Tesla Motors nodir yer magnitlarini past unumdor ferritlar bilan almashtirishni ko'rib chiqishi mumkin

Ta'minot zanjiri muammolari va atrof-muhit bilan bog'liq muammolar tufayli Tesla'ning quvvat uzatish bo'limi elektr motorlaridan noyob tuproq magnitlarini olib tashlash va alternativalarni qidirish ustida ishlamoqda.

 

Tesla hali mutlaqo yangi magnit materialni ixtiro qilmagan, shuning uchun u bir muddat mavjud texnologiyadan foydalanishi mumkin, ehtimol arzon va ishlab chiqarish oson ferritlardan foydalanishi mumkin.

 

Ferrit magnitlarini ehtiyotkorlik bilan joylashtirish va vosita dizaynining boshqa jihatlarini sozlash orqali noyob tuproqli motorlarning ko'plab xususiyatlarini Indeks takrorlash mumkin. Bunday holda, dvigatelning og'irligi atigi 30 foizga oshdi, bu avtomobilning umumiy og'irligiga nisbatan.

Farqi kichik bo'lishi mumkin.

Yangi magnit material quyidagi uchta asosiy xususiyatga ega bo'lishi kerak: 1) u magnit bo'lishi kerak: 2) u boshqa magnit maydonlar mavjudligida magnit bo'lib qoladi; 3) Yuqori haroratga bardosh bera oladi.

 

Tencent Technology News yangiliklari, elektr avtomobil ishlab chiqaruvchisi Tesla o'zining avtomobil motorlarida nodir yer elementlaridan foydalanmasligini aytdi, bu Tesla ta'mini ko'rgan muhandislar muqobil variantlarni topish uchun o'z ijodlarini ochishlari kerakligini anglatadi.

 

O'tgan oy Tesla'ning Investor Day tadbirida Ilon Mask "Master Reja III qismi" ni chiqardi. Ular orasida fizika sohasida shov-shuvga sabab bo'lgan kichik bir tafsilot ham bor. Tesla’ning quvvat uzatish bo‘limi rahbari Kolin Kempbell o‘z jamoasi dvigatellardan nodir tuproq magnitlarini olib tashlash ustida ishlayotganini e’lon qildi, bu ta’minot zanjiri muammolari va noyob tuproq magnitlarini ishlab chiqarishning haddan tashqari salbiy ta’siri bilan bog‘liq.

Bunga erishish uchun Kempbell uchta sirli materialni o'z ichiga olgan ikkita slaydni taqdim etdi, ular "Nodir yer 1", "Nodir yer 2" va "Nodir yer" 3 uchun mo'ljallangan. Birinchi slayd har bir avtomobilda yarim kilogrammdan 10 grammgacha bo'lgan har qanday joyda ishlatadigan Teslaning hozirgi holatini aks ettiradi. Ikkinchi slaydda nodir yer elementlarining soni nolga tushadi.

 

Elektronlarning harakati tufayli ma'lum materiallarning sehrli kuchini o'rganadigan magnitlar uchun noyob tuproq 1 ni aniqlash oson, ya'ni neodimiy. Temir va bor kabi umumiy elementlarga qo'shilsa, bu metall kuchli, doimo ishlaydigan magnit maydonni yaratishga yordam beradi. Ammo kamdan-kam materiallar bunday sifatga ega bo'lib, 2000 kilogrammdan ortiq chandiqlarni harakatlantirish uchun etarlicha katta bo'lgan Tesla avtomobillarini ishlab chiqaradi va sanoat robotlaridan tortib qiruvchi samolyotlargacha bo'lgan ko'plab boshqa narsalarning magnit maydonlarida noyob yer elementlari kamroq. Agar Tesla hisoblansa

Dvigateldan neodimiy va boshqa noyob tuproq elementlarini olib tashlash uchun u qaysi magnitdan foydalanadi?

 

Fiziklar uchun bir narsa aniq: Tesla mutlaqo yangi magnit materialni ixtiro qilmagan. NIron Magnetics kompaniyasining strategiya bo'yicha ijrochi vitse-prezidenti Endi Blekbern shunday dedi: "100 yildan ortiq vaqt ichida bizda yangi tijorat magnitlarini olish uchun bir nechta imkoniyatlar bo'lishi mumkin." NIronMagnetics keyingi imkoniyatdan foydalanishga urinayotgan kam sonli startaplardan biridir.

