Tesla indicə elan etdi ki, elektrik avtomobillərində konfiqurasiya edilən daimi maqnit mühərriklərinin yeni nəsli nadir torpaq materiallarından ümumiyyətlə istifadə etməyəcək!
Tesla şüarı: Nadir torpaq daimi maqnitləri tamamilə aradan qaldırılır
bu realdır?
Əslində, 2018-ci ildə dünyadakı elektrik avtomobillərinin 93%-i nadir torpaqlardan hazırlanmış daimi maqnit mühərriki ilə idarə olunan güc aqreqatı ilə təchiz edilib. 2020-ci ildə qlobal elektrik avtomobil bazarının 77%-i daimi maqnit mühərriklərindən istifadə edir. Elektrikli avtomobil sənayesinin müşahidəçiləri hesab edirlər ki, Çin ən böyük elektrik avtomobil bazarlarından birinə çevrildiyindən və Çin nadir torpaqların tədarükünü böyük ölçüdə nəzarətdə saxladığından, Çinin daimi maqnit maşınlarından keçəcəyi ehtimalı azdır. Bəs Teslanın vəziyyəti necədir və bu barədə necə düşünür? 2018-ci ildə Tesla ön oxda asinxron mühərriki saxlayaraq Model 3-də ilk dəfə quraşdırılmış daimi maqnitli sinxron mühərrikdən istifadə etdi. Hazırda Tesla Model S və X elektrik avtomobillərində iki növ mühərrikdən istifadə edir, biri nadir torpaq daimi maqnit mühərriki, digəri isə induksiya mühərrikidir. İnduksiya mühərrikləri daha çox güc təmin edə bilər və daimi maqnitləri olan induksiya mühərrikləri daha səmərəlidir və sürüş məsafəsini 10% artıra bilər.
Daimi maqnit mühərrikinin mənşəyi Bundan danışarkən, nadir torpaq daimi maqnit mühərrikinin necə meydana gəldiyini qeyd etməliyik. Hər kəs bilir ki, maqnetizm elektrik, elektrik isə maqnit əmələ gətirir və mühərrikin yaranması maqnit sahəsindən ayrılmazdır. Buna görə də, maqnit sahəsini təmin etməyin iki yolu var: həyəcan və daimi maqnit. DC mühərrikləri, sinxron mühərriklər və bir çox miniatür xüsusi mühərriklər DC maqnit sahəsi tələb edir. Ənənəvi üsul, bir maqnit sahəsi əldə etmək üçün dəmir nüvəsi olan enerjili bir sarğıdan (maqnit dirəyi adlanır) istifadə etməkdir, lakin bu metodun ən böyük çatışmazlığı odur ki, cərəyanın bobin müqavimətində enerji itkisi (istilik əmələ gəlməsi) və bununla da azalır. motor səmərəliliyi və artan əməliyyat xərcləri. Bu zaman insanlar düşünürdülər - əgər daimi maqnit sahəsi varsa və elektrik enerjisi artıq maqnitizm yaratmaq üçün istifadə edilmirsə, mühərrikin iqtisadi göstəricisi yaxşılaşacaq. Beləliklə, təxminən 1980-ci illərdə müxtəlif daimi maqnit materialları meydana çıxdı və onlar daha sonra daimi maqnit mühərrikləri hazırlayaraq mühərriklərə tətbiq edildi.
Nadir torpaq daimi maqnit mühərriki liderlik edir Beləliklə, hansı materiallar daimi maqnitlər edə bilər? Bir çox netizenlər yalnız bir növ materialın olduğunu düşünür. Əslində, daimi maqnit sahəsi yarada bilən dörd əsas maqnit növü var, bunlar: keramika (ferrit), alüminium nikel kobalt (AlNiCo), samarium kobalt (SmCo) və neodimium dəmir bor (NdFeB). Terbium və disprosium daxil olmaqla xüsusi neodimium maqnit ərintiləri daha yüksək Curie temperaturları ilə işlənib hazırlanmışdır ki, bu da onlara 200°C-ə qədər yüksək temperaturlara tab gətirməyə imkan verir.
