టెస్లా తమ ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలపై కాన్ఫిగర్ చేయబడిన తరువాతి తరం శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్లు అరుదైన ఎర్త్ మెటీరియల్‌లను ఉపయోగించబోమని ఇప్పుడే ప్రకటించింది!
టెస్లా నినాదం: అరుదైన భూమి శాశ్వత అయస్కాంతాలు పూర్తిగా తొలగించబడతాయి
ఇది నిజమా?
వాస్తవానికి, 2018లో, ప్రపంచంలోని 93% ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు అరుదైన ఎర్త్‌లతో తయారు చేయబడిన శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్‌తో నడిచే పవర్‌ట్రెయిన్‌తో అమర్చబడి ఉన్నాయి. 2020లో, గ్లోబల్ ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ మార్కెట్‌లో 77% శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్లను ఉపయోగిస్తున్నాయి. ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల పరిశ్రమ యొక్క పరిశీలకులు చైనా అతిపెద్ద ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల మార్కెట్‌లలో ఒకటిగా మారిందని మరియు అరుదైన ఎర్త్‌ల సరఫరాను చైనా ఎక్కువగా నియంత్రిస్తున్నందున, చైనా శాశ్వత అయస్కాంత యంత్రాల నుండి మారే అవకాశం లేదని భావిస్తున్నారు. కానీ టెస్లా పరిస్థితి ఏమిటి మరియు దాని గురించి ఎలా ఆలోచిస్తుంది? 2018లో, టెస్లా మోడల్ 3లో మొదటి సారి ఎంబెడెడ్ పర్మనెంట్ మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటారును ఉపయోగించింది, అదే సమయంలో ఫ్రంట్ యాక్సిల్‌లో ఇండక్షన్ మోటారును ఉంచింది. ప్రస్తుతం, టెస్లా దాని మోడల్ S మరియు X ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలలో రెండు రకాల మోటార్లను ఉపయోగిస్తోంది, ఒకటి అరుదైన ఎర్త్ శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్ మరియు మరొకటి ఇండక్షన్ మోటార్. ఇండక్షన్ మోటార్లు మరింత శక్తిని అందించగలవు మరియు శాశ్వత అయస్కాంతాలతో కూడిన ఇండక్షన్ మోటార్లు మరింత సమర్థవంతంగా పనిచేస్తాయి మరియు డ్రైవింగ్ పరిధిని 10% మెరుగుపరుస్తాయి.
శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్ యొక్క మూలం దీని గురించి చెప్పాలంటే, అరుదైన ఎర్త్ శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్ ఎలా వచ్చిందో మనం ప్రస్తావించాలి. అయస్కాంతత్వం విద్యుత్తును మరియు విద్యుత్తు అయస్కాంతత్వాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుందని అందరికీ తెలుసు, మరియు మోటారు ఉత్పత్తి అయస్కాంత క్షేత్రం నుండి విడదీయరానిది. అందువల్ల, అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని అందించడానికి రెండు మార్గాలు ఉన్నాయి: ఉత్తేజితం మరియు శాశ్వత అయస్కాంతం. DC మోటార్లు, సింక్రోనస్ మోటార్లు మరియు అనేక సూక్ష్మ ప్రత్యేక మోటార్లు అన్నింటికీ DC అయస్కాంత క్షేత్రం అవసరం. అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని పొందేందుకు ఐరన్ కోర్‌తో శక్తివంతం చేయబడిన కాయిల్‌ను (మాగ్నెటిక్ పోల్ అని పిలుస్తారు) ఉపయోగించడం సాంప్రదాయ పద్ధతి, అయితే ఈ పద్ధతి యొక్క అతిపెద్ద ప్రతికూలత ఏమిటంటే, కరెంట్ కాయిల్ రెసిస్టెన్స్‌లో (వేడి ఉత్పత్తి) శక్తిని కోల్పోవడం, తద్వారా తగ్గించడం. మోటార్ సామర్థ్యం మరియు పెరుగుతున్న నిర్వహణ ఖర్చులు. ఈ సమయంలో, ప్రజలు ఆలోచించారు - శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్రం ఉంటే, మరియు విద్యుత్తు ఇకపై అయస్కాంతత్వాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడదు, అప్పుడు మోటారు యొక్క ఆర్థిక సూచిక మెరుగుపడుతుంది. కాబట్టి 1980వ దశకంలో, వివిధ రకాల శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాలు కనిపించాయి మరియు అవి మోటర్లకు వర్తించబడ్డాయి, శాశ్వత అయస్కాంత మోటార్లు తయారు చేయబడ్డాయి.
