Tesla teatas täna oma investoripäeval, et ettevõte ehitab haruldaste muldmetallideta püsimagnetiga elektrisõidukite mootorit.
Haruldased muldmetallid tekitavad elektrisõidukite tarneahelas vaidlusi, sest tarneid on raske tagada ja suur osa maailma toodangust toodetakse või töödeldakse Hiinas.
See on oluline mitmel põhjusel, millest mitte vähem oluline on Bideni administratsiooni praegune soov toota materjale kodumaiste elektrisõidukite komponentide jaoks.
Siiski on palju väärarusaamu selle kohta, mis on REE ja kui palju REE-d elektrisõidukites kasutatakse.Tegelikult ei sisalda liitium-ioonakud üldiselt haruldasi muldmetallisid (kuigi need sisaldavad muid "kriitilisi mineraale", nagu on määratletud inflatsiooni vähendamise seaduses).
Perioodilises tabelis on "haruldased muldmetallid" alloleval diagrammil punasega esile tõstetud elemendid – lantaniidid, aga ka skandium ja ütrium.Tegelikult pole need ka eriti haruldased, umbes kaks kolmandikku vasesisaldusest on neodüüm.
Elektrisõidukites kasutatavaid haruldasi muldmetalli elemente kasutatakse elektrisõidukite mootorites, mitte akudes.Kõige sagedamini kasutatav on neodüüm, võimas magnet, mida kasutatakse kõlarites, kõvaketastes ja elektrimootorites.Düsproosium ja terbium on tavaliselt neodüümmagnetite lisandid.
Samuti ei kasuta kõik elektrisõidukite mootorite tüübid REE-sid – Tesla kasutab neid oma püsimagnetitega alalisvoolumootorites, kuid mitte vahelduvvoolu asünkroonmootorites.
Esialgu kasutas Tesla oma sõidukites vahelduvvoolu asünkroonmootoreid, mis ei vajanud haruldasi muldmetallisid.Tegelikult tuli ettevõtte nimi siit – Nikola Tesla oli vahelduvvoolu asünkroonmootori leiutaja.Kuid kui mudel 3 välja tuli, tutvustas ettevõte uut püsimagnetmootorit ja hakkas neid lõpuks kasutama ka teistes sõidukites.
Tesla ütles täna, et tänu jõuülekande paranenud tõhususele on ta suutnud aastatel 2017–2022 vähendada nendes uutes Model 3 jõuallikates kasutatavate haruldaste muldmetallide kogust 25% võrra.
Kuid nüüd tundub, et Tesla püüab saada mõlemast maailmast parimat: püsimagnetmootorit, kuid mitte haruldasi muldmetallisid.
Püsimagnetite NdFeB peamine alternatiiv on lihtne ferriit (raudoksiid, tavaliselt baariumi või strontsiumi lisanditega).Püsimagneteid saab alati tugevamaks muuta, kasutades rohkem magneteid, kuid mootori rootori sees olev ruum on piiratud ja NdFeBB suudab vähema materjaliga rohkem magnetiseerida.Muud turul olevad püsimagnetmaterjalid on AlNiCo (AlNiCo), mis toimib hästi kõrgetel temperatuuridel, kuid kaotab kergesti magnetiseerituse, ja Samarium Cobalt, teine haruldaste muldmetallide magnet, mis sarnaneb NdFeB-ga, kuid parem kõrgetel temperatuuridel.Praegu uuritakse mitmeid alternatiivseid materjale, mis on peamiselt suunatud ferriitide ja haruldaste muldmetallide vahelise lõhe ületamiseks, kuid see on veel laboris ja ei ole veel tootmises.
Kahtlustan, et Tesla leidis võimaluse kasutada ferriitmagnetiga rootorit.Kui nad vähendasid REE sisaldust, tähendas see, et nad vähendasid rootoris olevate püsimagnetite arvu.Vean kihla, et nad otsustasid väikese NdFeB tüki asemel saada tavalisest vähem räbust suurest ferriiditükist.Ma võin eksida, nad võisid katseskaalal kasutada alternatiivset materjali.Kuid see tundub mulle ebatõenäoline – Tesla sihiks on masstootmine, mis põhimõtteliselt tähendab haruldasi muldmetalle või ferriite.
Investoripäeva esitlusel näitas Tesla slaidi, milles võrreldakse haruldaste muldmetallide praegust kasutamist Model Y püsimagnetmootoris potentsiaalse järgmise põlvkonna mootoriga:
Tesla ei täpsustanud, milliseid elemente ta kasutas, kuna arvas, et teave on ärisaladus, mida ta ei soovinud avaldada.Kuid esimene number võib olla neodüüm, ülejäänud võib olla düsproosium ja terbium.
Mis puutub tulevastesse mootoritesse, siis me pole päris kindlad.Tesla graafika viitab sellele, et järgmise põlvkonna mootor sisaldab püsimagnetit, kuid see magnet ei kasuta haruldasi muldmetallisid.
Neodüümipõhised püsimagnetid on olnud selliste rakenduste standard juba mõnda aega, kuid viimase kümnendi jooksul on selle asendamiseks uuritud muid potentsiaalseid materjale.Kuigi Tesla pole täpsustanud, kumba ta kavatseb kasutada, tundub, et ta on otsuse tegemisele lähedal – või vähemalt näeb võimalust lähitulevikus parem lahendus leida.
Jameson on elektrisõidukitega sõitnud alates 2009. aastast ning kirjutanud veebilehele electrok.co elektrisõidukitest ja puhtast energiast alates 2016. aastast.
Postitusaeg: 08.03.2023