Inanunsyo lang ni Tesla na ang susunod na henerasyon ng mga permanenteng magnet na motor na naka-configure sa kanilang mga de-koryenteng sasakyan ay hindi na gagamit ng mga bihirang materyal sa lupa!
Tesla slogan: Ang mga permanenteng magnet na bihirang lupa ay ganap na tinanggal
totoo ba ito?
Sa katunayan, noong 2018, 93% ng mga de-koryenteng sasakyan sa mundo ay nilagyan ng powertrain na hinimok ng isang permanenteng magnet na motor na gawa sa mga rare earth. Noong 2020, 77% ng pandaigdigang merkado ng de-koryenteng sasakyan ay gumagamit ng mga permanenteng magnet na motor. Naniniwala ang mga tagamasid ng industriya ng de-kuryenteng sasakyan na habang ang Tsina ay naging isa sa pinakamalaking pamilihan ng sasakyang de-kuryente, at higit na kontrolado ng Tsina ang supply ng mga bihirang lupa, malabong lumipat ang China mula sa mga permanenteng magnet machine. Ngunit ano ang sitwasyon ni Tesla at paano nito iniisip ang tungkol dito? Noong 2018, gumamit si Tesla ng naka-embed na permanenteng magnet na kasabay na motor sa unang pagkakataon sa Model 3, habang pinapanatili ang induction motor sa front axle. Sa kasalukuyan, ang Tesla ay gumagamit ng dalawang uri ng mga motor sa Model S at X na mga de-koryenteng sasakyan nito, ang isa ay isang rare earth permanent magnet na motor at ang isa ay isang induction motor. Ang mga induction motor ay maaaring magbigay ng higit na lakas, at ang mga induction motor na may permanenteng magnet ay mas mahusay at maaaring mapabuti ang driving range ng 10%.
Ang pinagmulan ng permanenteng magnet motor Sa pagsasalita tungkol dito, kailangan nating banggitin kung paano nangyari ang rare earth permanent magnet motor. Alam ng lahat na ang magnetism ay bumubuo ng kuryente at ang kuryente ay bumubuo ng magnetism, at ang henerasyon ng isang motor ay hindi mapaghihiwalay mula sa isang magnetic field. Samakatuwid, mayroong dalawang paraan upang magbigay ng magnetic field: excitation at permanent magnet. Ang mga DC motor, kasabay na motor at maraming miniature na espesyal na motor ay nangangailangan ng DC magnetic field. Ang tradisyunal na paraan ay ang paggamit ng isang energized coil (tinatawag na magnetic pole) na may isang iron core upang makakuha ng magnetic field, ngunit ang pinakamalaking kawalan ng pamamaraang ito ay ang kasalukuyang pagkawala ng enerhiya sa coil resistance (heat generation), at sa gayon ay binabawasan. kahusayan ng motor at pagtaas ng mga gastos sa pagpapatakbo. Sa oras na ito, naisip ng mga tao - kung mayroong isang permanenteng magnetic field, at ang kuryente ay hindi na ginagamit upang makabuo ng magnetism, kung gayon ang index ng ekonomiya ng motor ay mapapabuti. Kaya sa paligid ng 1980s, lumitaw ang iba't ibang mga permanenteng materyal ng magnet, at pagkatapos ay inilapat ang mga ito sa mga motor, na gumagawa ng mga permanenteng magnet na motor.
Nangunguna ang Rare earth permanent magnet motor Kaya anong mga materyales ang maaaring gumawa ng mga permanenteng magnet? Maraming netizens ang nag-iisip na iisa lang ang material. Sa katunayan, mayroong apat na pangunahing uri ng magnet na maaaring makabuo ng permanenteng magnetic field, katulad ng: ceramic (ferrite), aluminum nickel cobalt (AlNiCo), samarium cobalt (SmCo) at neodymium iron boron ( NdFeB). Ang mga espesyal na neodymium magnet alloys kabilang ang terbium at dysprosium ay binuo na may mas mataas na temperatura ng Curie, na nagpapahintulot sa mga ito na makatiis ng mas mataas na temperatura na hanggang 200°C.
