Mahle, un’azienda tedesca di ricambi per auto, ha sviluppato motori elettrici ad alta efficienza per veicoli elettrici e non si prevede che ci saranno pressioni sulla domanda e sull’offerta di terre rare.
A differenza dei motori a combustione interna, la struttura di base e il principio di funzionamento dei motori elettrici sono sorprendentemente semplici. Penso che molte persone abbiano giocato con le “quattro ruote motrici” quando erano giovani. C'è un motore elettrico al suo interno.
Il principio di funzionamento del motore è che il campo magnetico agisce sulla forza della corrente per far ruotare il motore.Un motore è un dispositivo che converte l'energia elettrica in energia meccanica. Utilizza una bobina energizzata per generare un campo magnetico rotante e agisce sul rotore per formare una coppia di rotazione della forza magnetoelettrica.Il motore è facile da usare, affidabile nel funzionamento, basso nel prezzo e solido nella struttura.
Tante cose nella nostra vita che possono ruotare, come asciugacapelli, aspirapolvere, ecc., hanno motori.
Il motore di un veicolo esclusivamente elettrico è relativamente più grande e più complicato, ma il principio di base è lo stesso.
Il materiale necessario per trasmettere la forza nel motore e il materiale che conduce l'elettricità dalla batteria è la bobina di rame all'interno del motore.Il materiale che forma il campo magnetico è un magnete.Questi sono anche i due materiali più basilari che compongono un motore.
In passato i magneti utilizzati nei motori elettrici erano principalmente magneti permanenti in ferro, ma il problema è che l’intensità del campo magnetico è limitata.Quindi, se riduci il motore alle dimensioni che si collegano oggi a uno smartphone, non otterrai la forza magnetica di cui hai bisogno.
Tuttavia, negli anni ’80, apparve un nuovo tipo di magnete permanente, chiamato “magnete al neodimio”.I magneti al neodimio sono circa il doppio più potenti dei magneti convenzionali.Di conseguenza, viene utilizzato in auricolari e cuffie che sono più piccoli e più potenti degli smartphone.Inoltre, non è difficile trovare “magneti al neodimio” nella nostra vita quotidiana.Ora, alcuni altoparlanti, piani cottura a induzione e telefoni cellulari nelle nostre vite contengono “magneti al neodimio”.
Il motivo per cui oggi i veicoli elettrici si avviano così rapidamente è dovuto ai “magneti al neodimio” che possono migliorare notevolmente le dimensioni o la potenza del motore.Tuttavia, con l’ingresso nel 21° secolo, è sorto un nuovo problema a causa dell’uso di terre rare nei magneti al neodimio.La maggior parte delle risorse di terre rare si trovano in Cina. Secondo le statistiche, circa il 97% delle materie prime mondiali per i magneti delle terre rare proviene dalla Cina. Al momento, l’esportazione di questa risorsa è stata severamente limitata.
Dopo aver sviluppato i magneti al neodimio, gli scienziati hanno provato, senza riuscirci, a sviluppare magneti più piccoli, più forti e persino più economici.Poiché la Cina controlla la fornitura di vari metalli rari e terre rare, alcuni analisti ritengono che il prezzo dei veicoli elettrici non scenderà come previsto.
Recentemente, tuttavia, la società tedesca di tecnologia automobilistica e sviluppo di componenti “Mahle” ha sviluppato con successo un nuovo tipo di motore che non contiene alcun elemento di terre rare.Il motore sviluppato non contiene alcun magnete.
Questo approccio ai motori è noto come “motore a induzione” e crea un campo magnetico facendo passare la corrente attraverso uno statore invece che attraverso magneti attraverso i quali può fluire la corrente.In questo momento, quando il rotore è influenzato dal campo magnetico, indurrà energia potenziale elettromotrice e i due interagiscono per generare forza rotazionale.
In poche parole, se il campo magnetico viene generato in modo permanente avvolgendo il motore con magneti permanenti, il metodo consiste nel sostituire i magneti permanenti con elettromagneti.Questo metodo presenta molti vantaggi, il principio di funzionamento è semplice ed è molto durevole.Ancora più importante, la riduzione dell’efficienza di generazione del calore è minima e uno degli svantaggi dei magneti al neodimio è che le loro prestazioni diminuiscono quando viene generato calore elevato.
Ma ha anche degli svantaggi, poiché la corrente continua a fluire tra lo statore e il rotore, il calore è molto grave.Naturalmente è possibile sfruttare il calore generato dalla raccolta e utilizzarlo come riscaldamento per l'abitacolo.Oltre a ciò, ci sono diversi aspetti negativi.Ma MAHLE annunciò di aver sviluppato con successo un motore non magnetico che compensava le carenze del motore a induzione.
MAHLE presenta due grandi vantaggi nel suo motore senza magnete di nuova concezione.Non si è influenzati dall’instabilità della domanda e dell’offerta di terre rare.Come accennato in precedenza, la maggior parte dei metalli delle terre rare utilizzati nei magneti permanenti sono attualmente forniti dalla Cina, ma i motori non magnetici non sono influenzati dalla pressione della fornitura di terre rare.Inoltre, poiché non vengono utilizzati materiali di terre rare, può essere fornito ad un prezzo inferiore.
L'altro è che mostra un'efficienza molto buona, con i motori comunemente utilizzati nei veicoli elettrici che hanno un'efficienza di circa il 70-95%.In altre parole, se fornisci il 100% della potenza, puoi fornire al massimo il 95% della potenza.Tuttavia, in questo processo, a causa di fattori di perdita come la perdita di ferro, la perdita di produzione è inevitabile.
Tuttavia, si dice che Mahler sia efficiente oltre il 95% nella maggior parte dei casi e fino al 96% in alcuni casi.Sebbene i numeri esatti non siano stati annunciati, si prevede un leggero aumento dell'autonomia rispetto al modello precedente.
Infine, MAHLE ha spiegato che il motore privo di magnetismo sviluppato può essere utilizzato non solo nei normali veicoli elettrici per passeggeri, ma anche nei veicoli commerciali attraverso l'amplificazione.MAHLE ha affermato di aver avviato la ricerca sulla produzione di massa e di credere fermamente che, una volta completato lo sviluppo del nuovo motore, sarà in grado di fornire motori più stabili, a basso costo e con maggiore efficienza.
Se questa tecnologia verrà completata, forse la tecnologia avanzata dei motori elettrici di MAHLE potrà diventare un nuovo punto di partenza per una migliore tecnologia dei veicoli elettrici.
Orario di pubblicazione: 04-febbraio-2023