„Tesla“ šiandien per savo investuotojų dieną paskelbė, kad bendrovė pagamins nuolatinio magneto elektrinės transporto priemonės variklį be retųjų žemių.
Dėl retųjų žemių elementų kyla ginčų elektromobilių tiekimo grandinėje, nes sunku užtikrinti tiekimą, o didžioji pasaulio produkcijos dalis gaminama arba apdorojama Kinijoje.
Tai svarbu dėl kelių priežasčių, iš kurių ne mažiau svarbu yra dabartinis Bideno administracijos siekis gaminti medžiagas buitinių elektromobilių komponentams.
Tačiau yra daug klaidingų nuomonių apie tai, kas yra REE ir kiek REE sunaudojama elektrinėse transporto priemonėse.Tiesą sakant, ličio jonų baterijose paprastai nėra retųjų žemių elementų (nors juose yra kitų „kritinių mineralų“, kaip apibrėžta Infliacijos mažinimo įstatyme).
Periodinėje lentelėje „retųjų žemių metalai“ yra toliau pateiktoje diagramoje raudonai pažymėti elementai – lantanidai, taip pat skandis ir itris.Tiesą sakant, jie taip pat nėra ypač reti, nes neodimio sudėtyje yra maždaug du trečdaliai vario.
Elektromobilių retųjų žemių elementai naudojami elektromobilių varikliuose, o ne akumuliatoriuose.Dažniausiai naudojamas neodimis – galingas magnetas, naudojamas garsiakalbiuose, kietuosiuose diskuose ir elektros varikliuose.Disprosis ir terbis yra dažniausiai naudojami neodimio magnetų priedai.
Be to, ne visų tipų elektrinių transporto priemonių varikliai naudoja REE – Tesla juos naudoja nuolatinio magneto nuolatinės srovės varikliuose, bet ne kintamosios srovės indukciniuose varikliuose.
Iš pradžių Tesla savo transporto priemonėse naudojo kintamosios srovės indukcinius variklius, kuriems nereikėjo retųjų žemių.Tiesą sakant, iš čia ir kilo įmonės pavadinimas – Nikola Tesla buvo kintamosios srovės indukcinio variklio išradėjas.Bet tada, kai pasirodė 3 modelis, bendrovė pristatė naują nuolatinio magneto variklį ir galiausiai pradėjo juos naudoti kitose transporto priemonėse.
Tesla šiandien pranešė, kad dėl pagerėjusio jėgos agregato efektyvumo jai pavyko 25 % sumažinti retųjų žemių elementų, naudojamų šiuose naujuose 3 modelio jėgos agregatuose, kiekį 2017–2022 m.
Tačiau dabar atrodo, kad Tesla bando išnaudoti geriausią iš abiejų pasaulių: nuolatinio magneto variklį, bet be retųjų žemių.
Pagrindinė NdFeB alternatyva nuolatiniams magnetams yra paprastas feritas (geležies oksidas, dažniausiai su bario arba stroncio priedais).Nuolatinius magnetus visada galite sustiprinti naudodami daugiau magnetų, tačiau erdvė variklio rotoriaus viduje yra ribota, o NdFeBB gali užtikrinti didesnį įmagnetinimą naudojant mažiau medžiagų.Kitos rinkoje esančios nuolatinio magneto medžiagos yra AlNiCo (AlNiCo), kuris gerai veikia esant aukštai temperatūrai, bet lengvai praranda įmagnetinimą, ir Samarium Cobalt, kitą retųjų žemių magnetą, panašų į NdFeB, bet geriau esant aukštai temperatūrai.Šiuo metu tiriama daugybė alternatyvių medžiagų, daugiausia skirtų sumažinti atotrūkį tarp feritų ir retųjų žemių metalų, tačiau tai vis dar yra laboratorijoje ir dar negaminama.
Įtariu, kad Tesla rado būdą panaudoti rotorių su ferito magnetu.Jei jie sumažino REE kiekį, tai reiškė, kad jie sumažino nuolatinių magnetų skaičių rotoriuje.Lažinuosi, kad jie nusprendė gauti mažesnį nei įprasta srautą iš didelio ferito gabalo, o ne iš mažo NdFeB gabalėlio.Galiu klysti, jie galėjo naudoti alternatyvią medžiagą eksperimentiniu mastu.Bet tai man atrodo mažai tikėtina – Tesla siekia masinės gamybos, o tai iš esmės reiškia retųjų žemių metalus arba feritus.
Investuotojo dienos pristatymo metu Tesla parodė skaidrę, lyginančią dabartinį retųjų žemių naudojimą nuolatinio magneto Y modelio variklyje su galimu naujos kartos varikliu:
Tesla nenurodė, kokius elementus naudojo, galbūt manydama, kad informacija yra komercinė paslaptis, kurios ji nenorėjo atskleisti.Tačiau pirmasis skaičius gali būti neodimis, likusieji gali būti disprosis ir terbis.
Kalbant apie būsimus variklius, mes nesame tikri.„Tesla“ grafika rodo, kad naujos kartos variklyje bus nuolatinis magnetas, tačiau šis magnetas nenaudos retųjų žemių.
Neodimio pagrindu pagaminti nuolatiniai magnetai jau kurį laiką buvo standartinis tokioms reikmėms, tačiau per pastarąjį dešimtmetį buvo ištirtos kitos galimos medžiagos, kurios galėtų jį pakeisti.Nors „Tesla“ nenurodė, kurį iš jų planuoja naudoti, panašu, kad ji yra arti sprendimo – arba bent jau mato galimybę artimiausiu metu rasti geresnį sprendimą.
Jamesonas elektra varomas transporto priemones vairuoja nuo 2009 m., o apie elektromobilius ir švarią energiją rašo electrok.co nuo 2016 m.
Paskelbimo laikas: 2023-08-08