Bago ang 1980s, ang mga permanenteng magnet na materyales ay pangunahing ferrite permanent magnet at alnico permanent magnet, ngunit ang remanence ng mga materyales na ito ay hindi masyadong malakas, kaya ang magnetic field na nabuo ay medyo mahina. Hindi lamang iyon, ngunit ang mapilit na puwersa ng dalawang uri ng permanenteng magnet na ito ay mababa, at sa sandaling makatagpo sila ng isang panlabas na magnetic field, madali silang maapektuhan at ma-demagnetize, na naghihigpit sa pagbuo ng mga permanenteng magnet na motor. Pag-usapan natin ang tungkol sa mga rare earth magnet. Sa katunayan, ang mga rare earth magnet ay nahahati sa dalawang uri ng permanenteng magnet: light rare earth at heavy rare earth. Ang global rare earth reserves ay binubuo ng humigit-kumulang 85% light rare earth at 15% heavy rare earths. Ang huli ay nag-aalok ng mataas na temperatura rated magnet na angkop para sa maraming mga automotive application. Pagkatapos ng 1980s, lumitaw ang isang high-performance na rare earth permanent magnet material-NdFeB permanent magnet. Ang mga naturang materyales ay may mas mataas na remanence, pati na rin ang mas mataas na coercivity at produksyon ng enerhiya, ngunit sa pangkalahatan ay mas mababa ang temperatura ng Curie kaysa sa mga alternatibo. Ang bihirang lupa permanenteng magnet motor na ginawa nito ay may maraming mga pakinabang, tulad ng mataas na kahusayan, walang paggulo likawin, kaya walang paggulo enerhiya pagkawala; ang kamag-anak na magnetic permeability ay malapit sa air machine, na binabawasan ang motor inductance at pinapabuti ang power factor. Ito ay tiyak na dahil sa mas mahusay na densidad ng kapangyarihan at kahusayan ng mga rare earth permanent magnet motor na mayroong maraming iba't ibang mga disenyo ng electric drive motors, at ang pinakasikat ay ang rare earth permanent magnet motors. Gusto ni Tesla na mapupuksa Pag-asa sa mga bihirang lupa ng Tsino?
Alam ng lahat na ang China ay nagbibigay ng karamihan sa mga mapagkukunan ng bihirang lupa sa mundo. Nakita rin ito ng Estados Unidos nitong mga nakaraang taon. Ayaw nilang ma-constrain ng China sa supply ng rare earths. Samakatuwid, matapos maupo si Biden, sinubukan niyang dagdagan ang kanyang partisipasyon sa rare earth supply chain. Isa ito sa mga priyoridad ng $2 trilyong panukalang imprastraktura. Ang MP Materials, na bumili ng dati nang nakasara na minahan sa California noong 2017, ay nag-aagawan na ibalik ang US rare earths supply chain, na may pagtuon sa neodymium at praseodymium, at umaasa na maging pinakamababang gastos na producer. Nakatanggap ang Lynas ng pagpopondo ng gobyerno para magtayo ng light rare earth processing plant sa Texas at may isa pang kontrata para sa heavy rare earths separation facility sa Texas. Bagama't ang Estados Unidos ay gumawa ng napakaraming pagsisikap, ang mga tao sa industriya ay naniniwala na sa maikling panahon, lalo na sa mga tuntunin ng gastos, ang Tsina ay mananatili sa isang nangingibabaw na posisyon sa supply ng mga bihirang lupa, at ang Estados Unidos ay hindi ito matitinag.
Marahil ay nakita ito ni Tesla, at isinasaalang-alang nila ang paggamit ng mga permanenteng magnet na hindi gumagamit ng mga bihirang lupa bilang mga motor. Ito ay isang matapang na palagay, o isang biro, hindi pa rin natin alam. Kung abandunahin ng Tesla ang mga permanenteng magnet na motor at babalik sa mga induction motor, mukhang hindi ito ang kanilang istilo ng paggawa ng mga bagay. At nais ni Tesla na gumamit ng mga permanenteng magnet na motor, at ganap na inabandona ang mga permanenteng magnet na bihirang lupa, kaya mayroong dalawang posibilidad: ang isa ay magkaroon ng mga makabagong resulta sa orihinal na ceramic (ferrite) at permanenteng magnet ng AlNiCo, Ang pangalawa ay ang mga permanenteng magnet na gawa sa ang iba pang mga non-rare earth na haluang metal na materyales ay maaari ding mapanatili ang parehong epekto tulad ng rare earth permanent magnets. Kung hindi ang dalawang ito, malamang na naglalaro si Tesla sa mga konsepto. Da Vukovich, presidente ng Alliance LLC, minsan ay nagsabi na "dahil sa mga katangian ng mga rare earth magnet, walang ibang magnet na materyal ang makakapantay sa kanilang mataas na lakas na pagganap. Hindi mo talaga mapapalitan ang mga rare earth magnets”.
Hindi alintana kung ang Tesla ay naglalaro ng mga konsepto o talagang nais na alisin ang pag-asa nito sa supply ng bihirang lupa ng China sa mga tuntunin ng mga permanenteng magnet na motor, naniniwala ang editor na ang mga mapagkukunan ng bihirang lupa ay napakahalaga, at dapat nating bumuo ng mga ito nang makatwiran, at magbayad ng higit pa pansin sa mga susunod na henerasyon. Kasabay nito, kailangang dagdagan ng mga mananaliksik ang kanilang mga pagsisikap sa pananaliksik. Huwag nating sabihin kung maganda o hindi ang formulation ni Tesla, kahit papaano ay nagbigay ito sa atin ng ilang pahiwatig at inspirasyon.
