Tesla baru sahaja mengumumkan bahawa generasi seterusnya motor magnet kekal yang dikonfigurasikan pada kenderaan elektrik mereka tidak akan menggunakan bahan nadir bumi sama sekali!
Slogan Tesla: Magnet kekal nadir bumi dihapuskan sepenuhnya
adakah ini nyata?
Malah, pada 2018, 93% daripada kenderaan elektrik dunia dilengkapi dengan rangkaian kuasa yang digerakkan oleh motor magnet kekal yang diperbuat daripada nadir bumi. Pada 2020, 77% daripada pasaran kenderaan elektrik global menggunakan motor magnet kekal. Pemerhati industri kenderaan elektrik percaya bahawa memandangkan China telah menjadi salah satu pasaran kenderaan elektrik terbesar, dan China telah mengawal sebahagian besar bekalan nadir bumi, tidak mungkin China akan beralih daripada mesin magnet kekal. Tetapi apakah keadaan Tesla dan bagaimana ia memikirkannya? Pada 2018, Tesla menggunakan motor segerak magnet kekal terbenam untuk pertama kali dalam Model 3, sambil mengekalkan motor aruhan pada gandar hadapan. Pada masa ini, Tesla menggunakan dua jenis motor dalam kenderaan elektrik Model S dan Xnya, satu ialah motor magnet kekal nadir bumi dan satu lagi ialah motor aruhan. Motor aruhan boleh memberikan lebih kuasa, dan motor aruhan dengan magnet kekal lebih cekap dan boleh meningkatkan julat pemanduan sebanyak 10%.
Asal-usul motor magnet kekal Bercakap tentang ini, kita perlu menyebut bagaimana motor magnet kekal nadir bumi terhasil. Semua orang tahu bahawa kemagnetan menjana elektrik dan elektrik menjana kemagnetan, dan penjanaan motor tidak dapat dipisahkan daripada medan magnet. Oleh itu, terdapat dua cara untuk menyediakan medan magnet: pengujaan dan magnet kekal. Motor DC, motor segerak dan banyak motor khas kecil semuanya memerlukan medan magnet DC. Kaedah tradisional adalah menggunakan gegelung bertenaga (dipanggil kutub magnet) dengan teras besi untuk mendapatkan medan magnet, tetapi kelemahan terbesar kaedah ini ialah arus mempunyai kehilangan tenaga dalam rintangan gegelung (penjanaan haba), dengan itu mengurangkan kecekapan motor dan peningkatan kos operasi. Pada masa ini, orang berfikir - jika terdapat medan magnet kekal, dan elektrik tidak lagi digunakan untuk menjana kemagnetan, maka indeks ekonomi motor akan bertambah baik. Jadi sekitar tahun 1980-an, pelbagai bahan magnet kekal muncul, dan ia kemudiannya digunakan pada motor, menjadikan motor magnet kekal.
Motor magnet kekal nadir bumi mendahului Jadi bahan apa yang boleh membuat magnet kekal? Ramai netizen beranggapan hanya satu jenis bahan. Sebenarnya, terdapat empat jenis magnet utama yang boleh menjana medan magnet kekal iaitu: seramik (ferrite), aluminium nikel kobalt (AlNiCo), samarium kobalt (SmCo) dan neodymium iron boron ( NdFeB). Aloi magnet neodymium khas termasuk terbium dan dysprosium telah dibangunkan dengan suhu Curie yang lebih tinggi, membolehkan mereka menahan suhu yang lebih tinggi sehingga 200°C.
