Vegna framboðskeðju og umhverfisvandamála vinnur Dowtrain deild Tesla hörðum höndum að því að fjarlægja sjaldgæfar jarðar seglum frá mótorum og er að leita að öðrum lausnum.
Tesla hefur ekki enn fundið upp alveg nýtt segulefni, svo það gæti gert það að verkum að núverandi tækni er, líklega með ódýrri og auðveldlega framleiddri ferrít.
Með því að staðsetja ferrít seglum vandlega og aðlaga aðra þætti í mótorhönnunSjaldgæf jörðHægt er að endurtaka drifmótora. Í þessu tilfelli eykst þyngd mótorsins aðeins um 30%, sem getur verið lítill munur miðað við heildarþyngd bílsins.
4.. Ný segulefni þurfa að hafa eftirfarandi þrjú grunneinkenni: 1) þau þurfa að hafa segulmagn; 2) halda áfram að viðhalda segulmagn í viðurvist annarra segulsviðs; 3) þolir hátt hitastig.
Samkvæmt Tencent Technology News hefur framleiðandi rafknúinna ökutækja, Tesla, lýst því yfir að sjaldgæfir jarðþættir verði ekki lengur notaðir í bílavélum sínum, sem þýðir að verkfræðingar Tesla verða að láta lausan sköpunargáfu sína að fullu við að finna aðrar lausnir.
Í síðasta mánuði sendi Elon Musk út „þriðja hluta aðalskipulagsins“ á viðburði Tesla Investor Day. Meðal þeirra er lítið smáatriði sem hefur valdið tilfinningu á sviði eðlisfræðinnar. Colin Campbell, yfirmaður í Destrain -deild Tesla, tilkynnti að teymi hans fjarlægi sjaldgæfan jarð segla frá mótorum vegna vandamála í framboðskeðju og veruleg neikvæð áhrif af því að framleiða sjaldgæfar jarðar seglum.
Til að ná þessu markmiði kynnti Campbell tvær skyggnur þar sem þrjú dularfull efni voru snjall merkt sem sjaldgæf jörð 1, sjaldgæf jörð 2 og sjaldgæf jörð 3. Fyrsta rennibrautin táknar núverandi ástand Tesla, þar sem magn sjaldgæfra jarðar sem fyrirtækið notar í hverri bifreið er frá hálfu kíló til 10 grömm. Á annarri rennibrautinni hefur notkun allra sjaldgæfra jarðarþátta verið fækkað í núll.
Fyrir segulfræðinga sem rannsaka töfrandi kraft sem myndast við rafræna hreyfingu í ákveðnum efnum er auðkenni sjaldgæfra jarðar 1 auðþekkjanleg, sem er neodymium. Þegar þessi málmur er bætt við sameiginlega þætti eins og járn og bór getur þessi málmur hjálpað til við að skapa sterkt, alltaf á segulsvið. En fá efni hafa þessi gæði og enn færri sjaldgæfir jarðarþættir mynda segulsvið sem geta fært Tesla bíla sem vega yfir 2000 kíló, svo og margt annað frá iðnaðar vélmenni til orrustuþotur. Ef Tesla hyggst fjarlægja neodymium og aðra sjaldgæfa jörð þætti úr mótornum, hvaða segull mun hann nota í staðinn?
Fyrir eðlisfræðinga er eitt víst: Tesla fann ekki upp alveg nýja tegund af segulmagni. Andy Blackburn, framkvæmdastjóri stefnumótunar hjá Niron Magnets, sagði: „Á meira en 100 árum gætum við aðeins haft nokkur tækifæri til að eignast nýja viðskiptamagn.“ Niron Magnets er einn af fáum sprotafyrirtækjum sem reyna að grípa næsta tækifæri.
Blackburn og aðrir telja líklegra að Tesla hafi ákveðið að gera sér grein fyrir mun minna öflugri segli. Meðal margra möguleika er augljósasti frambjóðandinn ferrít: keramik sem samanstendur af járni og súrefni, blandað með litlu magni af málmi eins og strontíum. Það er bæði ódýrt og auðvelt að framleiða og síðan á sjötta áratugnum hafa ísskápar um allan heim verið framleiddar með þessum hætti.
En hvað varðar rúmmál er segulmagnið af ferrít aðeins einn tíundi hluti af neodymium seglum, sem vekur upp nýjar spurningar. Elon Musk, forstjóri Tesla, hefur alltaf verið þekktur fyrir að vera ósveigjanlegur, en ef Tesla á að fara yfir í ferrít virðist sem einhver ívilnanir verði að gera.
Auðvelt er að trúa því að rafhlöður séu kraftur rafknúinna ökutækja, en í raun og veru er það rafsegulkoma sem rekur rafknúin ökutæki. Það er engin tilviljun að bæði Tesla Company og seguleiningin „Tesla“ eru nefnd eftir sama manni. Þegar rafeindir renna í gegnum vafningana í mótor, mynda þær rafsegulsvið sem knýr gagnstæða segulkraftinn og veldur því að skaft mótorsins snýst með hjólunum.
