otomobil şirketlerinin bunu yapabilmeleri şartıyla nadir toprak unsurlarını terk etmek için hala birçok nedeni var. Tüm nadir toprak pazarının değeri Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yumurta pazarının değerine benzer ve teorik olarak, nadir toprak unsurları mıknatısla mıknatıslara çıkarılabilir, işlenebilir ve dönüştürülebilir, ancak gerçekte bu süreçler birçok zorluk yaratır.
Mineral analist ve popüler nadir Earth gözlem blog yazarı Thomas Krumer, “Bu 10 milyar dolarlık bir endüstri, ancak her yıl oluşturulan ürünlerin değeri 2 trilyon dolar ile 3 trilyon dolar arasında değişiyor, bu büyük bir kaldıraç. Aynı şey arabalar için de geçerli. Bu maddenin sadece birkaç kilogramını içeriyor olsalar bile, bunları kaldırmak, tüm motoru yeniden tasarlamak istemediğiniz sürece arabaların artık çalışamayacağı anlamına gelir.
Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa bu tedarik zincirini çeşitlendirmeye çalışıyor. 21. yüzyılın başlarında kapalı olan California nadir toprak madenleri yakın zamanda yeniden açıldı ve şu anda dünyanın nadir toprak kaynaklarının% 15'ini tedarik etti. Amerika Birleşik Devletleri'nde, devlet kurumlarının (özellikle Savunma Bakanlığı) uçaklar ve uydular gibi ekipmanlar için güçlü mıknatıslar sağlamaları gerekir ve yurt içinde ve Japonya ve Avrupa gibi bölgelere tedarik zincirlerine yatırım yapma konusunda heveslidirler. Ancak maliyet, gerekli teknoloji ve çevre sorunları göz önüne alındığında, bu birkaç yıl hatta on yıllarca sürebilen yavaş bir süreçtir.
Gönderme Zamanı: Mayıs-11-2023