Tesla huet just ugekënnegt datt déi nächst Generatioun vu permanente Magnéitmotoren, déi op hiren elektresche Gefierer konfiguréiert sinn, guer net seelen Äerdmaterialien benotzen!
Tesla Slogan: Selten Äerd Permanent Magnete sinn komplett éliminéiert
ass dëst wierklech?
Tatsächlech, am Joer 2018, 93% vun den elektresche Gefierer op der Welt ware mat engem Powertrain ausgestatt, deen duerch e permanente Magnéitmotor aus seltenen Äerd gemaach gëtt. Am Joer 2020 benotzt 77% vum weltwäiten elektresche Gefiermaart permanente Magnéitmotoren. Beobachter vun der elektrescher Gefierindustrie gleewen datt China ee vun de gréissten elektresche Gefierermäert ginn ass, a China haaptsächlech d'Versuergung vu rare Äerd kontrolléiert huet, ass et onwahrscheinlech datt China vu permanente Magnéitmaschinne wiesselt. Awer wat ass dem Tesla seng Situatioun a wéi denkt se doriwwer? Am Joer 2018 huet Tesla en embedded Permanent Magnéit Synchronmotor fir d'éischte Kéier am Model 3 benotzt, wärend den Induktiounsmotor op der viischter Achs behalen huet. De Moment benotzt Tesla zwou Aarte vu Motoren a senge Model S an X elektresche Gefierer, een ass e rare Äerd Permanent Magnéitmotor an deen aneren ass en Induktiounsmotor. Induktiounsmotore kënne méi Kraaft ubidden, an Induktiounsmotore mat permanente Magnete si méi effizient a kënnen d'Fuerwerei ëm 10% verbesseren.
D'Origine vun permanent Magnéit Motor Apropos dëst, mir mussen ernimmen wéi de rare Äerd permanent Magnéit Motor entstanen ass. Jidderee weess datt de Magnetismus Elektrizitéit generéiert a Elektrizitéit generéiert Magnetismus, an d'Generatioun vun engem Motor ass onseparabel vun engem Magnéitfeld. Dofir ginn et zwee Weeër fir e Magnéitfeld ze bidden: Excitatioun a permanente Magnéit. DC Motore, Synchronmotoren a vill Miniatur Spezialmotoren erfuerderen all en DC Magnéitfeld. Déi traditionell Method ass eng energesch Spule (genannt Magnéitpol) mat engem Eisenkär ze benotzen fir e Magnéitfeld ze kréien, awer de gréissten Nodeel vun dëser Method ass datt de Stroum Energieverloscht an der Spuleresistenz (Hëtztgeneratioun) huet, an doduerch reduzéiert. Motor Effizienz an Erhéijung vun Operatiounskäschte. Zu dëser Zäit hunn d'Leit geduecht - wann et e permanente Magnéitfeld ass, a Stroum gëtt net méi benotzt fir Magnetismus ze generéieren, da gëtt de wirtschaftleche Index vum Motor verbessert. Also ronderëm d'1980er Jore sinn eng Vielfalt vu permanente Magnéitmaterialien opgetaucht, a si goufen dann op Motore applizéiert, fir permanente Magnéitmotoren ze maachen.
Selten Äerd permanent Magnéit Motor hëlt d'Féierung Also wat Material kann permanent Magnete maachen? Vill Netizens mengen datt et nëmmen eng Zort Material gëtt. Tatsächlech ginn et véier Haaptarten vu Magnete, déi e permanente Magnéitfeld generéiere kënnen, nämlech: Keramik (Ferrit), Aluminium-Nikkelkobolt (AlNiCo), Samarium-Kobalt (SmCo) an Neodym Eisenbor (NdFeB). Besonnesch Neodym Magnéitlegierungen inklusiv Terbium an Dysprosium goufen mat méi héije Curie Temperaturen entwéckelt, wat hinnen erlaabt méi héich Temperaturen vu bis zu 200 ° C ze widderstoen.
