Поради ланецот на снабдување и проблемите со животната средина, одделот за погон на Tesla работи напорно за да ги отстрани ретките магнети на Земјата од моторите и бара алтернативни решенија.
Tesla сè уште не измисли комплетно нов материјал за магнет, така што може да се направи со постојната технологија, најверојатно користејќи ефтин и лесно произведен ферит.
Со внимателно позиционирање на феритни магнети и прилагодување на другите аспекти на дизајнот на моторот, многу индикатори за перформанси наРетка земјаМоже да се реплицираат погонските мотори. Во овој случај, тежината на моторот се зголемува само за околу 30%, што може да биде мала разлика во однос на целокупната тежина на автомобилот.
4. Новите материјали за магнет треба да ги имаат следниве три основни карактеристики: 1) тие треба да имаат магнетизам; 2) Продолжете да го одржувате магнетизмот во присуство на други магнетни полиња; 3) може да издржи високи температури.
Според Tencent Technology News, производителот на електрични возила Tesla изјави дека ретките елементи на Земјата повеќе нема да се користат во неговите мотори на автомобили, што значи дека инженерите на Tesla ќе мора целосно да ја ослободат својата креативност во изнаоѓање на алтернативни решенија.
Минатиот месец, Елон Муск го објави „Третиот дел од мастер планот“ на настанот на Денот на инвеститорот во Тесла. Меѓу нив, има мал детал што предизвика сензација во областа на физиката. Колин Кембел, висок извршен директор во одделот за погон на Тесла, објави дека неговиот тим отстранува ретки магнети на Земјата од мотори заради проблеми со синџирот на снабдување и значително негативно влијание од производство на ретки магнети на Земјата.
За да се постигне оваа цел, Кембел претстави две слајдови во кои беа вклучени три мистериозни материјали паметно обележани како ретка земја 1, ретка земја 2 и ретка земја 3.. Првиот слајд претставува моментална состојба на Тесла, каде што количината на ретки Земји што ги користи компанијата во секое возило се движи од половина килограм до 10 грама. На втората слајд, употребата на сите ретки елементи на Земјата е намалена на нула.
За магнетолозите кои ја проучуваат магичната моќност генерирана од електронско движење во одредени материјали, идентитетот на ретка земја 1 е лесно препознатлив, што е неодимиум. Кога се додаваат на вообичаени елементи како што се железо и бор, овој метал може да помогне да се создаде силно, секогаш на магнетно поле. Но, неколку материјали го имаат овој квалитет, а уште помалку ретки елементи на Земјата создаваат магнетни полиња што можат да ги движат автомобилите „Тесла“ со тежина од над 2000 килограми, како и многу други работи од индустриски роботи до борбени авиони. Ако Тесла планира да ги отстрани неодимиумот и другите ретки елементи на земјата од моторот, кој магнет ќе го користи наместо тоа?
За физичарите, едно е сигурно: Тесла не измислил сосема нов вид магнетски материјал. Енди Блекбурн, извршен потпретседател на стратегијата во Нирон Магнетс, рече: „За повеќе од 100 години, може да имаме само неколку можности да стекнеме нови деловни магнети“. Нирон Магнетс е еден од ретките стартапи кои се обидуваат да ја искористат следната можност.
Блекбурн и другите веруваат дека е поверојатно дека Тесла одлучи да направи со многу помалку моќен магнет. Меѓу многу можности, најочигледен кандидат е ферит: керамика составена од железо и кислород, измешана со мала количина метал како што е стронциум. Тоа е и ефтино и лесно за производство, а од 1950 -тите, на овој начин се произведени врати од фрижидер низ целиот свет.
Но, во однос на волуменот, магнетизмот на феритот е само една десетина од неодимиумските магнети, што покренува нови прашања. Главниот извршен директор на „Тесла“, Елон Муск отсекогаш бил познат по тоа што е бескомпромисна, но ако Тесла треба да се префрли на ферит, се чини дека мора да се направат некои отстапки.
Лесно е да се верува дека батериите се моќ на електрични возила, но во реалноста, тоа е електромагнетно возење кое вози електрични возила. Не е случајно и компанијата „Тесла“ и магнетната единица „Тесла“ се именувани по истата личност. Кога електроните течат низ калемите во мотор, тие генерираат електромагнетно поле што ја вози спротивната магнетна сила, предизвикувајќи вратилото на моторот да се врти со тркалата.
