Tesla bugün yatırımcı gününde şirketin nadir toprak içermeyen kalıcı mıknatıslı bir elektrikli araç motoru üreteceğini duyurdu.
Nadir toprak elementleri, elektrikli araç tedarik zincirinde bir tartışma konusu çünkü tedariklerin sağlanması zor ve dünya üretiminin çoğu Çin'de yapılıyor veya işleniyor.
Bu, birkaç nedenden ötürü önemlidir, bunlardan en önemlisi Biden yönetiminin yerli elektrikli araç bileşenleri için malzeme üretme yönündeki mevcut çabasıdır.
Ancak REE'nin ne olduğu ve elektrikli araçlarda ne kadar REE kullanıldığı konusunda pek çok yanlış kanı var.Aslında, lityum-iyon piller genellikle nadir toprak içermezler (ancak Enflasyon Azaltma Yasası tarafından tanımlanan diğer "kritik mineralleri" içerirler).
Periyodik tabloda, "nadir toprak elementleri" aşağıdaki şemada kırmızıyla vurgulanan elementlerdir - lantanitler, ayrıca skandiyum ve itriyum.Aslında, bakır içeriğinin yaklaşık üçte ikisini oluşturan neodim ile de özellikle nadir değildirler.
Elektrikli araçlarda bulunan nadir toprak elementleri, elektrikli araç motorlarında pillerde değil kullanılmaktadır.En yaygın olarak kullanılan, hoparlörlerde, sabit sürücülerde ve elektrik motorlarında kullanılan güçlü bir mıknatıs olan neodimyumdur.Disprosyum ve terbiyum, neodimyum mıknatıslar için yaygın olarak kullanılan katkı maddeleridir.
Ayrıca, tüm elektrikli araç motorları REE'leri kullanmaz - Tesla bunları kalıcı mıknatıslı DC motorlarında kullanır, ancak AC endüksiyon motorlarında kullanmaz.
Başlangıçta Tesla, araçlarında nadir toprak elementleri gerektirmeyen AC endüksiyon motorları kullandı.Aslında, şirketin adı buradan geliyor - Nikola Tesla, AC endüksiyon motorunun mucidiydi.Ancak daha sonra Model 3 çıktığında şirket yeni bir sabit mıknatıslı motor tanıttı ve sonunda bunu diğer araçlarda kullanmaya başladı.
Tesla bugün, geliştirilmiş güç aktarma organı verimliliği sayesinde bu yeni Model 3 aktarma organlarında kullanılan nadir toprak miktarını 2017 ile 2022 arasında %25 oranında azaltabildiğini söyledi.
Ama şimdi öyle görünüyor ki Tesla her iki dünyanın da en iyisini elde etmeye çalışıyor: sabit mıknatıslı bir motor ama nadir toprak elementleri yok.
Kalıcı mıknatıslar için NdFeB'nin ana alternatifi basit ferrittir (genellikle baryum veya stronsiyum ilaveli demir oksit).Sadece daha fazla mıknatıs kullanarak kalıcı mıknatısları her zaman daha güçlü hale getirebilirsiniz, ancak motor rotorunun içindeki alan sınırlıdır ve NdFeBB daha az malzeme ile daha fazla mıknatıslanma sağlayabilir.Piyasadaki diğer kalıcı mıknatıs malzemeleri arasında, yüksek sıcaklıklarda iyi performans gösteren ancak mıknatıslanmayı kolayca kaybeden AlNiCo (AlNiCo) ve NdFeB'ye benzer ancak yüksek sıcaklıklarda daha iyi olan başka bir nadir toprak mıknatısı olan Samarium Cobalt yer alır.Şu anda, esas olarak ferritler ve nadir toprak elementleri arasındaki uçurumu kapatmayı amaçlayan bir dizi alternatif malzeme araştırılıyor, ancak bu hala laboratuvarda ve henüz üretimde değil.
Tesla'nın ferrit mıknatıslı bir rotor kullanmanın bir yolunu bulduğundan şüpheleniyorum.REE içeriğini düşürdülerse, bu, rotordaki kalıcı mıknatıs sayısını azalttıkları anlamına geliyordu.Bahse girerim küçük bir NdFeB parçası yerine büyük bir ferrit parçasından normalden daha az akı almaya karar verdiler.Yanılıyor olabilirim, deneysel ölçekte alternatif bir malzeme kullanmış olabilirler.Ancak bu bana pek olası görünmüyor - Tesla, temelde nadir toprak elementleri veya ferritler anlamına gelen seri üretimi hedefliyor.
Yatırımcı günü sunumu sırasında Tesla, Model Y sabit mıknatıslı motordaki nadir toprak elementlerinin mevcut kullanımını potansiyel bir yeni nesil motorla karşılaştıran bir slayt gösterdi:
Tesla, hangi unsurları kullandığını belirtmedi, muhtemelen bilginin ifşa etmek istemediği bir ticari sır olduğuna inanıyordu.Ancak ilk sayı neodim, geri kalanı disprosyum ve terbiyum olabilir.
Gelecekteki motorlara gelince - pek emin değiliz.Tesla'nın grafikleri, yeni nesil motorun kalıcı bir mıknatıs içereceğini, ancak bu mıknatısın nadir toprak elementleri kullanmayacağını gösteriyor.
Neodimyum bazlı kalıcı mıknatıslar bir süredir bu tür uygulamalar için standart olmuştur, ancak son on yılda bunun yerini alacak başka potansiyel malzemeler araştırılmıştır.Tesla hangisini kullanmayı planladığını belirtmemiş olsa da, bir karar vermeye yakın görünüyor veya en azından yakın gelecekte daha iyi bir çözüm bulma fırsatı görüyor.
Jameson 2009'dan beri elektrikli araçlar kullanıyor ve 2016'dan beri electrok.co için elektrikli araçlar ve temiz enerji hakkında yazıyor.
Gönderim zamanı: Mart-08-2023