Virun den 1980er waren d'Permanent Magnéitmaterial haaptsächlech Ferrit Permanent Magnete an Alnico Permanent Magneten, awer d'Remanenz vun dëse Materialien ass net ganz staark, sou datt d'Magnéitfeld generéiert relativ schwaach ass. Net nëmmen dat, awer d'Zwangskraaft vun dësen zwou Aarte vu permanente Magnete ass niddereg, a wa se en externt Magnéitfeld begéinen, gi se liicht beaflosst an demagnetiséiert, wat d'Entwécklung vu permanente Magnéitmotoren beschränkt. Loosst eis iwwer selten Äerdmagnete schwätzen. Tatsächlech sinn selten Äerdmagnete an zwou Zorte vu permanente Magnete opgedeelt: Liicht selten Äerd a schwéier selten Äerd. Globale selten Äerdreserven besteet aus ongeféier 85% liicht selten Äerd a 15% schwéier selten Äerd. Déi lescht bitt héichtemperaturbewäertte Magnete gëeegent fir vill Autosapplikatiounen. No den 1980er koum en héich performant seelen Äerd Permanent Magnéit Material-NdFeB permanent Magnéit. Esou Materialien hu méi héich Remanenz, wéi och méi héich Coercivitéit an Energieproduktioun, awer allgemeng méi niddereg Curie Temperaturen wéi Alternativen. De seltenen Äerd-Permanent Magnéitmotor, deen dovunner gemaach gëtt, huet vill Virdeeler, sou wéi héich Effizienz, keng excitationsspiral, also gëtt et keen excitationsenergieverloscht; déi relativ magnetesch Permeabilitéit ass no bei där vun der Loftmaschinn, wat d'Motorinduktioun reduzéiert an de Kraaftfaktor verbessert. Et ass genee wéinst der besserer Kraaftdicht an Effizienz vu seltenen Äerd Permanent Magnéitmotoren datt et vill verschidden Designen vun elektresche Fuertmotoren sinn, an déi populärste sinn selten Äerd Permanent Magnéit Motoren. Tesla wëll loszuwerden Ofhängegkeet vu chinesesche rare Äerden?
Jidderee weess datt China déi grouss Majoritéit vu rare Äerdressourcen op der Welt ubitt. D'USA hunn dat och an de leschte Jore gesinn. Si wëllen net vu China ageschränkt ginn an der Versuergung vu rare Äerden. Dofir, nodeems de Biden am Amt geholl gouf, huet hie probéiert seng Participatioun un der seltener Äerdversuergungskette ze erhéijen. Et ass eng vun de Prioritéite vun der $ 2 Billioun Infrastruktur Propositioun. MP Materials, déi eng virdru zougemaach Mine a Kalifornien am Joer 2017 kaaft huet, kämpft fir d'US rare Earths Versuergungskette ze restauréieren, mat engem Fokus op Neodym a Praseodym, an hofft den niddregsten Käschte Produzent ze ginn. De Lynas huet Regierungsfinanzéierung kritt fir eng liicht selten Äerdveraarbechtungsanlag am Texas ze bauen an huet en anere Kontrakt fir eng schwéier selten Äerd Trennungsanlag am Texas. Och wann d'USA esou vill Efforte gemaach hunn, gleewen d'Leit an der Industrie datt op kuerzfristeg, besonnesch wat d'Käschte ugeet, China eng dominant Positioun an der Versuergung vu rare Äerden behalen, an d'USA kënnen et guer net rëselen.
Vläicht huet Tesla dëst gesinn, a si hunn iwwerluecht permanent Magnete ze benotzen déi guer net seelen Äerd als Motor benotzen. Dëst ass eng fett Viraussetzung, oder e Witz, mir wëssen nach ëmmer net. Wann Tesla permanente Magnéitmotoren opginn an zréck op Induktiounsmotoren wiesselt, schéngt dëst net hire Stil ze sinn fir Saachen ze maachen. An Tesla wëll permanent Magnéit Motore benotzen, a komplett opginn seelen Äerd permanent Magnete, also et ginn zwou Méiglechkeeten: eng ass innovativ Resultater op der Original Keramik (Ferrit) an AlNiCo permanent Magnete ze hunn, Déi zweet ass, datt d'Permanent Magnete gemaach vun aner Net-selten Äerd Legierung Materialien kënnen och dee selwechten Effekt erhalen wéi déi selten Äerd Permanent Magnete. Wann et net dës zwee ass, da spillt Tesla méiglecherweis mat Konzepter. Da Vukovich, President vun Alliance LLC, huet eemol gesot datt "wéinst de Charakteristiken vu rare Äerdmagnete kann keen anert Magnéitmaterial mat hirer héijer Kraaftleistung passen. Dir kënnt net wierklech selten Äerdmagnete ersetzen”.
Egal ob Tesla mat Konzepter spillt oder wierklech vu senger Ofhängegkeet vun der seltener Äerdversuergung vu China a punkto permanente Magnéitmotoren lass wëllt, mengt de Redakter datt seelen Äerdressourcen ganz wäertvoll sinn, a mir sollten se rational entwéckelen, a méi bezuelen Opmierksamkeet op zukünfteg Generatiounen. Zur selwechter Zäit mussen d'Fuerscher hir Fuerschungsefforten erhéijen. Loosst eis net soen ob dem Tesla seng Formuléierung gutt ass oder net, op d'mannst huet et eis e puer Hiweiser an Inspiratiounen ginn.
