Tesla Motors Jistgħu Jikkunsidraw li jissostitwixxu Kalamiti Rare Earth B'Ferriti ta 'prestazzjoni baxxa

Minħabba kwistjonijiet tal-katina tal-provvista u tħassib ambjentali, id-diviżjoni tal-powertrain ta 'Tesla qed taħdem biex tneħħi kalamiti ta' l-art rari minn muturi elettriċi, u Tfittex alternattivi.

 

Tesla għadha ma vvintatx materjal ta 'kalamita kompletament ġdid, għalhekk jista' juża teknoloġija eżistenti għal xi żmien, l-aktar probabbli li juża ferriti Irħas u faċli biex jimmanifatturaw.

 

Billi tpoġġi bir-reqqa l-kalamiti tal-ferrite u taġġusta aspetti oħra tad-disinn tal-mutur, ħafna mill-proprjetajiet ta 'muturi rari mmexxija mill-art jistgħu jiġu replikati Indiċi. F'dan il-każ, il-piż tal-mutur żdied biss b'madwar 30 fil-mija, li huwa relattiv għall-piż ġenerali tal-karozza

Id-differenza tista 'tkun żgħira.

Il-materjal tal-kalamita ġdid jeħtieġ li jkollu t-tliet karatteristiċi bażiċi li ġejjin: 1) jeħtieġ li jkun manjetiku: 2) jibqa 'manjetiku fil-preżenza ta' kampi manjetiċi oħra; 3) Jista 'jiflaħ temperatura għolja.

 

Aħbarijiet Tencent Technology News, il-manifattur tal-karozzi elettriċi Tesla qal li l-muturi tal-karozzi tiegħu mhux se jibqgħu jużaw elementi ta 'art rari, li jfisser li l-Inġiniera li jduqu Tesla se jkollhom joħorġu l-kreattività tagħhom biex isibu alternattivi.

 

Ix-xahar li għadda, fl-avveniment ta' Jum l-Investitur ta' Tesla, Elon Musk ħareġ "Master Plan Part III." Fosthom, hemm Dettall żgħir ikkawża ħawwad fil-qasam tal-fiżika. Colin Campbell, eżekuttiv fid-diviżjoni tal-powertrain ta 'Tesla, ħabbar li t-tim tiegħu qed jaħdem fuq It-tneħħija ta' kalamiti ta 'art rari mill-muturi hija dovuta għal kwistjonijiet tal-katina tal-provvista u impatt negattiv eċċessiv mill-produzzjoni ta' kalamiti rari.

Biex tikseb dan, Campbell ippreżenta żewġ slides li jinvolvu tliet materjali misterjużi li kienu ttikkettjati b'mod għaqli Għal rari earth 1, rare earth 2 u rare earth 3. L-ewwel slide tirrappreżenta l-istat attwali ta 'Tesla, li juża kullimkien minn nofs kilogramma sa 10 grammi f'kull vettura. Fit-tieni slide, in-numru ta 'elementi rari tad-dinja użati jinżel għal żero.

 

Għal magnetists li jistudjaw il-qawwa maġika ta 'ċerti materjali minħabba l-moviment ta' elettroni, l-identità ta 'art rari 1 hija faċli biex tiġi identifikata, Jiġifieri neodimju. Meta miżjud ma 'elementi komuni bħall-ħadid u l-boron, dan il-metall jista' jgħin biex jinħoloq kamp manjetiku b'saħħtu u dejjem fuq. Iżda ftit materjali għandhom din il-kwalità, li jipproduċu karozzi Tesla li huma kbar biżżejjed biex jiċċaqilqu aktar minn 2,000 ċikatriċi kilogrammi, u l-kampi manjetiċi ta 'ħafna affarijiet oħra minn robots industrijali għal ġettijiet tal-ġlied, għandhom inqas elementi terrestri rari. Jekk Tesla tgħodd

Biex tneħħi n-neodimju u elementi oħra tad-dinja rari mill-mutur, liema kalamita se tuża minflok?

 

Ħaġa waħda hija ċerta għall-fiżiċi: Tesla ma vvintatx materjal kalamita kompletament ġdid. Andy Blackburn, viċi president eżekuttiv tal-istrateġija f'NIron Magnetics, qal: "F'aktar minn 100 sena, jista 'jkollna biss ftit opportunitajiet biex niksbu kalamiti kummerċjali ġodda." NIronMagnetics hija waħda mill-ftit startups li qed jippruvaw jaħtfu l-opportunità li jmiss.