1980-ci illərdən əvvəl daimi maqnit materialları əsasən ferrit daimi maqnitlər və alniko daimi maqnitlər idi, lakin bu materialların remanentliyi çox güclü deyil, buna görə yaranan maqnit sahəsi nisbətən zəifdir. Təkcə bu deyil, həm də bu iki növ daimi maqnitin məcburiyyət qüvvəsi aşağıdır və onlar xarici maqnit sahəsi ilə qarşılaşdıqda, onlar asanlıqla təsirlənir və maqnitsizləşir, bu da daimi maqnit mühərriklərinin inkişafını məhdudlaşdırır. Nadir torpaq maqnitləri haqqında danışaq. Əslində, nadir torpaq maqnitləri iki növ daimi maqnitlərə bölünür: yüngül nadir torpaq və ağır nadir torpaq. Qlobal nadir torpaq ehtiyatları təxminən 85% yüngül nadir torpaqlardan və 15% ağır nadir torpaqlardan ibarətdir. Sonuncu, bir çox avtomobil tətbiqi üçün uyğun olan yüksək temperaturlu maqnitlər təklif edir. 1980-ci illərdən sonra yüksək performanslı nadir torpaq daimi maqnit materialı-NdFeB daimi maqnit ortaya çıxdı. Bu cür materiallar daha yüksək qalıcılığa, həmçinin daha yüksək məcburiyyətə və enerji istehsalına malikdir, lakin ümumiyyətlə alternativlərdən daha aşağı Küri temperaturlarına malikdir. Ondan hazırlanmış nadir torpaq daimi maqnit mühərriki bir çox üstünlüklərə malikdir, məsələn, yüksək səmərəlilik, həyəcanlandırma bobini yoxdur, buna görə də həyəcan enerjisi itkisi yoxdur; nisbi maqnit keçiriciliyi hava maşınına yaxındır, bu da mühərrikin endüktansını azaldır və güc amilini yaxşılaşdırır. Nadir torpaq daimi maqnit mühərriklərinin daha yaxşı güc sıxlığı və səmərəliliyi səbəbindən elektrik ötürücü mühərriklərin çoxlu müxtəlif dizaynları var və ən populyarları nadir torpaq daimi maqnit mühərrikləridir. Tesla bundan xilas olmaq istəyir Çin nadir torpaqlarından asılılıq?
Hər kəs bilir ki, Çin dünyada nadir torpaq ehtiyatlarının böyük əksəriyyətini təmin edir. ABŞ da bunu son illərdə gördü. Onlar nadir torpaqların tədarükündə Çin tərəfindən məhdudlaşdırılmaq istəmirlər. Buna görə Bayden vəzifəyə gəldikdən sonra nadir torpaq tədarük zəncirində iştirakını artırmağa çalışdı. Bu, 2 trilyon dollarlıq infrastruktur təklifinin prioritetlərindən biridir. 2017-ci ildə Kaliforniyada əvvəllər bağlanmış bir mədən alan MP Materials, ABŞ-ın nadir torpaqların tədarük zəncirini bərpa etmək üçün mübarizə aparır, diqqətini neodim və praseodimiyə yönəldir və ən aşağı qiymətli istehsalçı olmağa ümid edir. Lynas Texasda yüngül nadir metalların emalı zavodunun tikintisi üçün hökumətdən maliyyə almışdır və Texasda ağır nadir torpaqların ayrılması üçün başqa bir müqaviləyə malikdir. Birləşmiş Ştatlar bu qədər səy göstərsə də, sənayedəki insanlar hesab edirlər ki, qısa müddətdə, xüsusən də qiymət baxımından Çin nadir metalların tədarükündə dominant mövqeyini qoruyub saxlayacaq və ABŞ bunu heç cür sarsıda bilməz.
Ola bilsin ki, Tesla bunu gördü və onlar mühərrik kimi nadir torpaqlardan ümumiyyətlə istifadə etməyən daimi maqnitlərdən istifadə etməyi düşünürdülər. Bu cəsarətli bir fərziyyə və ya zarafatdır, hələ də bilmirik. Tesla daimi maqnit mühərriklərindən imtina edib induksiya mühərriklərinə qayıdırsa, bu, onların iş tərzi kimi görünmür. Və Tesla daimi maqnit mühərriklərindən istifadə etmək istəyir və nadir torpaq daimi maqnitlərindən tamamilə imtina edir, buna görə də iki imkan var: biri orijinal keramika (ferrit) və AlNiCo daimi maqnitləri üzərində innovativ nəticələr əldə etmək, İkincisi, daimi maqnitlərdən hazırlanmışdır. digər qeyri-nadir torpaq ərintisi materialları da nadir torpaq daimi maqnitləri ilə eyni təsiri saxlaya bilər. Əgər bu ikisi deyilsə, Tesla çox güman ki, konsepsiyalarla oynayır. Alliance MMC-nin prezidenti Da Vukoviç bir dəfə dedi ki, “nadir torpaq maqnitlərinin xüsusiyyətlərinə görə, heç bir başqa maqnit materialı onların yüksək möhkəmlik göstəricilərinə uyğun gələ bilməz. Siz həqiqətən nadir torpaq maqnitlərini əvəz edə bilməzsiniz”.
Tesla-nın konsepsiyalarla oynamasından və ya daimi maqnit mühərrikləri baxımından Çinin nadir torpaq təchizatından asılılığından xilas olmaq istəməsindən asılı olmayaraq, redaktor nadir torpaq ehtiyatlarının çox qiymətli olduğuna inanır və biz onları rasional şəkildə inkişaf etdirməli və daha çox pul ödəməliyik. gələcək nəsillərə diqqət. Eyni zamanda, tədqiqatçılar tədqiqat səylərini artırmalıdırlar. Deməyək ki, Teslanın tərtibatının yaxşı olub-olmaması, ən azından bizə bəzi ipucu və ilhamlar verdi.