За задните тркала на автомобилите Tesla, овие сили се обезбедени со мотори со постојани магнети, чуден материјал со стабилно магнетно поле и нема струја, благодарение на паметното вртење на електроните околу атомите. Tesla започна само да ги додава овие магнети на автомобилите пред околу пет години, со цел да го прошири опсегот и да го зголеми вртежниот момент без да ја надградува батеријата. Пред ова, компанијата користеше индукциски мотори произведени околу електромагнетите, кои создаваат магнетизам со консумирање електрична енергија. Оние модели опремени со предни мотори сè уште го користат овој режим.
Потегот на Тесла да ги напушти ретките Земји и магнетите се чини дека е малку чудно. Автомобилските компании честопати се опседнати со ефикасност, особено во случај на електрични возила, каде што сè уште се обидуваат да ги убедат возачите да го надминат својот страв од опсег. Но, бидејќи производителите на автомобили почнуваат да ја прошируваат скалата на производство на електрични возила, многу проекти за кои претходно се сметаа за премногу неефикасни, се појавуваат.
Ова ги поттикна производителите на автомобили, вклучително и Tesla, да произведуваат повеќе автомобили користејќи батерии на литиум железо фосфат (LFP). Во споредба со батериите што содржат елементи како што се кобалт и никел, овие модели често имаат пократок опсег. Ова е постара технологија со поголема тежина и помал капацитет за складирање. Во моментов, моделот 3 напојуван со моќност со мала брзина има опсег од 272 милји (приближно 438 километри), додека далечинскиот модел опремена со понапредни батерии може да достигне 400 милји (640 километри). Како и да е, употребата на батерија со литиум железо фосфат може да биде разумен избор на деловна активност, затоа што избегнува употреба на поскапи, па дури и политички ризични материјали.
Сепак, Тесла е малку веројатно дека едноставно нема да ги замени магнетите со нешто полошо, како што е ферит, без да направи други промени. Физичарот на Универзитетот во Упсала, Алеина Вишна, рече: „haveе носите огромен магнет во вашиот автомобил. За среќа, електричните мотори се доста сложени машини со многу други компоненти кои можат теоретски да се преуредат за да се намали влијанието на користењето на послаби магнети.
Кај компјутерските модели, материјалната компанија Proterial неодамна утврди дека многу индикатори за перформанси на ретки мотори на погон на земјата можат да се реплицираат со внимателно поставување на феритни магнети и прилагодување на другите аспекти на дизајнот на моторот. Во овој случај, тежината на моторот се зголемува само за околу 30%, што може да биде мала разлика во однос на целокупната тежина на автомобилот.
И покрај овие главоболки, автомобилските компании сè уште имаат многу причини да ги напуштат ретките елементи на земјата, под услов да го сторат тоа. Вредноста на целиот редок пазар на Земјата е слична на онаа на пазарот на јајца во Соединетите држави, а теоретски, ретките елементи на земјата можат да се минираат, обработуваат и да се претворат во магнети ширум светот, но во реалноста, овие процеси претставуваат многу предизвици.
Минералниот аналитичар и популарен блогер за набудување на ретка земја Томас Крумер рече: „Ова е индустрија од 10 милијарди американски долари, но вредноста на производите создадени секоја година се движи од 2 трилиони до 3 трилиони долари, што е огромна лост. Истото важи и за автомобилите. Дури и ако тие содржат само неколку килограми од оваа супстанција, отстранувањето на нив значи дека автомобилите веќе не можат да работат, освен ако не сте подготвени да го редизајнирате целиот мотор
Соединетите држави и Европа се обидуваат да го диверзифицираат овој ланец на снабдување. Калифорниските ретки рудници на Земјата, кои беа затворени во почетокот на 21 век, неодамна беа отворени и во моментов снабдуваат 15% од ретките ресурси на земјата во светот. Во Соединетите држави, владините агенции (особено Министерството за одбрана) треба да обезбедат моќни магнети за опрема како што се авиони и сателити, и тие се ентузијасти за инвестирање во синџири на снабдување домашно и во региони како Јапонија и Европа. Но, со оглед на трошоците, потребната технологија и проблемите со животната средина, ова е бавен процес што може да трае неколку години или дури децении.
Време на пост: мај-11-2023 година