Zbog problema s lancem opskrbe i okoliša, Teslin odjel za pogon naporno radi na uklanjanju rijetkih zemaljskih magneta iz motora i traži alternativna rješenja.
Tesla još nije izumio potpuno novi materijal magneta, tako da može učiniti s postojećom tehnologijom, najvjerojatnije koristeći jeftini i lako proizvedeni ferit.
Pažljivim pozicioniranjem feritnih magneta i podešavanjem drugih aspekata dizajna motora, mnogi pokazatelji performansirijetka zemljaMotori pogona mogu se ponoviti. U ovom se slučaju težina motora samo povećava za oko 30%, što može biti mala razlika u usporedbi s ukupnom težinom automobila.
4. Novi magnetni materijali moraju imati sljedeće tri osnovne karakteristike: 1) moraju imati magnetizam; 2) nastavite održavati magnetizam u prisutnosti drugih magnetskih polja; 3) Može izdržati visoke temperature.
Prema Tencent Technology News -u, proizvođač električnih vozila Tesla je izjavio da se rijetki elementi Zemlje više neće koristiti u svojim motorima automobila, što znači da će Teslini inženjeri morati u potpunosti osloboditi svoju kreativnost u pronalaženju alternativnih rješenja.
Prošlog mjeseca Elon Musk objavio je "treći dio glavnog plana" na događaju Tesla Investitor Day. Među njima je mali detalj koji je uzrokovao osjećaj u području fizike. Colin Campbell, viši izvršni direktor Teslinog odjela za pogon, objavio je da njegov tim uklanja rijetke magnete zemalja iz motora zbog problema s lancem opskrbe i značajan negativan utjecaj stvaranja rijetkih zemaljskih magneta.
Kako bi postigao taj cilj, Campbell je predstavio dva dijapozitiva koja uključuju tri tajanstvena materijala pametno označena kao rijetka zemlja 1, rijetka zemlja 2 i rijetka zemlja 3. Prvi tobogan predstavlja Teslinu trenutnu situaciju, gdje se količina rijetkih zemalja koje tvrtka koristi u svakom vozilu kreće od pola kilograma do 10 grama. Na drugom toboganu, upotreba svih rijetkih zemaljskih elemenata smanjena je na nulu.
Za magnetologe koji proučavaju čarobnu snagu generiranu elektronskim kretanjem u određenim materijalima, identitet rijetke zemlje 1 je lako prepoznatljiv, što je neodimij. Kada se dodaje uobičajenim elementima poput željeza i borona, ovaj metal može pomoći u stvaranju snažnog, uvijek na magnetskom polju. No, malo materijala ima ovu kvalitetu, a još manje rijetkih elemenata Zemlje stvara magnetska polja koja mogu premjestiti Tesline automobile težine više od 2000 kilograma, kao i mnoge druge stvari, od industrijskih robota do borbenih zrakoplova. Ako Tesla planira ukloniti neodimij i druge rijetke elemente Zemlje iz motora, koji će magnet umjesto toga koristiti?
Za fizičare je sigurno: Tesla nije izmislio potpuno novu vrstu magnetskog materijala. Andy Blackburn, izvršni potpredsjednik strategije strategije u Niron Magnetsu, rekao je: "Za više od 100 godina možda ćemo imati samo nekoliko prilika za stjecanje novih poslovnih magneta." Niron Magnets jedan je od rijetkih startupa koji pokušavaju iskoristiti sljedeću priliku.
Blackburn i drugi vjeruju da je vjerojatnije da je Tesla odlučio napraviti s mnogo manje moćnim magnetom. Među mnogim mogućnostima, najočitiji kandidat je ferit: keramika sastavljen od željeza i kisika, pomiješana s malom količinom metala poput stroncija. To je i jeftino i lako izraditi, a od 1950 -ih, vrata hladnjaka širom svijeta proizvedena su na ovaj način.
Ali u pogledu volumena, magnetizam ferita je samo jedna desetina neodimijskog magneta, što postavlja nova pitanja. Izvršni direktor Tesle Elon Musk oduvijek je bio poznat po beskompromisnim, ali ako se Tesla prebaci na ferit, čini se da se moraju izvršiti neke ustupke.
Lako je vjerovati da su baterije snaga električnih vozila, ali u stvarnosti, to je elektromagnetska vožnja koja pokreće električna vozila. Nije slučajno što su i Tesla Company i magnetska jedinica "Tesla" nazvani po istoj osobi. Kad elektroni teče kroz zavojnice u motoru, oni stvaraju elektromagnetsko polje koje pokreće suprotnu magnetsku silu, uzrokujući da se osovina motora okreće s kotačima.
