Tesla-ն այսօր իր ներդրողների օրը հայտարարեց, որ ընկերությունը կկառուցի հազվագյուտ հողերից զերծ մշտական մագնիսներից էլեկտրական ավտոմեքենայի շարժիչ:
Հազվագյուտ հողերը վեճի առարկա են էլեկտրական մեքենաների մատակարարման շղթայում, քանի որ մատակարարումները դժվար է ապահովել, և համաշխարհային արտադրության մեծ մասը պատրաստվում կամ վերամշակվում է Չինաստանում:
Սա կարևոր է մի քանի պատճառներով, որոնցից ամենակարևորը Բայդենի վարչակազմի ներկայիս ձգտումն է՝ արտադրել նյութեր ներքին էլեկտրական մեքենաների բաղադրիչների համար:
Այնուամենայնիվ, կան բազմաթիվ սխալ պատկերացումներ այն մասին, թե ինչ է REE-ն և որքան REE է օգտագործվում էլեկտրական մեքենաներում:Իրականում, լիթիում-իոնային մարտկոցները սովորաբար չեն պարունակում հազվագյուտ հողեր (չնայած դրանք պարունակում են այլ «կարևոր հանքանյութեր», ինչպես սահմանված է գնաճի նվազեցման մասին օրենքով):
Պարբերական աղյուսակում «հազվագյուտ հողերը» ստորև գծապատկերում կարմիրով ընդգծված տարրերն են՝ լանտանիդները, ինչպես նաև սկանդիումը և իտրիումը:Իրականում դրանք նույնպես առանձնապես հազվադեպ չեն, պղնձի պարունակության մոտ երկու երրորդը կազմում է նեոդիմը:
Էլեկտրական մեքենաների հազվագյուտ հողային տարրերը օգտագործվում են էլեկտրական մեքենաների շարժիչներում, այլ ոչ թե մարտկոցներում:Առավել հաճախ օգտագործվում է նեոդիմը՝ հզոր մագնիս, որն օգտագործվում է բարձրախոսների, կոշտ սկավառակների և էլեկտրական շարժիչների մեջ:Դիսպրոսիումը և տերբիումը սովորաբար օգտագործվում են նեոդիմումային մագնիսների հավելումներ:
Բացի այդ, ոչ բոլոր տեսակի էլեկտրական մեքենաների շարժիչներն են օգտագործում REE-ներ. Tesla-ն դրանք օգտագործում է իր մշտական մագնիսական DC շարժիչներում, բայց ոչ իր AC ինդուկցիոն շարժիչներում:
Սկզբում Tesla-ն իր մեքենաներում օգտագործում էր AC ինդուկցիոն շարժիչներ, որոնք հազվագյուտ հողեր չեն պահանջում:Իրականում, այստեղից էլ առաջացել է ընկերության անվանումը. Նիկոլա Տեսլան AC ինդուկցիոն շարժիչի գյուտարարն էր:Բայց հետո, երբ Model 3-ը դուրս եկավ, ընկերությունը ներկայացրեց նոր մշտական մագնիսական շարժիչ և ի վերջո սկսեց դրանք օգտագործել այլ մեքենաներում:
Tesla-ն այսօր ասաց, որ 2017-2022 թվականների ընթացքում կարողացել է նվազեցնել հազվագյուտ հողերի քանակն այս նոր Model 3-ի ուժային ագրեգատներում 25%-ով` շնորհիվ բարելավված էլեկտրահաղորդման արդյունավետության:
Բայց հիմա թվում է, թե Tesla-ն փորձում է ստանալ երկու աշխարհներից լավագույնը. մշտական մագնիսական շարժիչ, բայց ոչ հազվագյուտ հողեր:
