Wéinst Problemer an der Liwwerkette an an der Ëmwelt schafft d'Antriebsofdeelung vun Tesla schwéier fir d'Magnete vun de seltenen Äerden aus de Motoren ze entfernen a sicht no alternativen Léisungen.
Tesla huet nach kee komplett neit Magnetmaterial erfonnt, dofir kéint et sech mat existéierender Technologie ausenanersetzen, wahrscheinlech mat bëllegem a liicht hiergestallte Ferrit.
Duerch d'Suergfalt vu Positionéierung vu Ferritmagnete an d'Upassung vun aneren Aspekter vum Motordesign kënne vill Leeschtungsindikatorenrar ÄerdUndriffsmotore kënne replizéiert ginn. An dësem Fall klëmmt d'Gewiicht vum Motor nëmmen ëm ongeféier 30%, wat e klengen Ënnerscheed am Verglach zum Gesamtgewiicht vum Auto ka sinn.
4. Nei Magnetmaterialien mussen déi folgend dräi Grondcharakteristiken hunn: 1) si mussen e Magnetismus hunn; 2) si mussen hire Magnetismus a Präsenz vun anere Magnéitfelder behalen; 3) si kënnen héijen Temperaturen aushalen.
Laut Tencent Technology News huet den Elektroautohersteller Tesla ugekënnegt, datt selten Äerdelementer net méi a senge Motore benotzt ginn, wat bedeit, datt d'Ingenieuren vun Tesla hir Kreativitéit voll fräi loosse mussen, fir alternativ Léisunge ze fannen.
De leschte Mount huet den Elon Musk den "Drëtten Deel vum Masterplang" um Tesla Investor Day Event verëffentlecht. Dorënner gëtt et en klengen Detail, deen eng Sensatioun am Beräich vun der Physik ausgeléist huet. De Colin Campbell, e Senior Executive an der Undriffsabteilung vun Tesla, huet ugekënnegt, datt säin Team d'Selten-Erde-Magnete vu Motoren ewechhëlt wéinst Problemer mat der Liwwerkette an dem bedeitende negativen Impakt vun der Produktioun vu Selten-Erde-Magnete.
Fir dëst Zil z'erreechen, huet de Campbell zwou Diaen presentéiert, déi dräi mysteriéis Materialien behandelen, déi clever als Selten Äerdmetaller 1, Selten Äerdmetaller 2 a Selten Äerdmetaller 3 bezeechent sinn. Déi éischt Dia stellt d'aktuell Situatioun vun Tesla duer, wou d'Quantitéit u Seltenen Äerdmetaller, déi vun der Firma an all Gefier benotzt ginn, tëscht engem halwe Kilogramm an 10 Gramm läit. Op der zweeter Dia ass de Gebrauch vun alle Seltenen Äerdmetaller op Null reduzéiert ginn.
Fir Magnetologen, déi d'magesch Kraaft studéieren, déi duerch elektronesch Bewegung a bestëmmte Materialien generéiert gëtt, ass d'Identitéit vun der seltener Äerd 1 liicht erkennbar, nämlech Neodym. Wann dëst Metall zu übleche Elementer wéi Eisen a Bor bäigefüügt gëtt, kann et hëllefen, e staarkt, ëmmer ugeschalt Magnéitfeld ze schafen. Awer nëmme wéineg Materialien hunn dës Qualitéit, an nach manner selten Äerdelementer generéiere Magnéitfelder, déi Tesla-Autoen mat engem Gewiicht vu méi wéi 2000 Kilogramm, souwéi vill aner Saachen, vun Industrieroboter bis Kampfjets, beweege kënnen. Wann Tesla plangt, Neodym an aner selten Äerdelementer aus dem Motor ze entfernen, wéi ee Magnéit wäert et dann amplaz benotzen?
Fir Physiker ass eng Saach sécher: Tesla huet keng komplett nei Zort vu magnéitesche Material erfonnt. Den Andy Blackburn, Executive Vice President of Strategy bei NIron Magnets, sot: "An iwwer 100 Joer hu mir vläicht nëmmen e puer Méiglechkeeten, fir nei Geschäftsmagnete ze kréien." NIron Magnets ass eng vun de wéinege Startups, déi probéieren, déi nächst Méiglechkeet ze notzen.
De Blackburn an anerer gleewen, datt et méi wahrscheinlech ass, datt den Tesla sech mat engem vill manner staarke Magnet entscheet huet. Ënnert ville Méiglechkeeten ass dee kloersten Kandidat Ferrit: eng Keramik, déi aus Eisen a Sauerstoff besteet, gemëscht mat enger klenger Quantitéit Metall wéi Strontium. Et ass souwuel bëlleg wéi och einfach ze produzéieren, an zënter den 1950er Joren gi Frigodieren op der ganzer Welt op dës Manéier hiergestallt.
Mä wat de Volume ugeet, ass de Magnetismus vu Ferrit nëmmen en Zéngtel vun deem vu Neodymmagneten, wat nei Froen opwerft. Den Tesla-CEO Elon Musk war ëmmer bekannt dofir, kompromisslos ze sinn, mä wann Tesla op Ferrit ëmstelle wëll, schéngt et, datt e puer Konzessiounen musse gemaach ginn.
Et ass einfach ze gleewen, datt Batterien d'Energie vun Elektroautoen sinn, awer a Wierklechkeet ass et den elektromagneteschen Undriff, deen Elektroautoen ugedriwwen huet. Et ass kee Zoufall, datt souwuel d'Firma Tesla wéi och déi magnetesch Eenheet "Tesla" no der selwechter Persoun benannt sinn. Wann Elektronen duerch d'Spullen an engem Motor fléissen, generéiere si en elektromagnetescht Feld, dat déi entgéintgesate Magnéitkraaft ugedriwwen huet, wouduerch d'Well vum Motor mat de Rieder dréint.
