Tesla hozirgina elektr transport vositalarida sozlangan doimiy magnitlangan motorlarning keyingi avlodi nodir tuproq materiallaridan umuman foydalanmasligini e'lon qildi!
Tesla shiori: Noyob tuproqli doimiy magnitlar butunlay yo'q qilinadi
bu haqiqatmi?
Darhaqiqat, 2018-yilda dunyodagi elektr transport vositalarining 93 foizi noyob tuproqlardan yasalgan doimiy magnitli dvigatel bilan boshqariladigan kuch tizimi bilan jihozlangan. 2020 yilda jahon elektr avtomobil bozorining 77 foizi doimiy magnitli motorlardan foydalanadi. Elektr avtomobil sanoati kuzatuvchilari Xitoyning eng yirik elektr avtomobil bozorlaridan biriga aylangani va Xitoy nodir tuproqlarni etkazib berishni asosan nazorat qilganligi sababli, Xitoy doimiy magnitli mashinalardan o'tishi dargumon. Ammo Teslaning ahvoli qanday va u bu haqda qanday fikrda? 2018-yilda Tesla modeli 3-da birinchi marta o‘rnatilgan doimiy magnitli sinxron motordan foydalangan, shu bilan birga oldingi o‘qda asinxron motorini saqlab qolgan. Hozirgi vaqtda Tesla o'zining Model S va X elektr transport vositalarida ikkita turdagi motorlardan foydalanadi, biri nodir tuproqli doimiy magnitli dvigatel, ikkinchisi esa asinxron motordir. Asenkron motorlar ko'proq quvvatni ta'minlashi mumkin va doimiy magnitlangan asenkron motorlar samaraliroq va haydash oralig'ini 10% ga oshirishi mumkin.
Doimiy magnit motorning kelib chiqishi Bu haqda gapirganda, noyob tuproqli doimiy magnit motor qanday paydo bo'lganini eslatib o'tishimiz kerak. Har kim biladiki, magnitlanish elektr energiyasini ishlab chiqaradi va elektr magnitlanishni hosil qiladi va dvigatelning paydo bo'lishi magnit maydondan ajralmasdir. Shuning uchun magnit maydonni ta'minlashning ikki yo'li mavjud: qo'zg'alish va doimiy magnit. DC motorlar, sinxron motorlar va ko'plab miniatyura maxsus motorlar DC magnit maydonini talab qiladi. An'anaviy usul magnit maydonni olish uchun temir yadroli energiya bilan ta'minlangan lasandan (magnit qutb deb ataladi) foydalanishdir, ammo bu usulning eng katta kamchiligi shundaki, oqim g'altakning qarshiligida energiya yo'qotilishi (issiqlik hosil bo'lishi) va shu bilan kamayadi. vosita samaradorligi va operatsion xarajatlarni oshirish. Bu vaqtda odamlar o'ylashdi - agar doimiy magnit maydon mavjud bo'lsa va elektr energiyasi magnitlanish hosil qilish uchun ishlatilmasa, motorning iqtisodiy ko'rsatkichi yaxshilanadi. Shunday qilib, 1980-yillarda turli xil doimiy magnit materiallar paydo bo'ldi va ular keyinchalik motorlarga qo'llanilib, doimiy magnitli motorlar yaratildi.
Noyob tuproqli doimiy magnitlangan vosita etakchi o'rinni egallaydi Xo'sh, qanday materiallar doimiy magnitlarni yaratishi mumkin? Ko'pchilik internet foydalanuvchilari faqat bitta turdagi material bor deb o'ylashadi. Aslida, doimiy magnit maydon hosil qilishi mumkin bo'lgan to'rtta asosiy magnit turi mavjud, xususan: keramika (ferrit), alyuminiy nikel kobalt (AlNiCo), samarium kobalti (SmCo) va neodimiy temir bor (NdFeB). Terbiy va disprosiyni o'z ichiga olgan maxsus neodimiy magnit qotishmalari yuqori Kyuri harorati bilan ishlab chiqilgan bo'lib, ular 200 ° C gacha yuqori haroratlarga bardosh berishga imkon beradi.