అరుదైన భూమి శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్ లీడ్ తీసుకుంటుంది కాబట్టి ఏ పదార్థాలు శాశ్వత అయస్కాంతాలను తయారు చేయగలవు? చాలా మంది నెటిజన్లు ఒకే రకమైన మెటీరియల్ అని అనుకుంటున్నారు. వాస్తవానికి, శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయగల నాలుగు ప్రధాన రకాల అయస్కాంతాలు ఉన్నాయి, అవి: సిరామిక్ (ఫెర్రైట్), అల్యూమినియం నికెల్ కోబాల్ట్ (AlNiCo), సమారియం కోబాల్ట్ (SmCo) మరియు నియోడైమియమ్ ఐరన్ బోరాన్ (NdFeB). టెర్బియం మరియు డిస్ప్రోసియంతో సహా ప్రత్యేక నియోడైమియం మాగ్నెట్ మిశ్రమాలు అధిక క్యూరీ ఉష్ణోగ్రతలతో అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి, ఇవి 200 ° C వరకు అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలవు.
1980ల ముందు, శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థాలు ప్రధానంగా ఫెర్రైట్ శాశ్వత అయస్కాంతాలు మరియు ఆల్నికో శాశ్వత అయస్కాంతాలు, కానీ ఈ పదార్థాల యొక్క పునశ్చరణ చాలా బలంగా లేదు, కాబట్టి ఉత్పత్తి చేయబడిన అయస్కాంత క్షేత్రం సాపేక్షంగా బలహీనంగా ఉంది. అంతే కాదు, ఈ రెండు రకాల శాశ్వత అయస్కాంతాల బలవంతపు శక్తి తక్కువగా ఉంటుంది మరియు అవి బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఎదుర్కొన్నప్పుడు, అవి సులభంగా ప్రభావితమవుతాయి మరియు డీమాగ్నెటైజ్ చేయబడతాయి, ఇది శాశ్వత అయస్కాంత మోటార్ల అభివృద్ధిని పరిమితం చేస్తుంది. అరుదైన భూమి అయస్కాంతాల గురించి మాట్లాడుకుందాం. వాస్తవానికి, అరుదైన భూమి అయస్కాంతాలు రెండు రకాల శాశ్వత అయస్కాంతాలుగా విభజించబడ్డాయి: తేలికపాటి అరుదైన భూమి మరియు భారీ అరుదైన భూమి. గ్లోబల్ అరుదైన భూమి నిల్వలు సుమారు 85% తేలికపాటి అరుదైన భూమి మరియు 15% భారీ అరుదైన భూమిని కలిగి ఉంటాయి. రెండోది అనేక ఆటోమోటివ్ అప్లికేషన్‌లకు అనువైన అధిక ఉష్ణోగ్రత రేటెడ్ అయస్కాంతాలను అందిస్తుంది. 1980ల తర్వాత, అధిక-పనితీరు గల అరుదైన భూమి శాశ్వత అయస్కాంత పదార్థం-NdFeB శాశ్వత అయస్కాంతం కనిపించింది. ఇటువంటి పదార్థాలు అధిక పునరుద్ధరణను కలిగి ఉంటాయి, అలాగే అధిక బలవంతం మరియు శక్తి ఉత్పత్తిని కలిగి ఉంటాయి, అయితే సాధారణంగా ప్రత్యామ్నాయాల కంటే తక్కువ క్యూరీ ఉష్ణోగ్రతలు ఉంటాయి. దానితో తయారు చేయబడిన అరుదైన భూమి శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటారు అధిక సామర్థ్యం, ఉత్తేజిత కాయిల్ వంటి అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, కాబట్టి ఉత్తేజిత శక్తి నష్టం ఉండదు; సాపేక్ష అయస్కాంత పారగమ్యత గాలి యంత్రానికి దగ్గరగా ఉంటుంది, ఇది మోటార్ ఇండక్టెన్స్‌ను తగ్గిస్తుంది మరియు పవర్ ఫ్యాక్టర్‌ను మెరుగుపరుస్తుంది. అరుదైన ఎర్త్ శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్లు యొక్క మెరుగైన శక్తి సాంద్రత మరియు సామర్థ్యం కారణంగా ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ మోటార్లు అనేక విభిన్న డిజైన్లను కలిగి ఉన్నాయి మరియు అత్యంత ప్రజాదరణ పొందినవి అరుదైన భూమి శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్లు. టెస్లా వదిలించుకోవాలనుకుంటోంది చైనీస్ అరుదైన భూమిపై ఆధారపడతారా?