Sebelum tahun 1980-an, bahan magnet kekal adalah terutamanya magnet kekal ferit dan magnet kekal alnico, tetapi pengekalan bahan ini tidak begitu kuat, jadi medan magnet yang dihasilkan agak lemah. Bukan itu sahaja, tetapi daya paksaan kedua-dua jenis magnet kekal ini adalah rendah, dan apabila mereka menghadapi medan magnet luaran, ia mudah terjejas dan dinyahmagnetkan, yang menyekat pembangunan motor magnet kekal. Mari kita bercakap tentang magnet nadir bumi. Malah, magnet nadir bumi terbahagi kepada dua jenis magnet kekal: nadir bumi ringan dan nadir bumi berat. Rizab nadir bumi global terdiri daripada kira-kira 85% nadir bumi ringan dan 15% nadir bumi berat. Yang terakhir ini menawarkan magnet berkadar suhu tinggi yang sesuai untuk banyak aplikasi automotif. Selepas 1980-an, bahan magnet kekal nadir bumi berprestasi tinggi-magnet kekal NdFeB muncul. Bahan sebegini mempunyai remanen yang lebih tinggi, serta coercivity dan pengeluaran tenaga yang lebih tinggi, tetapi secara amnya suhu Curie lebih rendah daripada alternatif. Motor magnet kekal nadir bumi yang diperbuat daripadanya mempunyai banyak kelebihan, seperti kecekapan tinggi, tiada gegelung pengujaan, jadi tiada kehilangan tenaga pengujaan; kebolehtelapan magnet relatif adalah hampir dengan mesin udara, yang mengurangkan kearuhan motor dan meningkatkan faktor kuasa. Justru kerana ketumpatan kuasa dan kecekapan motor magnet kekal nadir bumi yang lebih baik, terdapat banyak reka bentuk berbeza bagi motor pemacu elektrik, dan yang paling popular ialah motor magnet kekal nadir bumi. Tesla mahu menyingkirkan Kebergantungan kepada nadir bumi Cina?
Semua orang tahu bahawa China menyediakan sebahagian besar sumber nadir bumi di dunia. Amerika Syarikat juga telah melihat ini dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Mereka tidak mahu dikekang oleh China dalam bekalan nadir bumi. Oleh itu, selepas Biden memegang jawatan, beliau cuba meningkatkan penyertaannya dalam rantaian bekalan nadir bumi. Ia adalah salah satu keutamaan cadangan infrastruktur $2 trilion. MP Materials, yang membeli lombong yang ditutup sebelum ini di California pada 2017, sedang bersaing untuk memulihkan rantaian bekalan nadir bumi AS, dengan tumpuan pada neodymium dan praseodymium, dan berharap untuk menjadi pengeluar kos terendah. Lynas telah menerima pembiayaan kerajaan untuk membina kilang pemprosesan nadir bumi ringan di Texas dan mempunyai kontrak lain untuk kemudahan pengasingan nadir bumi berat di Texas. Walaupun Amerika Syarikat telah melakukan begitu banyak usaha, orang dalam industri percaya bahawa dalam jangka pendek, terutamanya dari segi kos, China akan mengekalkan kedudukan dominan dalam bekalan nadir bumi, dan Amerika Syarikat tidak boleh menggegarkannya sama sekali.
Mungkin Tesla melihat ini, dan mereka mempertimbangkan untuk menggunakan magnet kekal yang tidak menggunakan nadir bumi sama sekali sebagai motor. Ini adalah andaian yang berani, atau gurauan, kita masih tidak tahu. Jika Tesla meninggalkan motor magnet kekal dan beralih kembali kepada motor aruhan, ini nampaknya bukan gaya mereka melakukan sesuatu. Dan Tesla mahu menggunakan motor magnet kekal, dan benar-benar meninggalkan magnet kekal nadir bumi, jadi terdapat dua kemungkinan: satu adalah untuk mempunyai hasil inovatif pada seramik asal (ferrite) dan magnet kekal AlNiCo, Yang kedua ialah magnet kekal yang diperbuat daripada bahan aloi bukan nadir bumi yang lain juga boleh mengekalkan kesan yang sama seperti magnet kekal nadir bumi. Jika bukan kedua-duanya, maka Tesla mungkin bermain dengan konsep. Da Vukovich, presiden Alliance LLC, pernah berkata bahawa "disebabkan oleh ciri-ciri magnet nadir bumi, tiada bahan magnet lain dapat menandingi prestasi kekuatan tinggi mereka. Anda tidak boleh benar-benar menggantikan magnet nadir bumi”.
Tidak kira sama ada Tesla bermain dengan konsep atau benar-benar mahu menghilangkan pergantungannya pada bekalan nadir bumi China dari segi motor magnet kekal, editor percaya bahawa sumber nadir bumi adalah sangat berharga, dan kita harus membangunkannya secara rasional, dan membayar lebih. perhatian kepada generasi akan datang. Pada masa yang sama, penyelidik perlu meningkatkan usaha penyelidikan mereka. Jangan katakan sama ada formulasi Tesla bagus atau tidak, sekurang-kurangnya ia telah memberi kita beberapa petunjuk dan inspirasi.