 

Blackburn u oħrajn jemmnu li huwa aktar probabbli li Tesla ddeċidiet li tuża kalamita ħafna inqas qawwija Se jkun. Fost il-ħafna possibbiltajiet, l-aktar kandidat ovvju huwa ferrite: ċeramika komposta minn ħadid u ossiġnu, b'Ammont żgħir ta 'metall, bħal strontium, huwa mħallat. Huwa rħis u faċli biex timmanifattura madwar id-dinja mis-snin 50 tas-seklu 20

Il-bibien tal-friġġ huma manifatturati b'dan il-mod.

 

Iżda bil-volum, ferrites huma biss wieħed minn għaxra tal-manjetiżmu tal-kalamiti tan-neodimju, li jqajjem mistoqsijiet ġodda. L-ewwel Eżekuttiv ta 'Tesla Elon Musk dejjem kien magħruf li ma kienx kompromessi, iżda jekk Tesla se taqleb għall-ferrite, jidher li trid tagħmel xi ħaġa

Xi konċessjonijiet. Huwa faċli li wieħed jaħseb li l-batteriji huma l-qawwa tal-karozzi elettriċi, iżda fil-fatt huwa l-elettromanjetiżmu li jmexxi l-karozzi elettriċi. Mhux ta 'kumbinazzjoni li kemm il-kumpanija Tesla kif ukoll l-unità manjetika "Tesla" huma msemmijin għall-istess persuna. Meta l-elettroni jgħaddu mill-wajers fil-mutur Meta jduru, jiġġeneraw kamp elettromanjetiku li jimbotta l-forza manjetika opposta, u jikkawża li x-xaft tal-mutur isuq ir-roti biex iduru.

Għar-roti ta 'wara tal-vetturi Tesla, dawn il-forzi huma pprovduti minn mutur elettriku b'kalamita permanenti, li huwa tip ta' mutur li għandu Materjal stramb li jistabbilizza kamp manjetiku mingħajr ebda input kurrenti, grazzi għall-ispin inġenjuż tal-elettroni madwar l-atomi. Sla Speċjali biss beda jżid dawn il-kalamiti mal-karozzi madwar ħames snin ilu biex jestendu l-ħajja tal-batterija mingħajr ma jaġġornaw il-Medda tal-batterija u żiedu t-torque. Qabel dan, il-kumpanija użat muturi ta 'induzzjoni manifatturati madwar elettrokalamiti, li minnhom jgħaddu l-elettrokalamiti

Il-manjetiżmu huwa ġġenerat mill-konsum tal-elettriku. Dawk il-mudelli b'mutur immuntat fuq quddiem għadhom jużaw dan il-mudell illum.

 

Il-mossa ta 'Tesla biex tabbanduna l-artijiet rari u l-kalamiti tista' tidher daqsxejn stramba. Il-kumpaniji tal-karozzi ħafna drabi huma ossessjonati bl-effiċjenza niexfa, speċjalment Fil-każ ta 'vetturi elettriċi, għadhom qed jitħabtu biex jikkonvinċu lis-sewwieqa biex jegħlbu l-biża' tagħhom ta 'firxa. Imma mal-manifatturi tal-karozzi

L-espansjoni tal-produzzjoni ta 'vetturi elettriċi qed tibda, u ħafna proġetti li qabel kienu kkunsidrati wisq ineffiċjenti qed jerġgħu jitfaċċaw.

 

Dan wassal lill-produtturi tal-karozzi, inkluża Tesla, biex jipproduċu aktar karozzi li jużaw batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju (LFP). B'dawk il-batteriji li fihom elementi bħall-kobalt u n-nikil għandhom tendenza li jkollhom medda iqsar mill-batteriji. Din hija teknoloġija eqdem,

Piż akbar u kapaċità ta 'ħażna aktar baxxa. Il-Mudell 3 attwali, imħaddem b'enerġija b'veloċità baxxa, għandu firxa ta '272 mil (madwar 438 km), filwaqt li l-Mudell S fuq medda twila b'batteriji aktar avvanzati jista' jilħaq 400 mil (640 km). Iżda l-adozzjoni ta 'batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju tista' tkun għażla kummerċjali aktar għaqlija, peress li tevita l-użu ta 'dawk aktar għaljin jew saħansitra eżistenzjali Materjal ta' riskju politiku.

