З -за ланцужкоў паставак і экалагічных праблем, аддзел сілавых спраў Tesla працуе над тым, каб выдаліць рэдкія зямныя магніты з рухавікоў і шукае альтэрнатыўныя рашэнні.
Tesla яшчэ не вынайшаў зусім новы магнітны матэрыял, таму гэта можа зрабіць з існуючымі тэхналогіямі, хутчэй за ўсё, выкарыстоўваючы танны і лёгка выраблены ферыт.
Уважліва размяшчаючы ферытавыя магніты і карэкціруючы іншыя аспекты праектавання рухавіка, многія паказчыкі прадукцыйнасці складаюцьРэдкая зямлярухавікі прывада можна паўтарыць. У гэтым выпадку вага рухавіка павялічваецца толькі на 30%, што можа быць невялікай розніцай у параўнанні з агульнай масай аўтамабіля.
4. Новыя матэрыялы магніта павінны мець наступныя тры асноўныя характарыстыкі: 1) яны павінны мець магнетызм; 2) працягваць падтрымліваць магнетызм у прысутнасці іншых магнітных палёў; 3) Вытрымлівае высокія тэмпературы.
Па дадзеных Tencent Technology News, вытворца электрамабіляў Tesla заявіў, што элементы рэдкіх Зямлі больш не будуць выкарыстоўвацца ў аўтамабільных рухавіках, а гэта азначае, што інжынерам Tesla прыйдзецца цалкам развязаць сваю творчасць у пошуку альтэрнатыўных рашэнняў.
У мінулым месяцы Элон Маск выпусціў "трэцюю частку генеральнага плана" на мерапрыемстве Day Investor Tesla. Сярод іх ёсць невялікая дэталь, якая выклікала адчуванне ў галіне фізікі. Колін Кэмпбэл, старэйшы выканаўчы дырэктар аддзела PowerTrain Tesla, абвясціў, што яго каманда выдаляе магніты рэдкіх Зямлі з рухавікоў з -за праблем з ланцужком паставак і значнага негатыўнага ўздзеяння на атрыманне магнітаў рэдкіх Зямлі.
Каб дасягнуць гэтай мэты, Кэмпбэл прадставіў два слайды, у якіх удзельнічалі тры загадкавыя матэрыялы, спрытна пазначаныя як рэдкае Зямля 1, Рэдкая Зямля 2 і Рэдкая Зямля 3. Першы слайд уяўляе сабой цяперашнюю сітуацыю Tesla, дзе колькасць рэдкіх Зямлі, якая выкарыстоўваецца кампаніяй у кожнай транспартнай машыне, складае ад паловы кілаграма да 10 грам. На другім слайдзе, выкарыстанне ўсіх рэдкіх элементаў зямлі скарацілася да нуля.
Для магнітолагаў, якія вывучаюць магічную сілу, якая ўтвараецца ў электронным руху ў пэўных матэрыялах, ідэнтычнасць рэдкай зямлі 1 лёгка распазнаецца, што з'яўляецца неадыміем. Пры даданні ў агульныя элементы, такія як жалеза і бор, гэты метал можа дапамагчы стварыць моцнае, заўсёды на магнітным полі. Але нешматлікія матэрыялы маюць такую якасць, і яшчэ менш рэдкіх элементаў зямлі генеруюць магнітныя палі, якія могуць перамяшчаць машыны Tesla вагой больш за 2000 кілаграмаў, а таксама шмат іншых рэчаў: ад прамысловых робатаў да знішчальнікаў. Калі Tesla плануе выдаліць з рухавіка неадымію і іншыя рэдкае Зямлі, які магніт будзе выкарыстоўваць замест гэтага?
Для фізікаў адно дакладна: Tesla не прыдумаў зусім новы тып магнітнага матэрыялу. Эндзі Блэкберн, выканаўчы віцэ -прэзідэнт па стратэгіі "Niron Magnets", сказаў: "За больш чым 100 гадоў у нас можа быць толькі некалькі магчымасцей набыць новыя бізнес -магніты". Niron Magnets - адзін з нямногіх стартапаў, якія спрабуюць скарыстацца наступнай магчымасцю.
Блэкберн і іншыя лічаць, што больш верагодна, што Tesla вырашыў зрабіць з значна менш магутным магнітам. Сярод многіх магчымасцей найбольш відавочным кандыдатам з'яўляецца ферыт: кераміка, якая складаецца з жалеза і кіслароду, змешанага з невялікай колькасцю металу, напрыклад, стронцыі. Гэта і танна, і простая ў вырабе, і з 1950 -х гадоў халадзільнікі па ўсім свеце былі выраблены такім чынам.
Але з пункту гледжання аб'ёму, магнетызм ферыта - толькі адзін дзясяты, чым у неадымавых магнітаў, што выклікае новыя пытанні. Генеральны дырэктар Tesla Элон Маск заўсёды быў вядомы тым, што быў бескампрамісным, але калі Tesla пераходзіць у Феррыт, здаецца, што некаторыя саступкі павінны быць зроблены.
Лёгка паверыць, што батарэі - гэта магутнасць электрамабіляў, але на самой справе менавіта электрамагнітны кіраванне рухае электрычнымі транспартнымі сродкамі. Невыпадкова і кампанія Tesla, і магнітная адзінка "Tesla" названы ў гонар таго ж чалавека. Калі электроны цякуць праз шпулькі ў рухавіку, яны генеруюць электрамагнітнае поле, якое рухае супрацьлеглым магнітнай сілай, у выніку чаго вал рухавіка круціцца з коламі.
