Pro provizoĉeno kaj mediaj problemoj, la fako de motortrajno de Tesla laboras forte por forigi rarajn terajn magnetojn de motoroj kaj serĉas alternativajn solvojn.
Tesla ankoraŭ ne inventis tute novan magnetan materialon, do ĝi povas kontentiĝi kun ekzistanta teknologio, plej verŝajne uzante malmultekosta kaj facile fabrikita ferito.
Zorge poziciigante feritajn magnetojn kaj ĝustigante aliajn aspektojn de motora dezajno, multaj agado-indikiloj derara teroveturmotoroj povas esti reproduktitaj. En ĉi tiu kazo, la pezo de la motoro nur pliiĝas je ĉirkaŭ 30%, kio povas esti malgranda diferenco kompare kun la ĝenerala pezo de la aŭto.
4. Novaj magnetaj materialoj devas havi la jenajn tri bazajn trajtojn: 1) ili devas havi magnetismon; 2) Daŭre konservi magnetismon en ĉeesto de aliaj magnetaj kampoj; 3) Povas elteni altajn temperaturojn.
Laŭ Tencent Technology News, la fabrikanto de elektraj aŭtomobiloj Teslo deklaris, ke maloftaj teraj elementoj ne plu estos uzataj en siaj aŭtaj motoroj, kio signifas, ke la inĝenieroj de Tesla devos plene liberigi sian kreemon por trovi alternativajn solvojn.
La pasintan monaton, Elon Musk publikigis la "Trian Parton de la Ĉefplano" ĉe la evento de Tesla Investor Day. Inter ili, estas malgranda detalo, kiu kaŭzis sensacion en la kampo de fiziko. Colin Campbell, altranga oficulo en la fako de potenco-trajno de Tesla, anoncis, ke lia teamo forigas rarajn terajn magnetojn de motoroj pro provizoĉenproblemoj kaj la grava negativa efiko de produktado de rarateraj magnetoj.
Por atingi tiun celon, Campbell prezentis du diapozitivojn implikantajn tri misterajn materialojn lerte etikeditajn kiel rara tero 1, rara tero 2, kaj rara tero 3. La unua glitado reprezentas la nunan situacion de Tesla, kie la kvanto de raraj teroj uzitaj fare de la firmao en ĉiu veturilo. varias de duona kilogramo ĝis 10 gramoj. Sur la dua diapozitivo, la uzado de ĉiuj raraj elementoj estis reduktita al nulo.
Por magnetologoj, kiuj studas la magian potencon generitan per elektronika moviĝo en certaj materialoj, la identeco de rara tero 1 estas facile rekonebla, kio estas neodimo. Se aldonite al komunaj elementoj kiel fero kaj boro, ĉi tiu metalo povas helpi krei fortan, ĉiam sur magneta kampo. Sed malmultaj materialoj havas ĉi tiun kvaliton, kaj eĉ malpli da rarateraj elementoj generas magnetajn kampojn, kiuj povas movi Teslajn aŭtojn pezantajn pli ol 2000 kilogramojn, same kiel multajn aliajn aferojn de industriaj robotoj ĝis ĉasaviadiloj. Se Tesla planas forigi neodimon kaj aliajn rarajn elementojn de la motoro, kiun magneton ĝi uzos anstataŭe?
Por fizikistoj, unu afero estas certa: Tesla ne inventis tute novan tipon de magneta materialo. Andy Blackburn, Plenuma Vicprezidanto de Strategio ĉe NIron Magnets, diris, "En pli ol 100 jaroj, ni eble nur havos kelkajn ŝancojn akiri novajn komercajn magnetojn." NIron Magnets estas unu el la malmultaj noventreprenoj provanta kapti la sekvan ŝancon.
Blackburn kaj aliaj opinias, ke estas pli verŝajne, ke Tesla decidis fari kun multe malpli potenca magneto. Inter multaj eblecoj, la plej evidenta kandidato estas ferito: ceramikaĵo kunmetita de fero kaj oksigeno, miksita kun malgranda kvanto de metalo kiel stroncio. Ĝi estas kaj malmultekosta kaj facile fabrikebla, kaj ekde la 1950-aj jaroj, fridujpordoj tra la mondo estas fabrikitaj tiamaniere.
Sed laŭ volumeno, la magnetismo de ferrito estas nur unu dekono de tiu de neodimaj magnetoj, kio levas novajn demandojn. Tesla CEO Elon Musk ĉiam estis konata pro esti senkompromisa, sed se Tesla volas ŝanĝi al ferito, ŝajnas, ke iuj koncedoj devas esti faritaj.
Estas facile kredi, ke kuirilaroj estas la potenco de elektraj veturiloj, sed fakte, ĝi estas elektromagneta veturado kiu veturas elektrajn veturilojn. Ne estas hazardo, ke kaj Tesla Kompanio kaj la magneta unuo "Tesla" estas nomitaj laŭ la sama persono. Kiam elektronoj fluas tra la bobenoj en motoro, ili generas elektromagnetan kampon kiu movas la kontraŭan magnetan forton, igante la ŝafton de la motoro rotacii kun la radoj.