 

Huwa improbabbli li Tesla sempliċement tissostitwixxi kalamiti, bħall-ferrites, b'xi ħaġa agħar, għalkemm, u xejn aktar Bidla. Il-fiżika tal-Università ta 'Uppsala Alena Vishna qalet: "Int se ġġorr biċċa kbira ta' magnetism f'karozza Ħadid. "Fortunatament, il-muturi huma magni pjuttost kumplessi, magħmulin minn ħafna partijiet oħra li teoretikament jistgħu jiġu rranġati mill-ġdid kolonna biex itaffu l-impatt tal-użu ta 'kalamiti aktar dgħajfa.

 

F'mudell tal-kompjuter, il-kumpanija tal-materjali Proterial iddeterminat reċentement, billi tpoġġi bir-reqqa l-kalamita tal-ferrite u taġġusta s-sett tal-mutur F'aspetti oħra, ħafna indikaturi tal-prestazzjoni ta 'muturi ta' drajv ta 'earth rari jistgħu jiġu replikati. F'dan il-każ, il-piż tal-mutur biss B'żieda ta 'madwar 30 fil-mija, id-differenza tista' tkun żgħira relattiva għall-piż ġenerali tal-karozza.

 

Minkejja dawn l-uġigħ ta 'ras, il-kumpaniji tal-karozzi għandhom ħafna raġunijiet biex jabbandunaw elementi rari tad-dinja, iżda biss jekk jagħmlu. Jekk tista' tagħmel dan. Il-valur tas-suq kollu tad-dinja rari huwa madwar l-istess bħas-suq tal-bajd Amerikan, u fit-teorija, Primes tal-wan tal-art rari jistgħu jiġu estratti, ipproċessati u kkonvertiti f'manjetiżmu madwar id-dinja tal-ħadid, iżda fil-fatt hemm ħafna sfidi għal dawn il-proċessi.

 

Thomas Krummer, analista minerali u blogger popolari tal-għassa tal-art rari, qal: "Dan huwa ftehim ta '$ 10 biljun Iżda l-valur tal-prodotti maħluqa fis-sena huwa bejn $ 2 triljun u $ 3 triljun, li huwa lieva enormi. Karozza Huwa minnu wkoll li anke jekk fihom biss ftit kilogrammi ta 'din is-sustanza, it-tneħħija tagħhom tfisser li l-karozzi kollha se tiddisinja mill-ġdid.

 

L-Istati Uniti u l-Ewropa qed jippruvaw jiddiversifikaw din il-katina tal-provvista. Minjieri tal-art rari tal-Kalifornja, li ngħalqu fil-bidu tas-seklu 21, reċentement reġgħu fetħu

Provvista ta 'qabel ta' 15 fil-mija tal-artijiet rari tad-dinja. Fl-Istati Uniti, l-aġenziji tal-gvern, speċjalment id-Dipartiment tad-Difiża, jeħtieġu tagħmir bħal ajruplani u satelliti

Li jipprovdu kalamiti qawwija, huma ħerqana li jinvestu fil-ktajjen tal-provvista kemm domestikament kif ukoll f'reġjuni bħall-Ġappun u l-Ewropa. Imma meta wieħed iqis is-suċċess Dan huwa proċess bil-mod li jieħu s-snin jew saħansitra għexieren ta’ snin. Fl-istess ħin, id-domanda għall-inkorporazzjoni ta 'kalamiti f'għodod ta' dekarbonizzazzjoni bħal karozzi u turbini tar-riħ qed tiżdied ukoll.

Skont l-istitut tar-riċerka tas-suq AdamasIntelligence, 12 fil-mija tal-artijiet rari huma attwalment użati f'vetturi elettriċi, li huwa suq li għadu għadu kif għadu qed jibda. Fl-istess ħin, il-prezzijiet tal-art rari ħafna drabi jvarjaw b'mod selvaġġ, u kumpaniji esterni ħafna drabi ma jistgħux ibassru dawn il-fatturi

Sempliċi.