Fir d'Hënnerrieder vun Tesla-Autoen ginn dës Kräfte vu Motoren mat Permanentmagneten geliwwert, engem komesche Material mat engem stabile Magnéitfeld a kee Stroumzugang, dank der cleverer Rotatioun vun Elektronen ëm Atomer. Tesla huet eréischt viru ronn fënnef Joer ugefaangen, dës Magneten an Autoen ze addéieren, fir d'Reechwäit ze verlängeren an den Dréimoment ze erhéijen, ouni d'Batterie ze moderniséieren. Virdrun huet d'Firma Induktiounsmotoren benotzt, déi ronderëm Elektromagnete hiergestallt goufen, déi Magnetismus generéieren andeems se Stroum verbrauchen. Déi Modeller, déi mat Frontmotoren ausgestatt sinn, benotzen dëse Modus nach ëmmer.
Datt Tesla op selten Äerdmetaller a Magnete verzichten, schéngt e bëssen ongewéinlech. Autofirmen si meeschtens vun der Effizienz obsesséiert, besonnesch am Fall vun Elektroautoen, wou se nach ëmmer versichen, d'Chauffeuren ze iwwerzeegen, hir Angscht virun der Reechwäit ze iwwerwannen. Mee well d'Autofabrikanten ufänken, d'Produktiounsskala vun Elektroautoen auszebauen, kommen nach vill Projeten, déi virdru als ze ineffizient ugesi goufen, nei op.
Dëst huet Autoshersteller, dorënner Tesla, dozou bruecht, méi Autoen mat Lithium-Eisenphosphat (LFP) Batterien ze produzéieren. Am Verglach mat Batterien, déi Elementer wéi Kobalt an Néckel enthalen, hunn dës Modeller dacks eng méi kuerz Reechwäit. Dëst ass eng méi al Technologie mat méi engem méi grousse Gewiicht a manner Späicherkapazitéit. Am Moment huet de Model 3, deen mat niddreger Geschwindegkeet ugedriwwe gëtt, eng Reechwäit vu 272 Meilen (ongeféier 438 Kilometer), während de Model S, deen mat méi fortgeschrattene Batterien ausgestatt ass, 400 Meilen (640 Kilometer) erreeche kann. D'Benotzung vu Lithium-Eisenphosphat Batterien kéint awer eng méi vernünfteg Geschäftswahl sinn, well se d'Benotzung vu méi deieren a souguer politesch riskant Materialien vermeit.
Et ass awer onwahrscheinlech, datt Tesla d'Magnete einfach duerch eppes Schlechteres, wéi zum Beispill Ferrit, ersetzt, ouni aner Ännerungen ze maachen. D'Physikerin vun der Universitéit Uppsala, d'Alaina Vishna, sot: "Dir wäert e risege Magnet an Ärem Auto matdroen. Glécklecherweis sinn Elektromotore zimlech komplex Maschinnen mat villen anere Komponenten, déi theoretesch nei arrangéiert kënne ginn, fir den Impakt vun der Benotzung vu méi schwaache Magnete ze reduzéieren."
A Computermodeller huet d'Materialfirma Proterial viru kuerzem festgestallt, datt vill Leeschtungsindikatoren vu Motoren mat seltenen Äerdmetaller replizéiert kënne ginn, andeems Ferritmagnete virsiichteg positionéiert ginn an aner Aspekter vum Motordesign ugepasst ginn. An dësem Fall klëmmt d'Gewiicht vum Motor nëmmen ëm ongeféier 30%, wat e klengen Ënnerscheed am Verglach zum Gesamtgewiicht vum Auto ka sinn.
Trotz dëse Kappwéi hunn Autofirmen ëmmer nach vill Grënn, fir selten Äerdmetaller opzeginn, virausgesat datt se dat kënnen. De Wäert vum gesamte Maart fir selten Äerdmetaller ass ähnlech wéi dee vum Eeërmaart an den USA, an theoretesch kënnen selten Äerdmetaller weltwäit ofgebaut, veraarbecht a a Magnete ëmgewandelt ginn, awer a Wierklechkeet stellen dës Prozesser vill Erausfuerderungen duer.
Den Thomas Krumer, e Mineralanalyst a bekannte Blogger iwwer d'Observatioun vu seltenen Äerdmetaller, sot: „Dëst ass eng Industrie vun 10 Milliarden Dollar, awer de Wäert vun de Produkter, déi all Joer entstinn, läit tëscht 2 Billiounen an 3 Billiounen Dollar, wat e grousse Hebel ass. Datselwecht gëllt fir Autoen. Och wann se nëmmen e puer Kilogramm vun dëser Substanz enthalen, heescht d'Ewechhuele vun hinnen, datt Autoen net méi fueren kënnen, ausser Dir sidd bereet, de ganze Motor nei ze gestalten.
D'USA an Europa versichen, dës Versuergungskette ze diversifizéieren. D'kalifornesch Seltenerdeminnen, déi am fréien 21. Joerhonnert zougemaach goufen, goufen viru kuerzem erëm opgemaach a liwweren de Moment 15% vun de weltwäite Seltenerdemressourcen. An den USA mussen d'Regierungsagenturen (besonnesch de Verteidegungsministère) mächteg Magnete fir Ausrüstung wéi Fligeren a Satellitte liwweren, an si si begeeschtert doriwwer, a Versuergungsketten am Inland an a Regiounen wéi Japan an Europa ze investéieren. Awer wann een d'Käschten, déi néideg Technologie an d'Ëmweltproblemer berécksiichtegt, ass dëst e luese Prozess, deen e puer Joer oder souguer Joerzéngte dauere kann.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 11. Mee 2023