 

Blekbern va boshqalar Tesla kamroq kuchli magnitdan foydalanishga qaror qilgan bo'lishi mumkin, deb hisoblashadi. Ko'pgina imkoniyatlar orasida eng aniq nomzod ferritdir: temir va kisloroddan tashkil topgan keramika, stronsiy kabi oz miqdordagi metall aralashtiriladi. 20-asrning 50-yillaridan buyon butun dunyo bo'ylab arzon va ishlab chiqarish oson

Sovutgich eshiklari shu tarzda ishlab chiqariladi.

 

Ammo hajmi bo'yicha ferritlar neodim magnitlarining magnitlanishining faqat o'ndan bir qismini tashkil etadi, bu esa yangi savollarni tug'diradi. Teslaning birinchi ijrochi direktori Elon Mask har doim murosasizligi bilan tanilgan, ammo Tesla ferritga o'tmoqchi bo'lsa, u nimadir qilish kerakdek tuyuladi.

Ba'zi imtiyozlar. Batareyalar elektromobillarning kuchi deb o'ylash oson, lekin aslida elektromagnitizm elektromobillarni boshqaradi. Tesla kompaniyasi ham, “Tesla” magnit bloki ham bir shaxs nomi bilan atalishi bejiz emas. Dvigateldagi simlar bo'ylab elektronlar oqib o'tganda Burilish paytida ular qarama-qarshi magnit kuchni itaruvchi elektromagnit maydon hosil qiladi, bu esa dvigatelning milini g'ildiraklarning aylanishiga olib keladi.

Tesla avtomobillarining orqa g'ildiraklari uchun bu kuchlar doimiy magnitli elektr motor bilan ta'minlanadi, bu dvigatelning bir turi bo'lib, atomlar atrofida elektronlarning mohirona aylanishi tufayli magnit maydonni hech qanday oqim kiritmasdan barqarorlashtiradigan g'alati materialga ega. Maxsus Sla faqat besh yil oldin bu magnitlarni avtomobillarga batareyaning ishlash muddatini uzaytirish uchun batareya diapazoni va momentni oshirmasdan qo'shishni boshladi. Bungacha kompaniya elektromagnitlar atrofida ishlab chiqarilgan induksion motorlardan foydalangan, ular orqali elektromagnitlar o'tgan

Magnitizm elektr energiyasini iste'mol qilish natijasida hosil bo'ladi. Oldinga o'rnatilgan motorli modellar bugungi kunda ham ushbu modeldan foydalanmoqda.

 

Teslaning noyob er va magnitlardan voz kechish harakati biroz g'alati tuyulishi mumkin. Avtomobil kompaniyalari ko'pincha quruq samaradorlik bilan shug'ullanishadi, ayniqsa elektr transport vositalariga kelsak, ular hali ham haydovchilarni masofadan qo'rqishini engishga ishontirishga harakat qilmoqdalar. Lekin avtomobil ishlab chiqaruvchilar bilan

Elektromobillar ishlab chiqarishni kengaytirish boshlanmoqda va ilgari juda samarasiz deb hisoblangan ko'plab loyihalar qaytadan paydo bo'lmoqda.

 

Bu avtomobil ishlab chiqaruvchilarni, jumladan Tesla'ni lityum temir fosfat (LFP) batareyalaridan foydalanadigan ko'proq avtomobillar ishlab chiqarishga undadi. Kobalt va nikel kabi elementlarni o'z ichiga olgan bunday batareyalar batareyalarga qaraganda qisqaroq masofaga ega. Bu eski texnologiya,

Kattaroq og'irlik va kamroq saqlash hajmi. Past tezlikda ishlaydigan quvvat bilan ishlaydigan hozirgi Model 3 272 milya (taxminan 438 km) masofani bosib o'tadi, yanada rivojlangan batareyalarga ega uzoq masofali Model S esa 400 milya (640 km) ga yetishi mumkin. Ammo lityum temir fosfat batareyalarini qabul qilish oqilona tijorat tanlovi bo'lishi mumkin, chunki u qimmatroq yoki hatto ekzistensial batareyalardan foydalanishdan qochadi. Siyosiy xavf materiali.