Для задніх колаў аўтамабіляў Tesla гэтыя сілы забяспечваюцца рухавікамі з пастаяннымі магнітамі, дзіўным матэрыялам са стабільным магнітным полем і без уводу, дзякуючы разумнаму спіну электронаў вакол атамаў. Tesla толькі пачаў дадаваць гэтыя магніты ў машыны каля пяці гадоў таму, каб падоўжыць дыяпазон і павялічыць крутоўны момант, не абнаўляючы акумулятар. Да гэтага кампанія выкарыстоўвала індукцыйныя рухавікі, вырабленыя вакол электрамагнітаў, якія ствараюць магнетызм, спажываючы электраэнергію. Гэтыя мадэлі, абсталяваныя пярэднімі рухавікамі, усё яшчэ выкарыстоўваюць гэты рэжым.
Пераход Тэсла адмовіцца ад рэдкіх зямлём і магнітаў здаецца крыху дзіўным. Аўтамабільныя кампаніі часта апантаныя эфектыўнасцю, асабліва ў выпадку электрамабіляў, дзе яны ўсё яшчэ спрабуюць пераканаць вадзіцеляў пераадолець страх перад палігонам. Але, калі вытворцы аўтамабіляў пачынаюць пашыраць вытворчую шкалу электрамабіляў, многія праекты, якія раней лічыліся занадта неэфектыўнымі, узнікаюць.
Гэта падштурхнула вытворцаў аўтамабіляў, у тым ліку Tesla, вырабляць больш аўтамабіляў з выкарыстаннем літый -жалезных фасфатаў (LFP). У параўнанні з батарэямі, якія змяшчаюць элементы, такія як кобальт і нікель, гэтыя мадэлі часта маюць больш кароткі дыяпазон. Гэта старыя тэхналогіі з большай вагой і меншай ёмістасцю. У цяперашні час мадэль 3, якая працуе на нізкай хуткасці, мае дыяпазон 272 міль (прыблізна 438 кіламетраў), у той час як выдаленая мадэль S, абсталяваная больш прасунутымі батарэямі, можа дасягаць 400 міль (640 кіламетраў). Аднак выкарыстанне літыйнага жалезнага фасфатнага батарэі можа стаць больш разумным выбарам бізнесу, паколькі ён дазваляе пазбегнуць выкарыстання больш дарагіх і нават палітычна рызыкоўных матэрыялаў.
Аднак Tesla наўрад ці проста замяніць магніты на нешта горшае, напрыклад, ферыт, не ўносячы ніякіх іншых змяненняў. Фізік Універсітэта Упсала Алін Вішна сказала: "Вы будзеце мець велізарны магніт у сваім аўтамабілі. На шчасце, электрарухавікі - гэта даволі складаныя машыны з многімі іншымі кампанентамі, якія тэарэтычна можна пераставіць, каб паменшыць уздзеянне выкарыстання больш слабых магнітаў.
У камп'ютэрных мадэлях нядаўна праверкі матэрыялаў кампаніі вызначылі, што многія паказчыкі прадукцыйнасці рэдкіх Зямлі рухавікоў могуць быць прайграны шляхам старанна пазіцыянавання ферытавых магнітаў і рэгулявання іншых аспектаў рухальнага дызайну. У гэтым выпадку вага рухавіка павялічваецца толькі на 30%, што можа быць невялікай розніцай у параўнанні з агульнай масай аўтамабіля.
Нягледзячы на гэтыя галаўныя болі, у аўтамабільных кампаній па -ранейшаму ёсць шмат прычын адмовіцца ад элементаў рэдкай зямлі, пры ўмове, што яны могуць гэта зрабіць. Значэнне ўсяго рынку рэдкай зямлі падобная на рынак яек у ЗША, і тэарэтычна элементы рэдкіх Зямлі могуць быць здабыты, апрацаваны і пераўтвораны ў магніты па ўсім свеце, але ў рэчаіснасці гэтыя працэсы ўяўляюць мноства праблем.
Мінеральны аналітык і папулярны блогер назірання за рэдкай зямлёй Томас Крумер сказаў: "Гэта прамысловасць на 10 мільярдаў долараў, але кошт прадукцыі, створанай кожны год, складае ад 2 трлн да 3 трлн долараў, што з'яўляецца вялікім рычагом. Тое ж самае тычыцца аўтамабіляў. Нават калі яны ўтрымліваюць толькі некалькі кілаграмаў гэтага рэчыва, выдаленне іх азначае, што машыны больш не могуць працаваць, калі вы не гатовыя перарабіць увесь рухавік
Злучаныя Штаты і Еўропа спрабуюць дыверсіфікаваць гэтую ланцужок паставак. Каліфарнійскія шахты, якія былі зачыненыя ў пачатку 21 стагоддзя, нядаўна аднавілі і ў цяперашні час пастаўляюць 15% рэдкіх рэсурсаў у свеце. У Злучаных Штатах дзяржаўным органам (асабліва Міністэрствам абароны) неабходна прадастаўляць магутныя магніты для абсталявання, такія як самалёты і спадарожнікі, і яны захоплены інвестыцыямі ў сеткі паставак унутры краіны і ў такіх рэгіёнах, як Японія і Еўропа. Але, улічваючы выдаткі, неабходныя тэхналогіі і экалагічныя праблемы, гэта павольны працэс, які можа доўжыцца некалькі гадоў і нават дзесяцігоддзяў.
Час публікацыі: май-11-11-2023