Մշտական մագնիսների համար NdFeB-ի հիմնական այլընտրանքը պարզ ֆերիտն է (երկաթի օքսիդ, սովորաբար բարիումի կամ ստրոնցիումի հավելումներով):Դուք միշտ կարող եք մշտական մագնիսներն ավելի ուժեղ դարձնել՝ օգտագործելով ավելի շատ մագնիսներ, սակայն շարժիչի ռոտորի ներսում տարածությունը սահմանափակ է, և NdFeBB-ն կարող է ավելի շատ մագնիսացում ապահովել ավելի քիչ նյութով:Շուկայում մշտական մագնիսների այլ նյութերը ներառում են AlNiCo-ն (AlNiCo), որը լավ է գործում բարձր ջերմաստիճաններում, բայց հեշտությամբ կորցնում է մագնիսացումը, և Samarium Cobalt-ը՝ մեկ այլ հազվագյուտ հողի մագնիս, որը նման է NdFeB-ին, բայց ավելի լավ է բարձր ջերմաստիճաններում:Ներկայումս ուսումնասիրվում են մի շարք այլընտրանքային նյութեր, որոնք հիմնականում ուղղված են ֆերիտների և հազվագյուտ հողերի միջև առկա բացը կամրջելուն, սակայն դրանք դեռ լաբորատորիայում են և դեռ չեն արտադրվում:
Ես կասկածում եմ, որ Tesla-ն գտել է ֆերիտային մագնիսով ռոտոր օգտագործելու միջոց:Եթե նրանք նվազեցրին REE-ի պարունակությունը, դա նշանակում էր, որ նրանք կրճատում էին ռոտորում մշտական մագնիսների քանակը:Գրազ եմ գալիս, որ նրանք որոշել են սովորականից ավելի քիչ հոսք ստանալ ֆերիտի մեծ կտորից NdFeB-ի փոքր կտորի փոխարեն:Գուցե սխալվում եմ, գուցե փորձարարական մասշտաբով այլընտրանքային նյութ են օգտագործել։Բայց դա ինձ քիչ հավանական է թվում. Tesla-ն ձգտում է զանգվածային արտադրության, ինչը հիմնականում նշանակում է հազվագյուտ հողեր կամ ֆերիտներ:
Ներդրողների օրվա շնորհանդեսի ժամանակ Tesla-ն ցուցադրեց սլայդ, որը համեմատում էր հազվագյուտ հողերի ներկայիս օգտագործումը Model Y մշտական մագնիսական շարժիչի հետ պոտենցիալ հաջորդ սերնդի շարժիչի հետ.
Tesla-ն չի նշել, թե որ տարրերն է օգտագործել՝ հավանաբար համարելով, որ տեղեկատվությունը կոմերցիոն գաղտնիք է, որը չի ցանկանում հրապարակել:Բայց առաջին թիվը կարող է լինել նեոդիմը, մնացածը կարող են լինել դիսպրոզիում և տերբիում:
Ինչ վերաբերում է ապագա շարժիչներին, ապա մենք իսկապես վստահ չենք:Tesla-ի գրաֆիկները հուշում են, որ հաջորդ սերնդի շարժիչը կպարունակի մշտական մագնիս, բայց այդ մագնիսը չի օգտագործի հազվագյուտ հողեր:
Նեոդիմումի վրա հիմնված մշտական մագնիսները որոշ ժամանակ եղել են նման կիրառությունների ստանդարտ, սակայն վերջին տասնամյակի ընթացքում այլ պոտենցիալ նյութեր են ուսումնասիրվել՝ դրանք փոխարինելու համար:Թեև Tesla-ն չի նշել, թե որն է նախատեսում օգտագործել, կարծես թե մոտ է որոշում կայացնելուն, կամ գոնե մոտ ապագայում ավելի լավ լուծում գտնելու հնարավորություն է տեսնում:
Ջեյմսոնը էլեկտրական մեքենաներ է վարում 2009 թվականից և 2016 թվականից գրում է էլեկտրական մեքենաների և մաքուր էներգիայի մասին electrok.co-ի համար։
Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-08-2023