Mahle, una empresa alemana de repuestos para automóviles, ha desarrollado motores eléctricos de alta eficiencia para vehículos eléctricos y no se espera que haya presión sobre la oferta y la demanda de tierras raras.
A diferencia de los motores de combustión interna, la estructura básica y el principio de funcionamiento de los motores eléctricos es sorprendentemente simple. Creo que mucha gente ha jugado con “tracción en las cuatro ruedas” cuando era joven. Tiene un motor eléctrico.
El principio de funcionamiento del motor es que el campo magnético actúa sobre la fuerza de la corriente para hacer girar el motor.Un motor es un dispositivo que convierte energía eléctrica en energía mecánica. Utiliza una bobina energizada para generar un campo magnético giratorio y actúa sobre el rotor para formar un par de rotación de fuerza magnetoeléctrica.El motor es fácil de usar, de funcionamiento confiable, de bajo precio y de estructura firme.
Muchas cosas en nuestra vida que pueden girar, como secadores de pelo, aspiradoras, etc., tienen motores.
El motor de un vehículo eléctrico puro es relativamente más grande y complicado, pero el principio básico es el mismo.
El material necesario para transmitir fuerza en el motor y el material que conduce la electricidad desde la batería es la bobina de cobre dentro del motor.El material que forma el campo magnético es un imán.Estos son también los dos materiales más básicos que componen un motor.
En el pasado, los imanes utilizados en los motores eléctricos eran principalmente imanes permanentes hechos de hierro, pero el problema es que la fuerza del campo magnético es limitada.Entonces, si reduce el motor al tamaño que se conecta a un teléfono inteligente hoy en día, no obtendrá la fuerza magnética que necesita.
Sin embargo, en la década de 1980 apareció un nuevo tipo de imán permanente, llamado “imán de neodimio”.Los imanes de neodimio son aproximadamente el doble de potentes que los imanes convencionales.Como resultado, se utiliza en auriculares y cascos que son más pequeños y potentes que los teléfonos inteligentes.Además, no es difícil encontrar “imanes de neodimio” en nuestra vida diaria.Ahora, algunos altavoces, cocinas de inducción y teléfonos móviles de nuestra vida contienen “imanes de neodimio”.
La razón por la que los vehículos eléctricos arrancan tan rápido hoy en día se debe a los “imanes de neodimio” que pueden mejorar drásticamente el tamaño o la potencia del motor.Sin embargo, tras entrar en el siglo XXI ha surgido un nuevo problema debido al uso de tierras raras en los imanes de neodimio.La mayoría de los recursos de tierras raras se encuentran en China. Según las estadísticas, aproximadamente el 97% de las materias primas de imanes de tierras raras del mundo provienen de China. En la actualidad, la exportación de este recurso ha estado estrictamente restringida.
Después de desarrollar imanes de neodimio, los científicos intentaron, sin éxito, desarrollar imanes más pequeños, más fuertes e incluso más baratos.Dado que China controla el suministro de diversos metales y tierras raras, algunos analistas creen que el precio de los vehículos eléctricos no bajará como se esperaba.
Sin embargo, la empresa alemana de desarrollo de piezas y tecnología automovilística Mahle ha desarrollado recientemente con éxito un nuevo tipo de motor que no contiene ningún elemento de tierras raras.El motor desarrollado no contiene ningún imán.
Este enfoque de los motores se conoce como "motor de inducción" y crea un campo magnético al hacer pasar corriente a través de un estator en lugar de imanes a través de los cuales puede fluir la corriente.En este momento, cuando el rotor se ve afectado por el campo magnético, inducirá energía potencial electromotriz y los dos interactúan para generar fuerza de rotación.
En pocas palabras, si el campo magnético se genera permanentemente al envolver el motor con imanes permanentes, entonces el método consiste en reemplazar los imanes permanentes con electroimanes.Este método tiene muchas ventajas, el principio de funcionamiento es simple y muy duradero.Lo más importante es que hay poca reducción en la eficiencia de generación de calor y una de las desventajas de los imanes de neodimio es que su rendimiento disminuye cuando se genera mucho calor.
Pero también tiene desventajas, como la corriente sigue fluyendo entre el estator y el rotor, el calor es muy grave.Por supuesto, es posible aprovechar el calor generado por la recolección y utilizarlo como calefacción interior del coche.Más allá de eso, existen varias desventajas.Pero MAHLE anunció que había desarrollado con éxito un motor no magnético que compensaba las deficiencias del motor de inducción.
MAHLE tiene dos ventajas principales en su motor sin imanes recientemente desarrollado.A nadie le afecta la inestabilidad de la oferta y la demanda de tierras raras.Como se mencionó anteriormente, la mayoría de los metales de tierras raras utilizados en los imanes permanentes son actualmente suministrados por China, pero los motores no magnéticos no se ven afectados por la presión del suministro de tierras raras.Además, al no utilizar tierras raras, se puede suministrar a un precio más bajo.
La otra es que muestra muy buena eficiencia, ya que los motores comúnmente utilizados en vehículos eléctricos tienen una eficiencia de alrededor del 70-95%.En otras palabras, si proporciona el 100% de la potencia, puede proporcionar como máximo el 95% de la salida.Sin embargo, en este proceso, debido a factores de pérdida como la pérdida de hierro, la pérdida de producción es inevitable.
Sin embargo, se dice que Mahler tiene una eficiencia de más del 95% en la mayoría de los casos y hasta el 96% en algunos casos.Si bien no se han anunciado cifras exactas, se espera un ligero aumento en el alcance en comparación con el modelo anterior.
Finalmente, MAHLE explicó que el motor libre de imanes desarrollado no sólo se puede utilizar en vehículos eléctricos de pasajeros normales, sino que también se puede utilizar en vehículos comerciales mediante amplificación.MAHLE dijo que ha comenzado la investigación de producción en masa y cree firmemente que una vez que se complete el desarrollo del nuevo motor, podrá proporcionar motores más estables, de menor costo y mayor eficiencia.
Si se completa esta tecnología, quizás la avanzada tecnología de motores eléctricos de MAHLE pueda convertirse en un nuevo punto de partida para una mejor tecnología de vehículos eléctricos.
Hora de publicación: 04-feb-2023