Mahle, een Duits auto-onderdelenbedrijf, heeft hoogefficiënte elektromotoren voor elektrische voertuigen ontwikkeld, en er wordt niet verwacht dat er druk zal komen op de vraag en het aanbod van zeldzame aardmetalen.
In tegenstelling tot verbrandingsmotoren is de basisstructuur en het werkingsprincipe van elektromotoren verrassend eenvoudig. Ik denk dat veel mensen in hun jeugd met ‘vierwielaandrijving’ hebben gespeeld. Er zit een elektromotor in.
Het werkingsprincipe van de motor is dat het magnetische veld inwerkt op de kracht van de stroom om de motor te laten draaien.Een motor is een apparaat dat elektrische energie omzet in mechanische energie. Het maakt gebruik van een bekrachtigde spoel om een roterend magnetisch veld te genereren en werkt op de rotor om een magneto-elektrische krachtrotatiekoppel te vormen.De motor is gemakkelijk te gebruiken, betrouwbaar in gebruik, laag in prijs en stevig van structuur.
Zoveel dingen in ons leven die kunnen draaien, zoals haardrogers, stofzuigers, enz., hebben motoren.
De motor in een puur elektrisch voertuig is relatief groter en ingewikkelder, maar het basisprincipe is hetzelfde.
Het materiaal dat nodig is om kracht in de motor over te brengen, en het materiaal dat elektriciteit van de batterij geleidt, is de koperen spoel in de motor.Het materiaal dat het magnetische veld vormt, is een magneet.Dit zijn ook de twee meest basale materialen waaruit een motor bestaat.
Vroeger waren de magneten die in elektromotoren werden gebruikt voornamelijk permanente magneten van ijzer, maar het probleem is dat de sterkte van het magnetische veld beperkt is.Dus als je de motor verkleint tot het formaat waarmee hij tegenwoordig op een smartphone wordt aangesloten, krijg je niet de magnetische kracht die je nodig hebt.
In de jaren tachtig verscheen er echter een nieuw type permanente magneet, een zogenaamde “neodymiummagneet”.Neodymiummagneten zijn ongeveer twee keer zo sterk als conventionele magneten.Als gevolg hiervan wordt het gebruikt in oortelefoons en headsets die kleiner en krachtiger zijn dan smartphones.Bovendien is het niet moeilijk om in ons dagelijks leven ‘neodymiummagneten’ te vinden.Nu bevatten sommige luidsprekers, inductiekookplaten en mobiele telefoons in ons leven ‘neodymiummagneten’.
De reden dat EV’s tegenwoordig zo snel opstarten, is te wijten aan ‘neodymiummagneten’ die de grootte of het vermogen van de motor dramatisch kunnen verbeteren.Na het betreden van de 21e eeuw is er echter een nieuw probleem ontstaan als gevolg van het gebruik van zeldzame aardmetalen in neodymiummagneten.De meeste zeldzame aardmetalen bevinden zich in China. Volgens statistieken wordt ongeveer 97% van 's werelds zeldzame aardmagneetgrondstoffen door China geleverd. Momenteel is de export van deze hulpbron strikt beperkt.
Na de ontwikkeling van neodymiummagneten probeerden wetenschappers kleinere, sterkere en zelfs goedkopere magneten te ontwikkelen, maar slaagden er niet in.Omdat China het aanbod van verschillende zeldzame metalen en zeldzame aardmetalen controleert, zijn sommige analisten van mening dat de prijs van elektrische voertuigen niet zoals verwacht zal dalen.
Onlangs heeft het Duitse autotechnologie- en onderdelenontwikkelingsbedrijf “Mahle” echter met succes een nieuw type motor ontwikkeld dat helemaal geen zeldzame aardelementen bevat.De ontwikkelde motor bevat helemaal geen magneten.
Deze benadering van motoren staat bekend als een "inductiemotor" en creëert een magnetisch veld door stroom door een stator te laten gaan in plaats van door magneten waardoor stroom kan stromen.Op dit moment, wanneer de rotor wordt beïnvloed door het magnetische veld, zal deze elektromotorische potentiële energie induceren, en de twee werken samen om rotatiekracht te genereren.
Simpel gezegd: als het magnetische veld permanent wordt gegenereerd door de motor met permanente magneten te omwikkelen, is de methode om de permanente magneten te vervangen door elektromagneten.Deze methode heeft veel voordelen, het werkingsprincipe is eenvoudig en zeer duurzaam.Het belangrijkste is dat er weinig vermindering is in de efficiëntie van de warmteopwekking, en een van de nadelen van neodymiummagneten is dat hun prestaties afnemen wanneer er veel warmte wordt gegenereerd.
Maar het heeft ook nadelen: aangezien de stroom tussen de stator en de rotor blijft stromen, is de hitte zeer ernstig.Uiteraard is het mogelijk om de warmte die vrijkomt bij de oogst goed te benutten en te gebruiken als auto-interieurverwarming.Daarnaast zijn er verschillende nadelen.Maar MAHLE kondigde aan dat hij met succes een niet-magnetische motor had ontwikkeld die de tekortkomingen van de inductiemotor goedmaakte.
MAHLE heeft twee grote voordelen in zijn nieuw ontwikkelde magneetloze motor.Men wordt niet beïnvloed door de instabiliteit van vraag en aanbod van zeldzame aardmetalen.Zoals hierboven vermeld, worden de meeste zeldzame aardmetalen die in permanente magneten worden gebruikt momenteel door China geleverd, maar niet-magneetmotoren worden niet beïnvloed door de druk van het aanbod van zeldzame aardmetalen.Omdat er geen zeldzame aardmetalen worden gebruikt, kan het bovendien tegen een lagere prijs worden geleverd.
De andere is dat het een zeer goede efficiëntie vertoont, waarbij motoren die gewoonlijk in elektrische voertuigen worden gebruikt een efficiëntie hebben van ongeveer 70-95%.Met andere woorden: als u 100% van het vermogen levert, kunt u maximaal 95% van de output leveren.In dit proces is productieverlies echter onvermijdelijk als gevolg van verliesfactoren zoals ijzerverlies.
Er wordt echter gezegd dat Mahler in de meeste gevallen meer dan 95% efficiënt is en in sommige gevallen zelfs 96%.Hoewel exacte cijfers nog niet zijn aangekondigd, kun je een lichte toename van het bereik verwachten in vergelijking met het vorige model.
Ten slotte legde MAHLE uit dat de ontwikkelde magneetvrije motor niet alleen kan worden gebruikt in gewone elektrische personenauto's, maar door middel van versterking ook in bedrijfsvoertuigen kan worden gebruikt.MAHLE zei dat hij begonnen is met onderzoek naar massaproductie, en hij is er vast van overtuigd dat zodra de ontwikkeling van de nieuwe motor is voltooid, hij in staat zal zijn stabielere, goedkopere en efficiëntere motoren te leveren.
Als deze technologie voltooid is, kan de geavanceerde elektromotortechnologie van MAHLE misschien een nieuw startpunt worden voor betere elektrische voertuigtechnologie.
Posttijd: 04-feb-2023