Tesla только что объявила, что следующее поколение двигателей с постоянными магнитами, установленных на их электромобилях, вообще не будет использовать редкоземельные материалы!
Слоган Теслы: Редкоземельные постоянные магниты полностью исключены.
это правда?
Фактически, в 2018 году 93% электромобилей в мире были оснащены трансмиссией, приводимой в движение двигателем с постоянными магнитами, изготовленными из редкоземельных металлов.В 2020 году 77% мирового рынка электромобилей будут использовать двигатели с постоянными магнитами.Обозреватели отрасли электромобилей полагают, что, поскольку Китай стал одним из крупнейших рынков электромобилей и Китай в значительной степени контролирует поставки редкоземельных элементов, маловероятно, что Китай откажется от машин с постоянными магнитами.Но какова ситуация с Tesla и что она об этом думает? В 2018 году Tesla впервые применила встроенный синхронный двигатель с постоянными магнитами в Model 3, сохранив при этом асинхронный двигатель на передней оси.В настоящее время Tesla использует два типа двигателей в своих электромобилях Model S и X: один — двигатель с редкоземельными постоянными магнитами, а другой — асинхронный двигатель.Асинхронные двигатели могут обеспечить большую мощность, а асинхронные двигатели с постоянными магнитами более эффективны и могут увеличить запас хода на 10%.
Происхождение двигателя с постоянными магнитами Говоря об этом, мы должны упомянуть, как появился двигатель с редкоземельными постоянными магнитами.Всем известно, что магнетизм порождает электричество, а электричество порождает магнетизм, а генерация двигателя неотделима от магнитного поля.Поэтому существует два способа создания магнитного поля: возбуждение и постоянный магнит. Двигатели постоянного тока, синхронные двигатели и многие миниатюрные специальные двигатели требуют наличия магнитного поля постоянного тока.Традиционный метод заключается в использовании катушки под напряжением (называемой магнитным полюсом) с железным сердечником для получения магнитного поля, но самым большим недостатком этого метода является то, что ток имеет потери энергии в сопротивлении катушки (выделение тепла), тем самым уменьшая КПД двигателя и увеличение эксплуатационных расходов. В это время люди подумали – если будет постоянное магнитное поле и электричество больше не будет использоваться для генерации магнетизма, то экономические показатели двигателя улучшатся.Итак, примерно в 1980-х годах появились различные материалы с постоянными магнитами, которые затем стали применять в двигателях, создавая двигатели с постоянными магнитами.
Двигатель с редкоземельными постоянными магнитами выходит в лидеры Итак, из каких материалов можно сделать постоянные магниты?Многие пользователи сети думают, что существует только один вид материала.Фактически, существует четыре основных типа магнитов, которые могут генерировать постоянное магнитное поле, а именно: керамические (ферритовые), алюминий-никель-кобальт (AlNiCo), самарий-кобальт (SmCo) и неодим-железо-бор (NdFeB).Специальные неодимовые магнитные сплавы, включающие тербий и диспрозий, были разработаны с более высокими температурами Кюри, что позволяет им выдерживать более высокие температуры до 200°C.
До 1980-х годов материалами постоянных магнитов были в основном ферритовые постоянные магниты и постоянные магниты алнико, но остаточная намагниченность этих материалов не очень велика, поэтому генерируемое магнитное поле относительно слабое.Мало того, коэрцитивная сила этих двух типов постоянных магнитов невелика, и как только они сталкиваются с внешним магнитным полем, они легко подвергаются воздействию и размагничиваются, что ограничивает разработку двигателей с постоянными магнитами. Давайте поговорим о редкоземельных магнитах.Фактически редкоземельные магниты делятся на два типа постоянных магнитов: легкие редкоземельные и тяжелые редкоземельные.Мировые запасы редкоземельных элементов состоят примерно на 85% из легких редкоземельных элементов и на 15% из тяжелых редкоземельных элементов.Последний предлагает магниты, рассчитанные на высокие температуры, подходящие для многих автомобильных применений.После 1980-х годов появился высокопроизводительный редкоземельный постоянный магнитный материал - постоянный магнит NdFeB. Такие материалы имеют более высокую остаточную намагниченность, а также более высокую коэрцитивную силу и производство энергии, но, как правило, более низкие температуры Кюри, чем альтернативы.Изготовленный из него двигатель с редкоземельными постоянными магнитами имеет множество преимуществ, таких как высокая эффективность, отсутствие катушки возбуждения, поэтому нет потерь энергии возбуждения;относительная магнитная проницаемость близка к таковой у пневмомашины, что снижает индуктивность двигателя и улучшает коэффициент мощности.Именно из-за лучшей удельной мощности и эффективности двигателей с редкоземельными постоянными магнитами существует множество различных конструкций электроприводных двигателей, и наиболее популярными являются двигатели с редкоземельными постоянными магнитами. Тесла хочет избавиться от Зависимость от китайских редких земель?
Всем известно, что Китай обеспечивает подавляющее большинство редкоземельных ресурсов в мире.Соединенные Штаты также видели это в последние годы.Они не хотят, чтобы Китай ограничивал их в поставках редкоземельных металлов.Поэтому после того, как Байден вступил в должность, он попытался увеличить свое участие в цепочке поставок редкоземельных металлов.Это один из приоритетов предложения по инфраструктуре стоимостью 2 триллиона долларов.Компания MP Materials, купившая ранее закрытую шахту в Калифорнии в 2017 году, борется за восстановление цепочки поставок редкоземельных металлов в США, уделяя особое внимание неодиму и празеодиму, и надеется стать производителем с наименьшими затратами.Компания Lynas получила государственное финансирование на строительство завода по переработке легких редкоземельных металлов в Техасе и имеет еще один контракт на установку по разделению тяжелых редкоземельных элементов в Техасе.Хотя Соединенные Штаты приложили так много усилий, люди в отрасли полагают, что в краткосрочной перспективе, особенно с точки зрения затрат, Китай сохранит доминирующее положение в поставках редкоземельных элементов, и Соединенные Штаты вообще не смогут его поколебать.
Возможно, Тесла это увидел, и они рассмотрели возможность использования в качестве двигателей постоянных магнитов, вообще не использующих редкоземельные элементы.Это смелое предположение или шутка, мы до сих пор не знаем.Если Тесла откажется от двигателей с постоянными магнитами и вернется к асинхронным двигателям, похоже, это не их стиль ведения дел.А Тесла хочет использовать двигатели с постоянными магнитами и полностью отказывается от редкоземельных постоянных магнитов, поэтому есть две возможности: одна — получить инновационные результаты на оригинальных керамических (ферритовых) и постоянных магнитах AlNiCo. Вторая — постоянные магниты, изготовленные из другие материалы из нередкоземельных сплавов также могут сохранять тот же эффект, что и редкоземельные постоянные магниты.Если это не эти двое, то Тесла, скорее всего, играет с концепциями.Да Вукович, президент ООО «Альянс», однажды сказал, что «из-за характеристик редкоземельных магнитов ни один другой магнитный материал не может сравниться с их высокими прочностными характеристиками.Вы не сможете заменить редкоземельные магниты».
Независимо от того, играет ли Тесла с концепциями или действительно хочет избавиться от своей зависимости от поставок редкоземельных элементов из Китая в плане двигателей с постоянными магнитами, редактор считает, что редкоземельные ресурсы очень ценны, и мы должны развивать их рационально и платить больше. внимание будущим поколениям.В то же время исследователям необходимо активизировать свои исследовательские усилия.Не будем говорить, хороша ли формулировка Теслы или нет, по крайней мере, она дала нам некоторые намеки и вдохновение.