Tesla, tərkibində nadir torpaq elementləri olmayan elektrik avtomobillərinə qayıdacaq

Tesla bu gün investorlar günündə şirkətin nadir torpaqsız daimi maqnitli elektrik avtomobil mühərriki hazırlayacağını açıqladı.
Nadir torpaqlar elektrik nəqliyyat vasitələrinin tədarük zəncirində mübahisə mövzusudur, çünki təchizatı təmin etmək çətindir və dünya istehsalının çox hissəsi Çində hazırlanır və ya emal olunur.
Bu, bir neçə səbəbə görə vacibdir, bunlardan ən azı Bayden administrasiyasının yerli elektrik avtomobil komponentləri üçün materiallar istehsal etmək üçün hazırkı hərəkətidir.
Bununla belə, REE-nin nə olduğu və elektrik avtomobillərində nə qədər REE istifadə edildiyi ilə bağlı çoxlu yanlış fikirlər var.Əslində, litium-ion batareyaları ümumiyyətlə nadir torpaq elementlərini ehtiva etmir (baxmayaraq ki, onlar İnflyasiyanın Azaldılması Aktı ilə müəyyən edilmiş digər “kritik mineralları” ehtiva edirlər).
Dövri cədvəldə "nadir torpaqlar" aşağıdakı diaqramda qırmızı rənglə vurğulanmış elementlərdir - lantanidlər, həmçinin skandium və itrium.Əslində, mis tərkibinin təxminən üçdə ikisi üçün neodimium ilə, xüsusilə də nadir deyillər.
Elektrikli nəqliyyat vasitələrindəki nadir torpaq elementləri akkumulyatorlarda deyil, elektrik nəqliyyat vasitələrinin mühərriklərində istifadə olunur.Ən çox istifadə olunan neodimiumdur, dinamiklər, sərt disklər və elektrik mühərriklərində istifadə olunan güclü bir maqnitdir.Disprosium və terbium, neodimium maqnitləri üçün ümumi istifadə olunan əlavələrdir.
Həmçinin, bütün növ elektrik avtomobil mühərrikləri REE-lərdən istifadə etmir - Tesla onları daimi maqnitli DC mühərriklərində istifadə edir, lakin AC asinxron mühərriklərində istifadə etmir.
Əvvəlcə Tesla öz avtomobillərində nadir torpaq elementləri tələb etməyən alternativ cərəyan induksiya mühərriklərindən istifadə edirdi.Əslində, şirkətin adı buradan gəldi - Nikola Tesla AC induksiya mühərrikinin ixtiraçısı idi.Lakin sonra Model 3 çıxanda şirkət yeni daimi maqnit mühərriki təqdim etdi və nəhayət onları digər avtomobillərdə istifadə etməyə başladı.
Tesla bu gün bildirib ki, təkmilləşdirilmiş güc aqreqatı səmərəliliyi sayəsində 2017-2022-ci illər arasında bu yeni Model 3 güc aqreqatlarında istifadə edilən nadir torpaqların miqdarını 25% azalda bilib.
Ancaq indi belə görünür ki, Tesla hər iki dünyanın ən yaxşısını əldə etməyə çalışır: daimi maqnit mühərriki, lakin nadir torpaqlar yoxdur.
Daimi maqnitlər üçün NdFeB-ə əsas alternativ sadə ferritdir (dəmir oksidi, adətən barium və ya stronsium əlavələri ilə).Siz həmişə daha çox maqnit istifadə etməklə daimi maqnitləri gücləndirə bilərsiniz, lakin motor rotorunun daxilində yer məhduddur və NdFeBB daha az materialla daha çox maqnitləşmə təmin edə bilər.Bazarda olan digər daimi maqnit materialları arasında yüksək temperaturda yaxşı performans göstərən, lakin asanlıqla maqnitləşməni itirən AlNiCo (AlNiCo) və NdFeB-ə bənzər, lakin yüksək temperaturda daha yaxşı olan digər nadir torpaq maqniti Samarium Cobalt daxildir.Hazırda əsasən ferritlər və nadir torpaqlar arasındakı boşluğu aradan qaldırmağa yönəlmiş bir sıra alternativ materiallar tədqiq olunur, lakin bu hələ laboratoriyadadır və hələ istehsalda deyil.
Teslanın ferrit maqnitli rotordan istifadə etmək yolunu tapdığından şübhələnirəm.Əgər onlar REE tərkibini azaldıblarsa, bu, rotordakı daimi maqnitlərin sayını azaltmaq deməkdir.Əminəm ki, kiçik bir NdFeB parçası əvəzinə böyük bir ferrit parçasından adi axınından daha az axmağa qərar verdilər.Ola bilər ki, səhv edirəm, bəlkə də eksperimental miqyasda alternativ materialdan istifadə ediblər.Ancaq bu, mənə çətin görünür - Tesla kütləvi istehsal etməyi hədəfləyir, bu da əsasən nadir torpaqlar və ya ferritlər deməkdir.
İnvestor günü təqdimatı zamanı Tesla, Model Y daimi maqnit mühərrikində nadir torpaqların mövcud istifadəsini potensial yeni nəsil mühərriklə müqayisə edən slayd nümayiş etdirdi:
Tesla hansı elementlərdən istifadə etdiyini açıqlamayıb, ola bilsin ki, məlumatın ticarət sirri olduğuna inanaraq, açıqlamaq istəməyib.Ancaq ilk nömrə neodim ola bilər, qalanları disprosium və terbium ola bilər.
Gələcək mühərriklərə gəlincə, biz əmin deyilik.Teslanın qrafikası göstərir ki, gələcək nəsil motorda daimi maqnit olacaq, lakin bu maqnit nadir torpaqlardan istifadə etməyəcək.
Neodim əsaslı daimi maqnitlər bir müddətdir ki, bu cür tətbiqlər üçün standart olub, lakin son on ildə onu əvəz etmək üçün digər potensial materiallar araşdırılıb.Tesla hansını istifadə etməyi planlaşdırdığını dəqiqləşdirməsə də, qərar verməyə yaxın görünür - və ya ən azı yaxın gələcəkdə daha yaxşı həll yolu tapmaq üçün bir fürsət görür.
Jameson 2009-cu ildən elektrikli nəqliyyat vasitələrini idarə edir və 2016-cı ildən electrok.co üçün elektrikli nəqliyyat vasitələri və təmiz enerji haqqında yazır.