Fyrir afturhjól Tesla bíla eru þessir kraftar veittir af mótorum með varanlegum seglum, undarlegu efni með stöðugt segulsvið og ekkert strauminntak, þökk sé snjallri snúningi rafeinda umhverfis atóm. Tesla byrjaði aðeins að bæta þessum seglum við bíla fyrir um það bil fimm árum, til að lengja svið og auka tog án þess að uppfæra rafhlöðuna. Fyrir þetta notaði fyrirtækið örvunarmótora framleiddar í kringum rafseglur, sem mynda segulmagn með því að neyta rafmagns. Þessar gerðir sem eru með framan mótora eru enn að nota þennan hátt.
Flutningur Tesla til að láta af sjaldgæfum jörðum og seglum virðist svolítið undarleg. Bifreiðafyrirtæki eru oft gagntekin af skilvirkni, sérstaklega þegar um er að ræða rafknúin ökutæki, þar sem þau eru enn að reyna að sannfæra ökumenn um að vinna bug á ótta sínum við svið. En þegar bílaframleiðendur byrja að auka framleiðslu kvarða rafknúinna ökutækja eru mörg verkefni sem áður voru taldar of óhagkvæmar.
Þetta hefur orðið til þess að bílaframleiðendur, þar á meðal Tesla, framleiða fleiri bíla með litíum járnfosfat (LFP) rafhlöðum. Í samanburði við rafhlöður sem innihalda þætti eins og kóbalt og nikkel, hafa þessar gerðir oft styttri svið. Þetta er eldri tækni með meiri þyngd og lægri geymslugetu. Sem stendur hefur Model 3, sem knúinn er af lághraða afl á bilinu 272 mílur (um það bil 438 km), en fjarlægari líkanið er með fullkomnari rafhlöður geta orðið 400 mílur (640 km). Hins vegar getur notkun litíum járnfosfat rafhlöðu verið skynsamlegra viðskiptaval, vegna þess að það forðast notkun dýrari og jafnvel pólitískt áhættusömra efna.
Hins vegar er ólíklegt að Tesla muni einfaldlega skipta um segla fyrir eitthvað verra, svo sem ferrít, án þess að gera aðrar breytingar. Eðlisfræðingur háskólans í Uppsala, Alaina Vishna, sagði: „Þú munt bera risastóran segull í bílnum þínum. Sem betur fer eru rafmótorar nokkuð flóknar vélar með mörgum öðrum íhlutum sem fræðilega er hægt að endurraða til að draga úr áhrifum þess að nota veikari segla.
Í tölvulíkönum ákvað efnisfyrirtækið nýlega að hægt væri að endurtaka marga afköst vísbendinga um sjaldgæfar jarðknúin mótorar með því að staðsetja ferrít seglum vandlega og aðlaga aðra þætti vélknúinna hönnunar. Í þessu tilfelli eykst þyngd mótorsins aðeins um 30%, sem getur verið lítill munur miðað við heildarþyngd bílsins.
Þrátt fyrir þessa höfuðverk hafa bílafyrirtæki enn margar ástæður fyrir því að láta af sjaldgæfum jarðþáttum, að því tilskildu að þau geti gert það. Verðmæti alls sjaldgæfra jarðarmarkaðarins er svipað og á eggjamarkaðnum í Bandaríkjunum og fræðilega séð er hægt að ná sjaldgæfum jarðþáttum, vinna og breyta í seglum um allan heim, en í raun og veru, þessir ferlar bjóða upp á margar áskoranir.
Thomas Krumer, sérfræðingur í steinefni og vinsæll sjaldgæfur jarðvegsskoðun, sagði: „Þetta er 10 milljarða dala atvinnugrein, en verðmæti vara sem búið er til á hverju ári er á bilinu $ 2 billjón til 3 milljarða dala, sem er gríðarleg lyftistöng. Sama gildir um bíla. Jafnvel þó að þau innihaldi aðeins nokkur kíló af þessu efni þýðir það að fjarlægja þá að bílar geta ekki lengur keyrt nema þú sért tilbúinn að endurhanna alla vélina
Bandaríkin og Evrópa eru að reyna að auka fjölbreytni í þessari birgðakeðju. Sjaldgæfar jarðsprengjur í Kaliforníu, sem voru lokaðar snemma á 21. öld, hafa nýlega opnað og nú afhent 15% af sjaldgæfum jarðvegi heimsins. Í Bandaríkjunum þurfa ríkisstofnanir (sérstaklega varnarmálaráðuneytið að útvega öfluga segla fyrir búnað eins og flugvélar og gervihnött og þeir eru áhugasamir um að fjárfesta í framboðskeðjum innanlands og á svæðum eins og Japan og Evrópu. En miðað við kostnað, nauðsynlega tækni og umhverfismál, þá er þetta hægt ferli sem getur varað í nokkur ár eða jafnvel áratugi.
Post Time: maí-11-2023