El nou motor de vehicle elèctric pur d'Alemanya, sense terres rares, imants, eficiència de transmissió de més del 96%

Mahle, una empresa alemanya de peces d'automòbil, ha desenvolupat motors elèctrics d'alta eficiència per a vehicles elèctrics, i no s'espera que hi hagi pressió sobre l'oferta i la demanda de terres rares.

A diferència dels motors de combustió interna, l'estructura bàsica i el principi de funcionament dels motors elèctrics és sorprenentment simple. Crec que molta gent ha jugat amb la "tracció a les quatre rodes" quan eren joves. Hi ha un motor elèctric.

微信图片_20230204093258

El principi de funcionament del motor és que el camp magnètic actua sobre la força del corrent per fer girar el motor.Un motor és un dispositiu que converteix l'energia elèctrica en energia mecànica. Utilitza una bobina energitzada per generar un camp magnètic giratori i actua sobre el rotor per formar un parell de rotació de força magnetoelèctrica.El motor és fàcil d'utilitzar, fiable en el seu funcionament, de baix preu i d'estructura ferma.

微信图片_20230204093927

Tantes coses a la nostra vida que poden girar, com ara assecadors de cabells, aspiradores, etc., tenen motors.

El motor d'un vehicle elèctric pur és relativament més gran i complicat, però el principi bàsic és el mateix.

微信图片_20230204094008

El material necessari per transmetre la força al motor i el material que condueix l'electricitat de la bateria és la bobina de coure dins del motor.El material que forma el camp magnètic és un imant.Aquests són també els dos materials més bàsics que componen un motor.

Antigament, els imants utilitzats en els motors elèctrics eren principalment imants permanents fets de ferro, però el problema és que la força del camp magnètic és limitada.Per tant, si reduïu el motor a la mida que es connecta a un telèfon intel·ligent avui, no obtindreu la força magnètica que necessiteu.

微信图片_202302040939271

Tanmateix, a la dècada de 1980, va aparèixer un nou tipus d'imant permanent, anomenat "imant de neodimi".Els imants de neodimi són aproximadament el doble de forts que els imants convencionals.Com a resultat, s'utilitza en auriculars i auriculars que són més petits i més potents que els telèfons intel·ligents.A més, no és difícil trobar "imants de neodimi" a la nostra vida quotidiana.Ara, alguns altaveus, cuines d'inducció i telèfons mòbils de les nostres vides contenen "imants de neodimi".

微信图片_202302040939272

La raó per la qual els vehicles elèctrics comencen tan ràpidament avui es deu als "imants de neodimi" que poden millorar dràsticament la mida o la sortida del motor.Tanmateix, després d'entrar al segle XXI, ha sorgit un nou problema a causa de l'ús de terres rares en imants de neodimi.La majoria dels recursos de terres rares es troben a la Xina. Segons les estadístiques, aproximadament el 97% de les matèries primeres d'imants de terres rares del món són subministrades per la Xina. Actualment, l'exportació d'aquest recurs ha estat estrictament restringida.

微信图片_202302040939273

Després de desenvolupar imants de neodimi, els científics van intentar i no van aconseguir desenvolupar imants més petits, més forts i fins i tot més barats.Com que la Xina controla el subministrament de diversos metalls rars i terres rares, alguns analistes creuen que el preu dels vehicles elèctrics no baixarà com s'esperava.

微信图片_202302040939274

No obstant això, recentment, l'empresa alemanya de desenvolupament de peces i tecnologia d'automoció "Mahle" ha desenvolupat amb èxit un nou tipus de motor que no conté elements de terres rares.El motor desenvolupat no conté cap imant.

微信图片_202302040939275

Aquest enfocament dels motors es coneix com a "motor d'inducció" i crea un camp magnètic fent passar el corrent a través d'un estator en lloc d'imants pels quals pot fluir el corrent.En aquest moment, quan el rotor es veu afectat pel camp magnètic, induirà energia potencial electromotriu i els dos interactuen per generar força de rotació.

微信图片_202302040939276

En poques paraules, si el camp magnètic es genera permanentment embolicant el motor amb imants permanents, el mètode és substituir els imants permanents per electroimants.Aquest mètode té molts avantatges, el principi de funcionament és senzill i és molt durador.El més important és que hi ha poca reducció de l'eficiència de generació de calor, i un dels desavantatges dels imants de neodimi és que el seu rendiment disminueix quan es genera calor elevat.

微信图片_202302040939277

Però també té desavantatges, ja que el corrent continua circulant entre l'estator i el rotor, la calor és molt greu.Per descomptat, és possible fer un bon ús de la calor generada per la collita i utilitzar-la com a escalfador interior del cotxe.Més enllà d'això, hi ha diversos inconvenients.Però MAHLE va anunciar que havia desenvolupat amb èxit un motor no magnètic que compensava les deficiències del motor d'inducció.

MAHLE té dos avantatges principals en el seu motor sense imant recentment desenvolupat.Un no es veu afectat per la inestabilitat de l'oferta i la demanda de terres rares.Com s'ha esmentat anteriorment, la majoria dels metalls de terres rares utilitzats en imants permanents són subministrats actualment per la Xina, però els motors no imants no es veuen afectats per la pressió del subministrament de terres rares.A més, com que no s'utilitzen materials de terres rares, es pot subministrar a un preu més baix.

微信图片_202302040939278

L'altra és que mostra una molt bona eficiència, amb motors que s'utilitzen habitualment en vehicles elèctrics amb una eficiència al voltant del 70-95%.En altres paraules, si proporcioneu el 100% de la potència, podeu proporcionar com a màxim el 95% de la sortida.Tanmateix, en aquest procés, a causa de factors de pèrdua com ara la pèrdua de ferro, la pèrdua de sortida és inevitable.

微信图片_202302040940081

Tanmateix, es diu que Mahler és més d'un 95% d'eficiència en la majoria dels casos i fins al 96% en alguns casos.Tot i que no s'han anunciat els números exactes, espereu un lleuger augment de l'abast en comparació amb el model anterior.

微信图片_202302040940082

Finalment, MAHLE va explicar que el motor sense magnètic desenvolupat no només es pot utilitzar en vehicles elèctrics de passatgers normals, sinó que també es pot utilitzar en vehicles comercials mitjançant l'amplificació.MAHLE va dir que ha començat la investigació de producció en massa i creu fermament que un cop finalitzat el desenvolupament del nou motor, serà capaç de proporcionar motors més estables, de menor cost i de major eficiència.

Si es completa aquesta tecnologia, potser la tecnologia avançada de motor elèctric de MAHLE es pot convertir en un nou punt de partida per a una millor tecnologia de vehicles elèctrics.


Hora de publicació: 04-feb-2023