Tesla hà appena annunziatu chì a prossima generazione di mutori di magneti permanenti cunfigurati nantu à i so veiculi elettrici ùn anu micca aduprà materiali di terra rara!
Tesla slogan: I magneti permanenti di terre rare sò completamente eliminati
hè questu veru?
In fattu, in u 2018, u 93% di i veiculi elettrici di u mondu eranu dotati di un powertrain guidatu da un mutore di magnete permanente fattu di terre rare. In u 2020, u 77% di u mercatu globale di i veiculi elettrici usa mutori di magneti permanenti. L'osservatori di l'industria di i veiculi elettrichi crede chì, cum'è a Cina hè diventata unu di i più grandi mercati di veìculi elettrici, è a Cina hà largamente cuntrullatu l'offerta di terre rare, hè improbabile chì a Cina cambierà da e macchine magnetiche permanenti. Ma chì hè a situazione di Tesla è cumu pensa à questu? In 2018, Tesla hà utilizatu per a prima volta un mutore sincronu di magnete permanente incrustatu in u Model 3, mantenendu u mutore d'induzione in l'assale di fronte. Attualmente, Tesla usa dui tipi di muturi in i so veiculi elettrici Model S è X, unu hè un mutore di magnete permanente di terra rara è l'altru hè un mutore à induzione. I mutori di induzione ponu furnisce più putere, è i mutori di induzione cù magneti permanenti sò più efficaci è ponu migliurà a gamma di guida di 10%.
L'origine di u mutore di magneti permanenti Parlendu di questu, avemu da mintuvà cumu hè ghjuntu u mutore di magnete permanente di terra rara. Tuttu u mondu sapi chì u magnetismu genera electricità è l'electricità genera magnetismu, è a generazione di un mutore hè inseparabile da un campu magneticu. Dunque, ci sò duie manere di furnisce un campu magneticu: eccitazione è magnete permanente. I mutori DC, i muturi sincroni è parechji motori speciali in miniatura necessitanu tutti un campu magneticu DC. U metudu tradiziunale hè di utilizà una bobina energizata (chjamata un polu magneticu) cù un core di ferru per ottene un campu magneticu, ma u più grande svantaghju di stu metudu hè chì u currente hà una perdita di energia in a resistenza di bobina (generazione di calore), riducendu cusì. efficienza di u mutore è cresce i costi operativi. À questu tempu, a ghjente hà pensatu - s'ellu ci hè un campu magneticu permanente, è l'electricità ùn hè più utilizata per generà magnetismu, allora l'indici ecunomicu di u mutore serà migliuratu. Allora, intornu à l'anni 1980, apparsu una varietà di materiali di magneti permanenti, è sò stati dopu appiicati à i muturi, facendu mutori di magneti permanenti.
U mutore di magnete permanente di terre rare piglia a guida Allora chì materiali ponu fà magneti permanenti? Parechji netizens pensanu chì ci hè solu un tipu di materiale. In fatti, ci sò quattru tippi principali di magneti chì ponu generà un campu magneticu permanente, à dì: ceramica (ferrite), nickel cobalt d'aluminiu (AlNiCo), cobalt samarium (SmCo) è boru di ferru di neodimiu (NdFeB). Alliages magnetichi di neodimiu spiciali cumpresi terbiu è dysprosium sò stati sviluppati cù temperature Curie più elevate, chì li permettenu di resistà à e temperature più altu di 200 ° C.
