Tesla абвясціла сёння на сваім дні інвестараў, што кампанія будзе ствараць электрарухавік для аўтамабіля з пастаяннымі магнітамі без рэдказямельных элементаў.
Рэдказямельныя элементы з'яўляюцца яблыкам спрэчкі ў ланцужку паставак электрамабіляў, таму што пастаўкі цяжка забяспечыць, а вялікая частка сусветнай вытворчасці вырабляецца або перапрацоўваецца ў Кітаі.
Гэта важна па некалькіх прычынах, не апошняй з якіх з'яўляецца цяперашняе імкненне адміністрацыі Байдэна вырабляць матэрыялы для айчынных кампанентаў электрамабіляў.
Аднак існуе шмат памылковых уяўленняў аб тым, што такое РЗЭ і колькі РЗЭ выкарыстоўваецца ў электрамабілях.Фактычна, літый-іённыя акумулятары звычайна не ўтрымліваюць рэдказямельных элементаў (хоць яны ўтрымліваюць іншыя «важныя мінералы», як гэта вызначана ў Законе аб скарачэнні інфляцыі).
У перыядычнай сістэме «рэдказямельныя элементы» - гэта элементы, вылучаныя чырвоным колерам на дыяграме ніжэй - лантаніды, а таксама скандый і ітрый.Насамрэч, яны таксама не асабліва рэдкія, бо неадым складае каля дзвюх трацін утрымання медзі.
Рэдказямельныя элементы ў электрамабілях выкарыстоўваюцца ў рухавіках электрамабіляў, а не ў батарэях.Найбольш часта выкарыстоўваецца неадым, магутны магніт, які выкарыстоўваецца ў дынаміках, жорсткіх дысках і электрарухавіках.Дыспрозій і тэрбій - звычайна выкарыстоўваюцца дабаўкі для неадымавых магнітаў.
Акрамя таго, не ўсе тыпы рухавікоў электрамабіляў выкарыстоўваюць РЗЭ — Tesla выкарыстоўвае іх у сваіх рухавіках пастаяннага току з пастаяннымі магнітамі, але не ў асінхронных рухавіках пераменнага току.
Першапачаткова кампанія Tesla выкарыстоўвала ў сваіх аўтамабілях асінхронныя рухавікі пераменнага току, для якіх не патрабаваліся рэдказямельныя элементы.Уласна, адсюль і пайшла назва кампаніі - Нікола Тэсла быў вынаходнікам асінхроннага рухавіка пераменнага току.Але потым, калі выйшла мадэль 3, кампанія прадставіла новы рухавік з пастаяннымі магнітамі і з часам пачала выкарыстоўваць іх у іншых аўтамабілях.
Кампанія Tesla заявіла сёння, што з 2017 па 2022 год дзякуючы павышэнню эфектыўнасці сілавога агрэгата ёй удалося скараціць колькасць рэдказямельных элементаў, якія выкарыстоўваюцца ў гэтых новых сілавых агрэгатах Model 3, на 25%.
Але цяпер здаецца, што Tesla спрабуе атрымаць лепшае з абодвух светаў: рухавік з пастаяннымі магнітамі, але без рэдказямельных элементаў.
Асноўнай альтэрнатывай NdFeB для пастаянных магнітаў з'яўляецца просты ферыт (аксід жалеза, звычайна з дадаткамі барыю або стронцыю).Вы заўсёды можаце зрабіць пастаянныя магніты мацнейшымі, выкарыстоўваючы больш магнітаў, але прастора ўнутры ротара рухавіка абмежавана, і NdFeBB можа забяспечыць большую намагнічанасць з меншай колькасцю матэрыялу.Іншыя матэрыялы з пастаяннымі магнітамі на рынку ўключаюць AlNiCo (AlNiCo), які добра працуе пры высокіх тэмпературах, але лёгка губляе намагнічанасць, і Samarium Cobalt, яшчэ адзін рэдказямельны магніт, падобны на NdFeB, але лепшы пры высокіх тэмпературах.Шэраг альтэрнатыўных матэрыялаў у цяперашні час даследуецца, у асноўным накіраваных на пераадоленне разрыву паміж ферытамі і рэдказямельнымі элементамі, але гэта ўсё яшчэ ў лабараторыі і яшчэ не ў вытворчасці.
Я падазраю, што Тэсла знайшоў спосаб выкарыстоўваць ротар з ферытавым магнітам.Калі яны паменшылі ўтрыманне РЗЭ, гэта азначала, што яны паменшылі колькасць пастаянных магнітаў у ротары.Б'юся аб заклад, яны вырашылі атрымаць меншы, чым звычайна, флюс з вялікага кавалка ферыту замест маленькага кавалка NdFeB.Магчыма, я памыляюся, магчыма, яны выкарыстоўвалі альтэрнатыўны матэрыял у эксперыментальных маштабах.Але гэта здаецца мне малаверагодным - Tesla імкнецца да масавай вытворчасці, што ў асноўным азначае рэдказямельныя элементы або ферыты.
Падчас прэзентацыі дня інвестара кампанія Tesla паказала слайд, у якім параўноўвае цяперашняе выкарыстанне рэдказямельных элементаў у рухавіку з пастаяннымі магнітамі Model Y з патэнцыйным рухавіком наступнага пакалення:
Tesla не ўдакладніла, якія элементы яна выкарыстала, магчыма, лічачы, што інфармацыя з'яўляецца камерцыйнай таямніцай, якую яна не хоча раскрываць.Але першым нумарам можа быць неадым, астатнія могуць быць диспрозием і тэрбіем.
Што тычыцца будучых рухавікоў - ну, мы не вельмі ўпэўнены.Графіка Tesla паказвае, што рухавік наступнага пакалення будзе ўтрымліваць пастаянны магніт, але гэты магніт не будзе выкарыстоўваць рэдказямельныя элементы.
Пастаянныя магніты на аснове неадыму на працягу некаторага часу былі стандартам для такога прымянення, але за апошняе дзесяцігоддзе былі вывучаны іншыя патэнцыйныя матэрыялы, каб замяніць іх.Нягледзячы на тое, што Tesla не ўдакладніла, які з іх яна плануе выкарыстоўваць, здаецца, што яна блізкая да прыняцця рашэння - ці, па меншай меры, бачыць магчымасць знайсці лепшае рашэнне ў бліжэйшай будучыні.
Джэймсан кіруе электрамабілямі з 2009 года, а з 2016 года піша пра электрамабілі і чыстую энергію для electrok.co.
Час публікацыі: 8 сакавіка 2023 г