Por la malantaŭaj radoj de Tesla aŭtoj, ĉi tiuj fortoj estas provizitaj de motoroj kun permanentaj magnetoj, stranga materialo kun stabila magneta kampo kaj sen aktuala enigo, danke al la lerta spino de elektronoj ĉirkaŭ atomoj. Tesla nur komencis aldoni ĉi tiujn magnetojn al aŭtoj antaŭ ĉirkaŭ kvin jaroj, por etendi gamon kaj pliigi tordmomanton sen ĝisdatigi la kuirilaron. Antaŭ tio, la firmao uzis induktomotorojn produktitajn ĉirkaŭ elektromagnetoj, kiuj generas magnetismon konsumante elektron. Tiuj modeloj ekipitaj per antaŭaj motoroj ankoraŭ uzas ĉi tiun reĝimon.
La movo de Tesla forlasi rarajn terojn kaj magnetojn ŝajnas iom stranga. Aŭtokompanioj ofte estas obseditaj pri efikeco, precipe en la kazo de elektraj veturiloj, kie ili daŭre provas persvadi ŝoforojn venki sian timon de intervalo. Sed ĉar aŭtoproduktantoj komencas vastigi la produktadskalon de elektraj veturiloj, multaj projektoj, kiuj antaŭe estis konsideritaj tro malefikaj, reaperiĝas.
Ĉi tio instigis aŭtoproduktantojn, inkluzive de Tesla, produkti pli da aŭtoj per litio ferfosfato (LFP) baterioj. Kompare kun baterioj enhavantaj elementojn kiel ekzemple kobalto kaj nikelo, ĉi tiuj modeloj ofte havas pli mallongan atingon. Ĉi tio estas pli malnova teknologio kun pli granda pezo kaj pli malalta stoka kapacito. Nuntempe, la Model 3 funkciigita de malaltrapida potenco havas gamon de 272 mejloj (ĉirkaŭ 438 kilometroj), dum la fora Model S ekipita per pli altnivelaj baterioj povas atingi 400 mejlojn (640 kilometrojn). Tamen, la uzo de litia ferfosfata baterio povas esti pli prudenta komerca elekto, ĉar ĝi evitas la uzon de pli multekostaj kaj eĉ politike riskaj materialoj.
Tamen, Tesla verŝajne ne simple anstataŭigos magnetojn per io pli malbona, kiel ferito, sen fari aliajn ŝanĝojn. Fizikisto de la Universitato de Upsalo Alaina Vishna diris, "Vi portos grandegan magneton en via aŭto. Feliĉe, elektraj motoroj estas sufiĉe kompleksaj maŝinoj kun multaj aliaj komponentoj, kiuj povas teorie esti rearanĝitaj por redukti la efikon de uzado de pli malfortaj magnetoj.
En komputilaj modeloj, materiala kompanio Proterial lastatempe determinis, ke multaj agado-indikiloj de maloftaj termotoroj povas esti reproduktitaj zorge poziciigante feritajn magnetojn kaj alĝustigante aliajn aspektojn de motordezajno. En ĉi tiu kazo, la pezo de la motoro nur pliiĝas je ĉirkaŭ 30%, kio povas esti malgranda diferenco kompare kun la ĝenerala pezo de la aŭto.
Malgraŭ ĉi tiuj kapdoloroj, aŭtomobilaj kompanioj ankoraŭ havas multajn kialojn por forlasi rarajn terajn elementojn, kondiĉe ke ili povas fari tion. La valoro de la tuta merkato de maloftaj tero estas simila al tiu de la ovomerkato en Usono, kaj teorie, rareteraj elementoj povas esti elminitaj, prilaboritaj kaj konvertitaj en magnetojn tutmonde, sed en realeco, ĉi tiuj procezoj prezentas multajn defiojn.
Mineralanalizisto kaj populara blogisto pri observado de maloftaj teroj Thomas Krumer diris, "Ĉi tio estas industrio de 10 miliardoj USD, sed la valoro de produktoj kreitaj ĉiujare varias de 2 duilionoj USD ĝis 3 duilionoj USD, kio estas grandega levilo. La sama validas por aŭtoj. Eĉ se ili enhavas nur kelkajn kilogramojn da ĉi tiu substanco, forigi ilin signifas, ke aŭtoj ne plu povas funkcii krom se vi volas restrukturi la tutan motoron.
Usono kaj Eŭropo provas diversigi ĉi tiun provizoĉenon. La Kaliforniaj rarateraj minejoj, kiuj estis fermitaj en la frua 21-a jarcento, ĵus remalfermis kaj nuntempe liveras 15% de la mondaj raraj terresursoj. En Usono, registaraj agentejoj (precipe la Departemento de Defendo) bezonas provizi potencajn magnetojn por ekipaĵoj kiel aviadiloj kaj satelitoj, kaj ili entuziasmas pri investado en provizoĉenoj enlande kaj en regionoj kiel Japanio kaj Eŭropo. Sed konsiderante koston, postulatan teknologion kaj mediajn problemojn, ĉi tio estas malrapida procezo, kiu povas daŭri plurajn jarojn aŭ eĉ jardekojn.
Afiŝtempo: majo-11-2023