Minħabba kwistjonijiet tal-katina tal-provvista u ambjentali, id-dipartiment tal-powertrain ta 'Tesla qed jaħdem ħafna biex ineħħi kalamiti tad-dinja rari mill-muturi u qed ifittex soluzzjonijiet alternattivi.
Tesla għadha ma vvintatx materjal tal-kalamita kompletament ġdid, u għalhekk jista 'jagħmel x'jaqsam mat-teknoloġija eżistenti, x'aktarx li tuża ferrite irħis u faċilment manifatturat.
Billi tpoġġi kalamiti tal-ferrite bir-reqqa u taġġusta aspetti oħra tad-disinn tal-mutur, ħafna indikaturi tal-prestazzjoni ta 'art rariMuturi tas-sewqan jistgħu jiġu replikati. F'dan il-każ, il-piż tal-mutur jiżdied biss b'madwar 30%, li jista 'jkun differenza żgħira meta mqabbla mal-piż ġenerali tal-karozza.
4. Materjali tal-kalamita ġodda jeħtieġ li jkollhom it-tliet karatteristiċi bażiċi li ġejjin: 1) jeħtieġ li jkollhom il-manjetiżmu; 2) Kompli żżomm il-manjetiżmu fil-preżenza ta 'kampi manjetiċi oħra; 3) Jista 'jiflaħ għal temperaturi għoljin.
Skond Tencent Technology News, il-manifattur tal-vetturi elettriċi Tesla ddikjara li elementi tad-dinja rari ma jibqgħux jintużaw fil-muturi tal-karozzi tagħha, li jfisser li l-inġiniera ta 'Tesla se jkollhom joħorġu kompletament il-kreattività tagħhom biex isibu soluzzjonijiet alternattivi.
Ix-xahar li għadda, Elon Musk ħareġ it- “tielet parti tal-master plan” fl-avveniment ta ’Tesla Investor Day. Fost dawn, hemm dettall żgħir li kkawża sensazzjoni fil-qasam tal-fiżika. Colin Campbell, eżekuttiv anzjan fid-dipartiment tal-powertrain ta 'Tesla, ħabbar li t-tim tiegħu qed ineħħi kalamiti tad-dinja rari minn muturi minħabba kwistjonijiet tal-katina tal-provvista u l-impatt negattiv sinifikanti tal-produzzjoni ta' kalamiti tad-Dinja rari.
Sabiex jinkiseb dan il-għan, Campbell ippreżenta żewġ slajds li jinvolvu tliet materjali misterjużi ttikkettjati b'mod għaqli bħala Dinja Rari 1, Dinja Rari 2, u Dinja Rari 3 Fit-tieni slide, l-użu tal-elementi kollha rari tad-dinja tnaqqas għal żero.
Għall-manjetologi li jistudjaw il-qawwa maġika ġġenerata minn moviment elettroniku f'ċerti materjali, l-identità tad-Dinja Rari 1 hija faċilment rikonoxxibbli, li hija n-neodimju. Meta jiżdied ma 'elementi komuni bħall-ħadid u l-boron, dan il-metall jista' jgħin biex joħloq kamp manjetiku qawwi. Iżda ftit materjali għandhom din il-kwalità, u saħansitra inqas elementi ta 'art rari jiġġeneraw kampi manjetiċi li jistgħu jiċċaqalqu karozzi Tesla li jiżnu aktar minn 2000 kilogramma, kif ukoll ħafna affarijiet oħra minn robots industrijali għal ġettijiet tal-ġlied. Jekk Tesla qed tippjana li tneħħi n-neodimju u elementi oħra tad-dinja rari mill-mutur, liema kalamita se tuża minflok?
Għall-fiżiċi, ħaġa waħda hija ċerta: Tesla ma vvintax tip kompletament ġdid ta 'materjal manjetiku. Andy Blackburn, viċi president eżekuttiv tal-istrateġija fil-kalamiti Niron, qal, "F'aktar minn 100 sena, jista 'jkollna biss ftit opportunitajiet biex takkwista kalamiti kummerċjali ġodda." Niron Cmagnets huwa wieħed mill-ftit startups li jipprova jaħtaf l-opportunità li jmiss.
