טסלה תחזור לרכבים חשמליים שאינם מכילים יסודות אדמה נדירים

טסלה תחזור לרכבים חשמליים שאינם מכילים יסודות אדמה נדירים

טסלה הודיעה היום ביום המשקיע שלה כי החברה תבנה מנוע רכב חשמלי מגנט קבוע נטול אדמה נדירה.
כדורי אדמה נדירים הם סלע מחלוקת בשרשרת האספקה ​​של הרכב החשמלי מכיוון שקשה לאבטח את האספקה ​​וחלק גדול מהייצור בעולם מיוצר או מעובד בסין.
זה חשוב מכמה סיבות, לא פחות מהן הכוונה הנוכחית של ממשל ביידן לייצר חומרים לרכיבי רכב חשמליים ביתיים.
עם זאת, ישנן תפיסות שגויות רבות לגבי מה הם REE וכמה משתמשים ב-REE בכלי רכב חשמליים.למעשה, סוללות ליתיום-יון בדרך כלל אינן מכילות אדמה נדירה (למרות שהן מכילות "מינרלים קריטיים" אחרים כפי שהוגדרו בחוק הפחתת האינפלציה).
בטבלה המחזורית, "כדורי אדמה נדירים" הם היסודות המודגשים באדום בתרשים שלהלן - הלנתאנידים, כמו גם סקנדיום ואיטריום.למעשה, גם הם אינם נדירים במיוחד, עם ניאודימיום עבור כשני שליש מתכולת הנחושת.
רכיבי אדמה נדירים בכלי רכב חשמליים משמשים במנועי רכב חשמליים, לא בסוללות.הנפוץ ביותר בשימוש הוא ניאודימיום, מגנט רב עוצמה המשמש ברמקולים, כוננים קשיחים ומנועים חשמליים.דיספרוזיום וטרביום הם תוספים נפוצים עבור מגנטים ניאודימיום.
כמו כן, לא כל סוגי מנועי הרכב החשמלי משתמשים ב-REEs - טסלה משתמשת בהם במנועי DC מגנט קבוע שלה, אך לא במנועי אינדוקציה AC שלה.
בתחילה השתמשה טסלה במנועי אינדוקציה AC בכלי הרכב שלה, שלא דרשו כדורי אדמה נדירים.למעשה, מכאן הגיע שמה של החברה - ניקולה טסלה היה הממציא של מנוע האינדוקציה AC.אבל אז כשהדגם 3 יצא, החברה הציגה מנוע מגנט קבוע חדש ובסופו של דבר החלה להשתמש בהם בכלי רכב אחרים.
טסלה אמרה היום שהיא הצליחה לצמצם את כמות כדורי האדמה הנדירים בשימוש במערכות ההנעה החדשות הללו מדגם 3 ב-25% בין 2017 ל-2022 הודות לשיפור יעילות מערכת ההינע.
אבל כעת נראה שטסלה מנסה להשיג את הטוב משני העולמות: מנוע מגנט קבוע אך ללא כדורי אדמה נדירים.
החלופה העיקרית ל-NdFeB למגנטים קבועים היא פריט פשוט (תחמוצת ברזל, בדרך כלל עם תוספות של בריום או סטרונציום).אתה תמיד יכול לחזק את המגנטים הקבועים רק על ידי שימוש ביותר מגנטים, אך החלל בתוך רוטור המנוע מוגבל ו-NdFeBB יכול לספק יותר מגנטיזציה עם פחות חומר.חומרי מגנט קבועים נוספים בשוק כוללים את AlNiCo (AlNiCo), שמתפקד היטב בטמפרטורות גבוהות אך מאבד מגנטיות בקלות, ו- Samarium Cobalt, מגנט נדיר נוסף של כדור הארץ הדומה ל-NdFeB אך טוב יותר בטמפרטורות גבוהות.מספר חומרים חלופיים נחקרים כיום, שמטרתם בעיקר לגשר על הפער בין פריטים לאדמה נדירה, אך זה עדיין במעבדה ועדיין לא בייצור.
אני חושד שטסלה מצאה דרך להשתמש ברוטור עם מגנט פריט.אם הם הפחיתו את תכולת ה-REE, זה אומר שהם מפחיתים את מספר המגנטים הקבועים ברוטור.אני בטוח שהם החליטו לקבל פחות שטף מהרגיל מחתיכת פריט גדולה במקום חתיכה קטנה של NdFeB.יכול להיות שאני טועה, יכול להיות שהם השתמשו בחומר חלופי בקנה מידה ניסיוני.אבל זה נראה לי לא סביר - טסלה מכוונת לייצור המוני, שמשמעותו בעצם כדורי אדמה נדירים או פריטים.
במהלך מצגת יום המשקיע, טסלה הציגה שקף המשווה את השימוש הנוכחי של כדורי אדמה נדירים במנוע המגנט הקבוע מדגם Y עם מנוע פוטנציאלי של הדור הבא:
טסלה לא פירטה באילו אלמנטים היא השתמשה, ואולי היא מאמינה שהמידע הוא סוד מסחרי שהיא לא רצתה לחשוף.אבל המספר הראשון יכול להיות ניאודימיום, השאר יכול להיות דיספרוזיום וטרביום.
לגבי מנועים עתידיים - ובכן, אנחנו לא ממש בטוחים.הגרפיקה של טסלה מעידה שהמנוע מהדור הבא יכיל מגנט קבוע, אבל המגנט הזה לא ישתמש בכדורי אדמה נדירים.
מגנטים קבועים מבוססי ניאודימיום היו הסטנדרט עבור יישומים כאלה במשך זמן מה, אך חומרים פוטנציאליים אחרים נחקרו במהלך העשור האחרון כדי להחליף אותו.אמנם טסלה לא ציינה באיזה מהם היא מתכננת להשתמש, אבל נראה שהיא קרובה לקבלת החלטה - או לפחות רואה הזדמנות למצוא פתרון טוב יותר בעתיד הקרוב.
ג'יימסון נוהג בכלי רכב חשמליים מאז 2009 וכותב על כלי רכב חשמליים ואנרגיה נקייה עבור electrok.co מאז 2016.


זמן פרסום: מרץ-08-2023