 

Tesla ferrit kabi magnitlarni shunchaki yomonroq narsaga almashtirishi dargumon va boshqa hech narsa o'zgarmaydi. Uppsala universiteti fizigi Alena Vishna shunday dedi: "Siz mashinada temirning katta qismini olib yurasiz. "Yaxshiyamki, motorlar juda murakkab mashinalar bo'lib, ular ko'plab boshqa qismlardan iborat bo'lib, ular nazariy jihatdan zaif magnitlardan foydalanish ta'sirini yumshatish uchun ustunni qayta tartibga solish mumkin.

 

Kompyuter modelida, materiallar kompaniyasi Proterial yaqinda aniqlangan, ferrit magnitni ehtiyotkorlik bilan joylashtirish va vosita to'plamini sozlash Boshqa jihatlarda, noyob tuproqli haydovchi motorlarning ko'plab ishlash ko'rsatkichlarini takrorlash mumkin. Bunday holda, faqat dvigatelning og'irligi taxminan 30 foizga oshishi bilan farq avtomobilning umumiy og'irligiga nisbatan kichik bo'lishi mumkin.

 

Bunday bosh og'riqlarga qaramay, avtomobil kompaniyalari noyob tuproq elementlaridan voz kechish uchun juda ko'p sabablarga ega, ammo ular buni qilsalar, agar buni qila olsanglar. Butun nodir tuproq bozorining qiymati Amerika tuxum bozori bilan bir xil bo'lib, nazariy jihatdan, noyob tuproq yuan Primes butun dunyo bo'ylab temirni qazib olish, qayta ishlash va magnitlanishga aylantirilishi mumkin, lekin aslida bu jarayonlar uchun juda ko'p qiyinchiliklar mavjud.

 

Tomas Krummer, mineral tahlilchi va mashhur noyob yer soatlari bloggeri: "Bu 10 milliard dollarlik kelishuv, ammo har yili ishlab chiqariladigan mahsulotlarning qiymati 2 trillion dan 3 trillion dollargacha, bu juda katta dastak. Avtomobil. Bundan tashqari, ularda bir necha kilogramm ushbu modda bo'lsa ham, ularni olib tashlash, avtomobillar endi dvigatelni butunlay qayta ishlamasligini anglatadi".

 

Qo'shma Shtatlar va Evropa ushbu ta'minot zanjirini diversifikatsiya qilishga harakat qilmoqda. 21-asr boshlarida yopilgan Kaliforniya noyob tuproq konlari yaqinda qayta ochildi

Ilgari dunyodagi noyob erlarning 15 foizini etkazib berish. Qo'shma Shtatlarda davlat idoralari, ayniqsa Mudofaa vazirligi samolyot va sun'iy yo'ldosh kabi jihozlarga muhtoj

Kuchli magnitlar bilan ta'minlab, ular mahalliy va Yaponiya va Evropa kabi mintaqalarda ta'minot zanjirlariga sarmoya kiritmoqchi. Ammo muvaffaqiyatni hisobga olsak, bu yillar yoki hatto o'nlab yillar davom etadigan sekin jarayon. Shu bilan birga, avtomobillar va shamol turbinalari kabi dekarbonizatsiya vositalariga magnitlarni kiritish talabi ham ortib bormoqda.

AdamasIntelligence bozor tadqiqot instituti ma'lumotlariga ko'ra, nodir erlarning 12 foizi hozirgi vaqtda yangi bozor bo'lgan elektr transport vositalarida qo'llaniladi. Shu bilan birga, noyob tuproq narxlari ko'pincha vahshiyona o'zgarib turadi va tashqi kompaniyalar ko'pincha bu omillarni oldindan aytib bera olmaydi

Oddiy.

 

Ostindagi Texas universitetida magnit materiallarni o'rganuvchi fizik Jim Chelikovski, xulosa qilib aytganda, agar siz muqobil mahsulotlar topilishi mumkin bo'lgan sanoatda bo'lsangiz, bu g'ayrioddiy bo'lishi mumkin. Ammo uning so'zlariga ko'ra, qidiruv ferritdan ko'ra yaxshiroq edi. Noyob tuproq magnitlariga yaxshiroq alternativa uchun turli sabablar bor. Qiyinchilik uchta asosiy xususiyatga ega bo'lgan materialni topishdir: 1) magnit bo'lishi kerak; 2) u boshqa magnit maydonlar mavjudligida magnit bo'lib qoladi; va 3) yuqori haroratga bardosh bera oladi. Termal magnitlar endi magnit emas.