Za stražnje kotače automobila Tesla, ove sile osiguravaju motori s trajnim magnetima, čudnim materijalom sa stabilnim magnetskim poljem i bez trenutnog unosa, zahvaljujući pametnom spinu elektrona oko atoma. Tesla je te magnete počeo dodavati tek prije otprilike pet godina, kako bi proširio raspon i povećao okretni moment bez nadogradnje baterije. Prije toga, tvrtka je koristila indukcijske motore proizvedene oko elektromagneta, koji stvaraju magnetizam konzumirajući električnu energiju. Oni modeli opremljeni prednjim motorima još uvijek koriste ovaj način.
Teslin potez napuštanja rijetkih zemalja i magneta čini se pomalo čudnim. Automobilske tvrtke često su opsjednute učinkovitošću, posebno u slučaju električnih vozila, gdje još uvijek pokušavaju uvjeriti vozače da prevladaju svoj strah od dometa. No, kako proizvođači automobila počinju širiti proizvodnu skalu električnih vozila, mnogi projekti koji su se prethodno smatrali previše neučinkovitim pojavljuju se.
To je potaknulo proizvođače automobila, uključujući Tesla, da proizvode više automobila pomoću baterija litij željezo fosfata (LFP). U usporedbi s baterijama koje sadrže elemente kao što su kobalt i nikl, ovi modeli često imaju kraći raspon. Ovo je starija tehnologija s većom težinom i nižim kapacitetom skladištenja. Trenutno, model 3 pokrenut snagom male brzine ima domet od 272 milje (otprilike 438 kilometara), dok daljinski model S opremljen naprednijim baterijama može doseći 400 milja (640 kilometara). Međutim, upotreba litij -željeznog fosfatnog baterije može biti razumni poslovni izbor, jer izbjegava upotrebu skupljih i čak politički rizičnih materijala.
Međutim, Tesla vjerojatno neće jednostavno zamijeniti magnete nečim lošijim, poput ferita, bez ikakvih drugih promjena. Fizičarka Sveučilišta Uppsala Alaina Vishna rekla je: "U svom ćete automobilu imati ogroman magnet. Srećom, električni motori su prilično složeni strojevi s mnogim drugim komponentama koje se teoretski mogu preurediti kako bi se smanjio utjecaj korištenja slabijih magneta.
U računalnim modelima, Material Company Proterial nedavno je utvrdio da se mnogi pokazatelji performansi rijetkih motora za pogon zemalja mogu replicirati pažljivim pozicioniranjem feritnih magneta i podešavanjem drugih aspekata dizajna motora. U ovom se slučaju težina motora samo povećava za oko 30%, što može biti mala razlika u usporedbi s ukupnom težinom automobila.
Unatoč tim glavoboljama, automobilske tvrtke još uvijek imaju mnogo razloga za odustajanje od rijetkih zemaljskih elemenata, pod uvjetom da to mogu učiniti. Vrijednost cijelog tržišta rijetke Zemlje slična je vrijednosti na tržištu jaja u Sjedinjenim Državama, a teoretski, rijetki se zemaljski elementi mogu minirati, obraditi i pretvoriti u magnete širom svijeta, ali u stvarnosti ovi procesi predstavljaju mnoge izazove.
Mineralni analitičar i popularni bloger za promatranje rijetke zemlje Thomas Krumer rekao je: "Ovo je industrija od 10 milijardi dolara, ali vrijednost proizvoda koji se stvaraju svake godine kreće se od 2 bilijuna dolara do 3 bilijuna dolara, što je velika poluga. Isto vrijedi i za automobile. Čak i ako sadrže samo nekoliko kilograma ove tvari, uklanjanje ih znači da se automobili više ne mogu pokrenuti, osim ako niste voljni redizajnirati cijeli motor
Sjedinjene Države i Europa pokušavaju diverzificirati ovaj lanac opskrbe. Kalifornijske rudnike rijetkih zemalja, koje su bile zatvorene u ranom 21. stoljeću, nedavno su ponovno otvorene i trenutno opskrbljuju 15% svjetskih resursa rijetkih zemalja. U Sjedinjenim Državama vladine agencije (posebno Ministarstvo obrane) moraju osigurati snažne magnete za opremu poput zrakoplova i satelita, a oni su oduševljeni ulaganjem u lance opskrbe u zemlji i u regije poput Japana i Europe. Ali s obzirom na troškove, potrebne tehnologije i pitanja zaštite okoliša, ovo je spor proces koji može trajati nekoliko godina ili čak desetljeća.
Vrijeme posta: svibanj-11-2023