Tesla hari ini mengumumkan pada hari pelaburnya bahawa syarikat itu akan membina motor kenderaan elektrik magnet kekal tanpa bumi.
Nadir bumi menjadi pertikaian dalam rantaian bekalan kenderaan elektrik kerana bekalan sukar diperoleh dan kebanyakan pengeluaran dunia dibuat atau diproses di China.
Ini penting atas beberapa sebab, tidak terkecuali adalah pemacu semasa pentadbiran Biden untuk menghasilkan bahan untuk komponen kenderaan elektrik domestik.
Walau bagaimanapun, terdapat banyak salah tanggapan tentang apa itu REE dan berapa banyak REE digunakan dalam kenderaan elektrik.Sebenarnya, bateri lithium-ion secara amnya tidak mengandungi nadir bumi (walaupun ia mengandungi "mineral kritikal" lain seperti yang ditakrifkan oleh Akta Pengurangan Inflasi).
Dalam jadual berkala, "bumi nadir" ialah unsur yang diserlahkan dengan warna merah dalam rajah di bawah - lantanida, serta skandium dan yttrium.Malah, ia juga tidak jarang berlaku, dengan neodymium untuk kira-kira dua pertiga daripada kandungan tembaga.
Unsur nadir bumi dalam kenderaan elektrik digunakan dalam motor kenderaan elektrik, bukan bateri.Yang paling biasa digunakan ialah neodymium, magnet berkuasa yang digunakan dalam pembesar suara, pemacu keras dan motor elektrik.Dysprosium dan terbium adalah bahan tambahan yang biasa digunakan untuk magnet neodymium.
Selain itu, bukan semua jenis motor kenderaan elektrik menggunakan REE—Tesla menggunakannya dalam motor DC magnet kekalnya, tetapi tidak dalam motor aruhan ACnya.
Pada mulanya, Tesla menggunakan motor aruhan AC dalam kenderaannya, yang tidak memerlukan nadir bumi.Sebenarnya, dari sinilah nama syarikat itu berasal - Nikola Tesla adalah pencipta motor aruhan AC.Tetapi apabila Model 3 keluar, syarikat itu memperkenalkan motor magnet kekal baharu dan akhirnya mula menggunakannya dalam kenderaan lain.
Tesla berkata hari ini bahawa ia telah dapat mengurangkan jumlah nadir bumi yang digunakan dalam rangkaian kuasa Model 3 baharu ini sebanyak 25% antara 2017 dan 2022 berkat kecekapan rangkaian kuasa yang dipertingkatkan.
Tetapi kini nampaknya Tesla cuba untuk mendapatkan yang terbaik dari kedua-dua dunia: motor magnet kekal tetapi tiada nadir bumi.
Alternatif utama kepada NdFeB untuk magnet kekal ialah ferit ringkas (oksida besi, biasanya dengan tambahan barium atau strontium).Anda sentiasa boleh menjadikan magnet kekal lebih kuat hanya dengan menggunakan lebih banyak magnet, tetapi ruang di dalam pemutar motor adalah terhad dan NdFeBB boleh memberikan lebih banyak kemagnetan dengan bahan yang lebih sedikit.Bahan magnet kekal lain di pasaran termasuk AlNiCo (AlNiCo), yang berfungsi dengan baik pada suhu tinggi tetapi kehilangan kemagnetan dengan mudah, dan Samarium Cobalt, satu lagi magnet nadir bumi yang serupa dengan NdFeB tetapi lebih baik pada suhu tinggi.Sebilangan bahan alternatif sedang dikaji, terutamanya bertujuan untuk merapatkan jurang antara ferit dan nadir bumi, tetapi ini masih dalam makmal dan belum dalam pengeluaran.
Saya mengesyaki bahawa Tesla menemui cara untuk menggunakan pemutar dengan magnet ferit.Jika mereka mengurangkan kandungan REE, ini bermakna mereka mengurangkan bilangan magnet kekal dalam pemutar.Saya yakin mereka memutuskan untuk mendapatkan kurang daripada fluks biasa daripada sekeping besar ferit dan bukannya sekeping kecil NdFeB.Saya mungkin salah, mereka mungkin menggunakan bahan alternatif pada skala eksperimen.Tetapi itu nampaknya tidak mungkin kepada saya - Tesla menyasarkan untuk pengeluaran besar-besaran, yang pada asasnya bermaksud nadir bumi atau ferit.
Semasa pembentangan hari pelabur, Tesla menunjukkan slaid membandingkan penggunaan semasa nadir bumi dalam motor magnet kekal Model Y dengan motor generasi seterusnya yang berpotensi:
Tesla tidak menyatakan unsur yang digunakannya, mungkin mempercayai maklumat itu sebagai rahsia perdagangan yang tidak mahu didedahkan.Tetapi nombor pertama boleh menjadi neodymium, selebihnya boleh menjadi dysprosium dan terbium.
Bagi enjin masa depan – kami tidak pasti.Grafik Tesla mencadangkan bahawa motor generasi akan datang akan mengandungi magnet kekal, tetapi magnet itu tidak akan menggunakan nadir bumi.
Magnet kekal berasaskan neodymium telah menjadi standard untuk aplikasi sedemikian untuk beberapa lama, tetapi bahan berpotensi lain telah diterokai sejak sedekad lalu untuk menggantikannya.Walaupun Tesla tidak menyatakan yang mana ia merancang untuk digunakan, nampaknya ia hampir membuat keputusan – atau sekurang-kurangnya melihat peluang untuk mencari penyelesaian yang lebih baik dalam masa terdekat.
Jameson telah memandu kenderaan elektrik sejak 2009 dan telah menulis tentang kenderaan elektrik dan tenaga bersih untuk electrok.co sejak 2016.
Masa siaran: Mac-08-2023