 

Tadqiqotchilar qaysi kimyoviy elementlarni yaxshi magnit qilishini juda yaxshi bilishadi, ammo millionlab potentsial atom tuzilmalari mavjud. Ba'zi magnit ovchilar deb ataladigan odamlar yuz minglab mumkin bo'lgan materiallardan boshlash va noyob erlarni o'z ichiga olgan materiallarni yo'q qilish yondashuvini qo'llashadi va keyin qolgan materialning magnit xususiyatlarini bashorat qilish uchun mashinani o'rganishdan foydalanadilar. O'tgan yilning oxirida Chelikows Key va boshqalar. kobaltni o'z ichiga olgan yangi yuqori magnitli material yaratish uchun tizimdan foydalangan. Ko'pincha eng katta qiyinchilik ishlab chiqarish oson bo'lgan yangi magnitlarni topishdir. Uppsala universitetidan Vicina, ba'zi yangi ishlab chiqilgan magnitlar, masalan, marganetsni o'z ichiga olgan, istiqbolli, ammo beqaror ekanligini tushuntirdi. Boshqa hollarda, olimlar materialning o'ta magnit ekanligini bilishadi, lekin uni ommaviy ishlab chiqarish mumkin emas. Bularga tetragonit kiradi, faqat meteoritlardan topilgan nikel-temir birikmasi, atomlarini to'g'ri holatga aniq joylashtirish uchun minglab yillar davomida sekin sovishi kerak. Laboratoriyada jarayonni tezroq olg'a siljitish bo'yicha harakatlar davom etmoqda, ammo hali o'z samarasini bermayapti.

 

Magnit ishga tushirilgan Niron: Hammasini nusxalang va ba'zilarini qidiring. Kompaniyaning ta'kidlashicha, u nazariy jihatdan temir nitridi magnitlarini ishlab chiqaradi, ammo Neodimiy magnitliroqdir. Ammo bu ham uchuvchan material bo'lib, uni kerakli shaklda ishlab chiqarish va saqlash qiyin. Blekbernning ta'kidlashicha, kompaniya muvaffaqiyatga erishmoqda, ammo Teslaning keyingi avlod avtomobillari uchun etarlicha kuchli magnitlar ishlab chiqara olmaydi. Birinchi qadam, deydi u, yangi magnitni tovush tizimlari kabi kichikroq qurilmalarga joylashtirishdir.

 

Tomas Krummer, tog'-kon bo'yicha tahlilchi va mashhur noyob tuproq soatlari blogerining aytishicha, boshqa avtomobil ishlab chiqaruvchilar Teslaning noyob erlardan voz kechish harakatiga ergashadimi yoki yo'qmi, noma'lum. Ba'zi kompaniyalar milliy hisob ma'lumotlarini ehtiyotkorlik bilan ko'chirishni talab qilishlari mumkin, boshqalari esa

Nusxalash Hammasini tanlang va ba'zi kompaniyalarni qidiring, Yunshan Zhoukou narsalarni ko'chirish uchun induksiyadan foydalanadi. Hatto Tesla ham bo'lajak avtomobillarida avtomatik oynalar, rul kuchaytirgichlari va shisha tozalagichlar kabi joylarga tarqalgan bir necha gramm noyob tuproqlardan foydalanishi mumkin edi.

 

Tesla kompaniyasining Investor Day tadbirida noyob tuproq tarkibini taqqoslaydigan slayd aslida butun bir hozirgi avlod avtomobilini butun avlod avtomobili bilan solishtirdi Kelajak motorlari solishtirildi, bu esa reklama bo'lishi mumkin. Tesla kabi vaqtinchalik echimlar ishlab chiqilmoqda, motorlarda noyob tuproq materiallarini almashtirish yaxshi narsa bo'lishi mumkin, ammo Krummer aytganidek, "Qo'rqamanki, bizda etarli vaqt yo'q".

 

OXIRI