Prima di l'anni 1980, i materiali magnetichi permanenti eranu principarmenti magneti permanenti di ferrite è magneti permanenti alnico, ma a remanenza di sti materiali ùn hè micca assai forte, cusì u campu magneticu generatu hè relativamente debule. Micca solu questu, ma a forza coercitiva di sti dui tipi di magneti permanenti hè bassu, è una volta chì scontranu un campu magneticu esternu, sò facilmente affettati è smagnetizzati, chì limitanu u sviluppu di i mutori di magneti permanenti. Parlemu di i magneti di terre rare. In fatti, i magneti di terra rara sò spartuti in dui tipi di magneti permanenti: terre raru ligera è terra rara pesante. E riserve mundiali di terre rare sò custituiti da circa 85% terre rare leggere è 15% terre rare pesanti. L'ultime offre magneti di alta temperatura adattati per parechje applicazioni di l'automobile. Dopu à l'anni 1980, apparsu un magnetu permanente di terre rare d'altu rendimentu - NdFeB. Tali materiali hannu supiriuri rimanenza, oltri supiriuri coercivity è pruduzzione energia, ma giniralmenti bassu temperature Curie chè altirnativa. U mutore di magnete permanente di terra rara fatta di ellu hà parechji vantaghji, cum'è alta efficienza, senza bobina di eccitazione, per quessa ùn ci hè micca perdita di energia di eccitazione; a permeabilità magnetica relative hè vicinu à quella di a macchina d'aria, chì riduce l'induttanza di u mutore è migliurà u fattore di putenza. Hè precisamente per via di a megliu densità di putenza è di l'efficienza di i mutori di magneti permanenti di terra rara chì ci sò parechji disinni diffirenti di muturi di propulsione elettrica, è i più populari sò i motori di magneti permanenti di terre rare. Tesla vole sbarazzarsi di Dipendenza da e terre rare cinesi?
Tuttu u mondu sapi chì a Cina furnisce a maiò parte di e risorse di terra rara in u mondu. I Stati Uniti anu vistu ancu questu in l'ultimi anni. Ùn volenu micca esse custretti da a Cina in u fornimentu di terre rare. Dunque, dopu chì Biden hà pigliatu l'uffiziu, hà pruvatu à aumentà a so participazione à a catena di furnimentu di terre rare. Hè una di e priorità di a pruposta di infrastruttura di $ 2 trilioni. MP Materials, chì hà compru una mina precedentemente chjusa in California in u 2017, hè in lotta per restaurà a catena di furnimentu di e terre rare di i Stati Uniti, cun un focusu nantu à neodimiu è praseodimiu, è spera di diventà u pruduttore più prezzu. Lynas hà ricivutu finanziamentu di u guvernu per custruisce una pianta ligera di trasfurmazioni di terre rare in Texas è hà un altru cuntrattu per una facilità di separazione di terre rare pesante in Texas. Ancu s'è i Stati Uniti anu fattu tanti sforzi, a ghjente in l'industria crede chì in u cortu termini, soprattuttu in quantu à u costu, a Cina mantene una pusizioni dominante in l'offerta di terre rare, è i Stati Uniti ùn ponu micca scuzzulate in tuttu.
Forse Tesla hà vistu questu, è anu cunsideratu l'usu di magneti permanenti chì ùn utilizanu micca e terre rare cum'è muturi. Questa hè una supposizione audace, o un scherzu, ùn sapemu ancu. Se Tesla abbanduneghja i mutori di magneti permanenti è torna à i motori à induzione, questu ùn pare micca esse u so stile di fà e cose. E Tesla vole à aduprà motors magnet permanente, è abbandunà cumplettamente i magneti permanenti di terra rara, cusì ci sò duie pussibulità: unu hè di avè risultati innovativi nantu à i magneti permanenti ceramica (ferrite) è AlNiCo originale, U sicondu hè chì i magneti permanenti fatti di altri materiali in lega di terra rara pò ancu mantene u listessu effettu cum'è i magneti permanenti di terra rara. S'ellu ùn hè micca questi dui, allora Tesla hè prubabilmente ghjucatu cù cuncetti. Da Vukovich, presidente di Alliance LLC, hà dettu una volta chì "per via di e caratteristiche di i magneti di terre rare, nisun altru materiale magnetu pò currisponde à a so prestazione di alta forza. Ùn pudete micca veramente rimpiazzà i magneti di terre rare ".
Indipendentemente da s'ellu Tesla hè ghjucatu cù cuncetti o vole veramente sbarazzà di a so dipendenza da a pruvista di terra rara di a Cina in quantu à i muturi di magneti permanenti, l'editore crede chì i risorsi di a terra rara sò assai preziosi, è duvemu sviluppà raziunale, è pagà più. attenzione à e generazioni future. À u listessu tempu, i circadori anu bisognu di aumentà i so sforzi di ricerca. Ùn dicemu micca se a formulazione di Tesla hè bona o micca, almenu ci hà datu qualchi suggerimenti è ispirazioni.