ప్రపంచంలోని అరుదైన భూ వనరులను చైనా అత్యధికంగా అందజేస్తోందని అందరికీ తెలుసు. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో యునైటెడ్ స్టేట్స్ కూడా దీనిని చూసింది. అరుదైన ఎర్త్‌ల సరఫరాలో చైనాను అడ్డుకోవడం వారికి ఇష్టం లేదు. అందువల్ల, బిడెన్ అధికారం చేపట్టిన తర్వాత, అరుదైన భూమి సరఫరా గొలుసులో తన భాగస్వామ్యాన్ని పెంచడానికి ప్రయత్నించాడు. ఇది $2 ట్రిలియన్ల మౌలిక సదుపాయాల ప్రతిపాదన యొక్క ప్రాధాన్యతలలో ఒకటి. 2017లో కాలిఫోర్నియాలో గతంలో మూసివేసిన గనిని కొనుగోలు చేసిన MP మెటీరియల్స్, నియోడైమియం మరియు ప్రాసోడైమియమ్‌లపై దృష్టి సారించి US అరుదైన ఎర్త్‌ల సరఫరా గొలుసును పునరుద్ధరించడానికి పోటీపడుతోంది మరియు అతి తక్కువ ధర కలిగిన ఉత్పత్తిదారుగా అవతరించాలని భావిస్తోంది. లైనాస్ టెక్సాస్‌లో తేలికపాటి అరుదైన ఎర్త్ ప్రాసెసింగ్ ప్లాంట్‌ను నిర్మించడానికి ప్రభుత్వ నిధులను పొందింది మరియు టెక్సాస్‌లో భారీ అరుదైన ఎర్త్‌లను వేరుచేసే సౌకర్యం కోసం మరొక ఒప్పందాన్ని కలిగి ఉంది. యునైటెడ్ స్టేట్స్ చాలా ప్రయత్నాలు చేసినప్పటికీ, పరిశ్రమలోని ప్రజలు స్వల్పకాలికంగా, ముఖ్యంగా ఖర్చు పరంగా, అరుదైన మట్టి సరఫరాలో చైనా ఆధిపత్య స్థానాన్ని కొనసాగిస్తుందని మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్ దానిని అస్సలు షేక్ చేయలేదని నమ్ముతారు.
బహుశా టెస్లా దీనిని చూసి ఉండవచ్చు మరియు వారు అరుదైన భూమిని మోటార్లుగా ఉపయోగించని శాశ్వత అయస్కాంతాలను ఉపయోగించాలని భావించారు. ఇది ధైర్యమైన ఊహ, లేదా జోక్, మాకు ఇంకా తెలియదు. టెస్లా శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్లను విడిచిపెట్టి, తిరిగి ఇండక్షన్ మోటార్‌లకు మారినట్లయితే, ఇది వారి పని తీరుగా కనిపించదు. మరియు టెస్లా శాశ్వత అయస్కాంత మోటార్లను ఉపయోగించాలనుకుంటోంది మరియు అరుదైన భూమి శాశ్వత అయస్కాంతాలను పూర్తిగా వదిలివేస్తుంది, కాబట్టి రెండు అవకాశాలు ఉన్నాయి: ఒకటి అసలు సిరామిక్ (ఫెరైట్) మరియు AlNiCo శాశ్వత అయస్కాంతాలపై వినూత్న ఫలితాలను పొందడం, రెండవది శాశ్వత అయస్కాంతాలు ఇతర అరుదైన భూమి మిశ్రమం పదార్థాలు కూడా అరుదైన భూమి శాశ్వత అయస్కాంతాల వలె అదే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఈ రెండూ కాకపోతే, టెస్లా కాన్సెప్ట్‌లతో ఆడుకునే అవకాశం ఉంది. అలయన్స్ LLC ప్రెసిడెంట్ డా వుకోవిచ్ ఒకసారి ఇలా అన్నాడు: "అరుదైన భూమి అయస్కాంతాల లక్షణాల కారణంగా, మరే ఇతర అయస్కాంత పదార్థం వాటి అధిక శక్తి పనితీరుతో సరిపోలలేదు. మీరు నిజంగా అరుదైన భూమి అయస్కాంతాలను భర్తీ చేయలేరు”.
టెస్లా కాన్సెప్ట్‌లతో ఆడుతుందా లేదా శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్ల విషయంలో చైనా యొక్క అరుదైన భూమి సరఫరాపై ఆధారపడటాన్ని నిజంగా వదిలించుకోవాలనుకుంటున్నారా అనే దానితో సంబంధం లేకుండా, ఎడిటర్ అరుదైన భూమి వనరులు చాలా విలువైనవని నమ్ముతారు మరియు మనం వాటిని హేతుబద్ధంగా అభివృద్ధి చేయాలి మరియు మరింత చెల్లించాలి. భవిష్యత్తు తరాలకు శ్రద్ధ. అదే సమయంలో, పరిశోధకులు తమ పరిశోధన ప్రయత్నాలను పెంచాలి. టెస్లా యొక్క సూత్రీకరణ మంచిదా కాదా అని చెప్పలేము, కనీసం అది మనకు కొన్ని సూచనలు మరియు ప్రేరణలను ఇచ్చింది.