 

Jim Chelikowski, fiżiku li jistudja materjali manjetiċi fl-Università ta 'Texas f'Austin, qal li fil-qosor, Jekk inti f'industrija fejn jistgħu jinstabu prodotti alternattivi, dan jista' jkun straordinarju. Iżda huwa qal li t-tfittxija kienet aħjar minn ferrite Hemm varjetà ta 'raġunijiet għal alternattivi aħjar għal kalamiti rari. L-isfida hija li jinstab materjal bi tliet karatteristiċi bażiċi: 1) jeħtieġ li jkun manjetiku; 2) tkompli tkun manjetika fil-preżenza ta 'kampijiet manjetiċi oħra; u 3) jista 'jiflaħ temperaturi għoljin. Il-kalamiti termali m'għadhomx kalamiti.

 

Ir-riċerkaturi jafu tajjeb ħafna liema elementi kimiċi jagħmlu kalamiti tajba, iżda hemm miljuni ta 'arranġamenti atomiċi potenzjali Żerriegħa. Xi hekk imsejħa kaċċaturi tal-kalamita jieħdu l-approċċ li jibdew b'mijiet ta 'eluf ta' materjali possibbli u jneħħu dawk li fihom artijiet rari u mbagħad jużaw it-tagħlim bil-magni biex ibassru l-proprjetajiet manjetiċi tal-materjal li jifdal. Fl-aħħar tas-sena li għaddiet, Chelikows Key et al. uża s-sistema biex joħloq materjal ġdid manjetiku ħafna li fih il-kobalt.Spiss l-akbar sfida hija li ssib kalamiti ġodda li huma faċli biex jimmanifatturaw. Vicina tal-Università ta 'Uppsala spjegat li xi kalamiti żviluppati ġodda, bħal dawk li fihom il-manganiż, huma promettenti iżda instabbli. F'każijiet oħra, ix-xjentisti jafu li materjal huwa estremament manjetiku, iżda ma jistax isir bil-massa. Dawn jinkludu tetragonite, kompost tan-nikil-ħadid misjub biss minn meteoriti li jridu jgħaddu minn eluf ta 'snin ta' tkessiħ bil-mod biex jirranġaw b'mod preċiż l-atomi tiegħu fl-istat it-tajjeb. Fil-laboratorju, l-isforzi biex il-proċess jitmexxa 'l quddiem aktar malajr għadhom għaddejjin, iżda għadhom ma jagħtux il-frott.

 

Magnet startup Niron: Ikkopja kollha u fittex xi wħud. Il-kumpanija tgħid li tipproduċi kalamiti nitrur ferriku teoretikament meta mqabbla man-Neodimju huwa aktar manjetiku. Iżda huwa wkoll materjal volatili li huwa diffiċli biex jimmanifattura u jippreserva fil-forma mixtieqa. Blackburn qal li l-kumpanija qed tagħmel progress iżda ma tistax tipproduċi kalamiti b'saħħithom biżżejjed għall-ġenerazzjoni li jmiss ta 'karozzi ta' Tesla. L-ewwel pass, huwa jgħid, huwa li tpoġġi l-kalamita l-ġdida f'apparat iżgħar bħal sistemi tal-ħoss.

 

Thomas Krummer, analista tal-minjieri u blogger popolari tal-għassa tal-art rari, qal li ma kienx ċar jekk produtturi tal-karozzi oħra humiex se jsegwu l-pass ta’ Tesla biex jabbandunaw l-artijiet rari. Xi kumpaniji jistgħu jinsistu li jagħmlu l-kredenzjali nazzjonali jimxu bir-reqqa filwaqt li oħra

Kopja Agħżel kollha u tfittxija għal xi kumpaniji se tuża l-induzzjoni biex iċċaqlaq affarijiet Yunshan Zhoukou. Anke Tesla tista’ tuża ftit grammi ta’ artijiet rari fuq karozzi futuri, imxerrda f’postijiet bħal twieqi awtomatiċi, power steering u wipers tal-windskrin.

 

Fl-avveniment ta 'Jum l-Investitur ta' Tesla, is-slide li tqabbel il-kontenut ta 'art rari kienet fil-fatt tqabbel karozza sħiħa tal-ġenerazzjoni kurrenti ma' karozza sħiħa tal-ġenerazzjoni kurrenti Muturi futuri ġew imqabbla, li jista 'jkun stunt ta' pubbliċità. Workarounds bħal Tesla qegħdin fl-iżvilupp, Is-sostituzzjoni ta 'materjali ta' art rari fil-muturi tista 'tkun ħaġa tajba, iżda kif jgħid Krummer, "Nibża' li m'għandniex ħin biżżejjed."

 

TMIEM