1980-yillarga qadar doimiy magnit materiallar asosan ferrit doimiy magnitlar va alniko doimiy magnitlar edi, ammo bu materiallarning qoldiqlari juda kuchli emas, shuning uchun hosil bo'lgan magnit maydon nisbatan zaifdir. Faqat bu emas, balki bu ikki turdagi doimiy magnitlarning majburlash kuchi past va ular tashqi magnit maydonga duch kelgandan so'ng, ular osongina ta'sirlanadi va demagnetizatsiya qilinadi, bu esa doimiy magnit motorlarning rivojlanishini cheklaydi. Keling, noyob tuproq magnitlari haqida gapiraylik. Aslida, noyob tuproq magnitlari doimiy magnitlarning ikki turiga bo'linadi: engil noyob tuproq va og'ir noyob tuproq. Global nodir yer zahiralari taxminan 85% engil va 15% og'ir noyob erlardan iborat. Ikkinchisi ko'plab avtomobil ilovalari uchun mos bo'lgan yuqori haroratli magnitlarni taklif qiladi. 1980-yillardan keyin yuqori samarali noyob tuproqli doimiy magnit material - NdFeB doimiy magnit paydo bo'ldi. Bunday materiallar yuqori turg'unlikka ega, shuningdek, yuqori majburlash va energiya ishlab chiqarishga ega, lekin odatda muqobillarga qaraganda kamroq Kyuri harorati. Undan tayyorlangan noyob tuproqli doimiy magnitlangan vosita ko'plab afzalliklarga ega, masalan, yuqori samaradorlik, qo'zg'alish bobini yo'q, shuning uchun qo'zg'alish energiyasini yo'qotish yo'q; nisbiy magnit o'tkazuvchanligi havo mashinasiga yaqin, bu vosita indüktansını kamaytiradi va quvvat omilini yaxshilaydi. Noyob tuproqli doimiy magnitli motorlarning quvvat zichligi va samaradorligi yuqori bo'lganligi sababli, elektr qo'zg'aysan motorlarining turli xil dizaynlari mavjud va eng mashhurlari noyob tuproqli doimiy magnitli motorlardir. Tesla undan qutulmoqchi Xitoyning noyob erlariga qaramlikmi?
Hamma biladiki, Xitoy dunyodagi noyob yer resurslarining katta qismini ta'minlaydi. Qo'shma Shtatlar ham so'nggi yillarda buni ko'rdi. Ular Xitoy tomonidan nodir yerlarni yetkazib berishda cheklanishni istamaydilar. Shu sababli, Bayden lavozimga kelganidan so'ng, u noyob tuproq ta'minoti zanjiridagi ishtirokini oshirishga harakat qildi. Bu 2 trillion dollarlik infratuzilma taklifining ustuvor yo‘nalishlaridan biridir. 2017 yilda Kaliforniyada ilgari yopilgan konni sotib olgan MP Materials neodimiy va praseodimiyga e'tibor qaratgan holda AQShning nodir erlarni yetkazib berish zanjirini tiklash uchun kurashmoqda va eng arzon ishlab chiqaruvchi bo'lishga umid qilmoqda. Lynas Texasda engil noyob erlarni qayta ishlash zavodini qurish uchun hukumatdan mablag' oldi va Texasda og'ir noyob erlarni ajratish inshooti uchun yana bir shartnomaga ega. Qo'shma Shtatlar juda ko'p sa'y-harakatlarni amalga oshirgan bo'lsa-da, sanoatdagi odamlar qisqa muddatda, ayniqsa, xarajat nuqtai nazaridan, Xitoy noyob erlarni etkazib berishda ustun mavqeini saqlab qoladi va Qo'shma Shtatlar uni hech qanday silkita olmaydi.
Ehtimol, Tesla buni ko'rgan va ular dvigatel sifatida noyob tuproqlardan umuman foydalanmaydigan doimiy magnitlardan foydalanishni o'ylashgan. Bu jasur taxmin yoki hazil, biz hali ham bilmaymiz. Agar Tesla doimiy magnit motorlardan voz kechsa va asinxron motorlarga qaytsa, bu ularning ish uslubiga o'xshamaydi. Va Tesla doimiy magnitli motorlardan foydalanishni xohlaydi va noyob tuproqli doimiy magnitlardan butunlay voz kechadi, shuning uchun ikkita imkoniyat mavjud: biri asl keramika (ferrit) va AlNiCo doimiy magnitlarida innovatsion natijalarga ega bo'lish, ikkinchisi - doimiy magnitlardan yasalgan doimiy magnitlar. boshqa nodir tuproqli qotishma materiallari ham noyob tuproqli doimiy magnitlar bilan bir xil ta'sirni saqlab turishi mumkin. Agar bu ikkisi bo'lmasa, Tesla tushunchalar bilan o'ynashi mumkin. “Alyans” MChJ prezidenti Da Vukovich bir paytlar “noyob yer magnitlarining xususiyatlari tufayli boshqa magnit materiallari ularning yuqori quvvatlilik ko‘rsatkichlariga mos kela olmaydi. Siz nodir tuproq magnitlarini o'rnini bosa olmaysiz”.
Tesla kontseptsiyalar bilan o'ynayaptimi yoki chindan ham doimiy magnit motorlar nuqtai nazaridan Xitoyning noyob tuproq ta'minotiga bog'liqligidan xalos bo'lishni xohlayotganidan qat'i nazar, muharrir nodir yer resurslari juda qimmatli deb hisoblaydi va biz ularni oqilona rivojlantirishimiz va ko'proq pul to'lashimiz kerak. kelajak avlodlarga e'tibor. Shu bilan birga, tadqiqotchilar tadqiqot ishlarini kuchaytirishlari kerak. Keling, Teslaning formulasi yaxshi yoki yo'qligini aytmaylik, hech bo'lmaganda bizga qandaydir maslahatlar va ilhom baxsh etdi.