Blackburn u oħrajn jemmnu li huwa aktar probabbli li Tesla ddeċidiet li tagħmel x'taqsam ma 'kalamita ferm inqas qawwija. Fost ħafna possibbiltajiet, l-iktar kandidat ovvju huwa ferrite: ċeramika magħmula minn ħadid u ossiġenu, imħallta ma 'ammont żgħir ta' metall bħal strontium. Huwa kemm irħis kif ukoll faċli biex timmanifattura, u mill-ħamsinijiet, il-bibien tal-friġġ madwar id-dinja ġew manifatturati b'dan il-mod.
Iżda f'termini ta 'volum, il-manjetiżmu tal-ferrite huwa wieħed biss għaxra ta' kalamiti tan-neodimju, li jqajjem mistoqsijiet ġodda. Il-Kap Eżekuttiv ta 'Tesla Elon Musk dejjem kien magħruf talli ma jikkompromettix, imma jekk Tesla trid tbiddel lejn il-ferrite, jidher li għandhom isiru xi konċessjonijiet.
Huwa faċli li wieħed jemmen li l-batteriji huma l-qawwa tal-vetturi elettriċi, imma fir-realtà, hija sewqan elettromanjetiku li jmexxi vetturi elettriċi. Mhuwiex koinċidenza li kemm il-Kumpanija Tesla kif ukoll l-unità manjetika "Tesla" huma msejħa wara l-istess persuna. Meta l-elettroni jgħaddu mill-kolji f'mutur, jiġġeneraw kamp elettromanjetiku li jmexxi l-forza manjetika opposta, u jikkawża li x-xaft tal-mutur idur bir-roti.
Għar-roti ta 'wara tal-karozzi Tesla, dawn il-forzi huma pprovduti minn muturi b'kalamiti permanenti, materjal stramb b'qasam manjetiku stabbli u l-ebda input kurrenti, grazzi għall-ispin għaqlija ta' elettroni madwar l-atomi. Tesla biss bdiet iżżid dawn il-kalamiti mal-karozzi madwar ħames snin ilu, sabiex testendi l-firxa u żżid it-torque mingħajr ma ttejjeb il-batterija. Qabel dan, il-kumpanija użat muturi ta 'induzzjoni manifatturati madwar elettromanjetti, li jiġġeneraw manjetiżmu billi jikkunsmaw l-elettriku. Dawk il-mudelli mgħammra bil-muturi ta 'quddiem għadhom jużaw din il-modalità.
Il-mixja ta 'Tesla biex tabbanduna l-art u l-kalamiti rari tidher daqsxejn stramba. Il-kumpaniji tal-karozzi huma spiss ossessjonati bl-effiċjenza, speċjalment fil-każ ta 'vetturi elettriċi, fejn għadhom qed jippruvaw jipperswadu lis-sewwieqa biex jegħlbu l-biża' tagħhom mill-firxa. Iżda hekk kif il-manifatturi tal-karozzi jibdew jespandu l-iskala tal-produzzjoni ta 'vetturi elettriċi, ħafna proġetti li qabel kienu meqjusa wisq ineffiċjenti huma mill-ġdid.
Dan wassal lill-manifatturi tal-karozzi, inkluż Tesla, biex jipproduċu aktar karozzi bl-użu ta 'batteriji tal-fosfat tal-ħadid tal-litju (LFP). Meta mqabbel ma 'batteriji li fihom elementi bħall-kobalt u n-nikil, dawn il-mudelli spiss ikollhom firxa iqsar. Din hija teknoloġija anzjana b'piż akbar u kapaċità ta 'ħażna aktar baxxa. Fil-preżent, il-Mudell 3 imħaddem minn enerġija b'veloċità baxxa għandu firxa ta '272 mil (madwar 438 kilometru), filwaqt li l-mudell mill-bogħod S mgħammar b'batteriji aktar avvanzati jista' jilħaq 400 mil (640 kilometru). Madankollu, l-użu tal-batterija tal-fosfat tal-ħadid tal-litju jista 'jkun għażla ta' negozju aktar sensibbli, minħabba li tevita l-użu ta 'materjali aktar għoljin u anke politikament riskjużi.
Madankollu, Tesla x'aktarx ma tissostitwixxix il-kalamiti b'xi ħaġa agħar, bħal ferrite, mingħajr ma tagħmel xi tibdil ieħor. L-Università ta ’Uppsala fiżiċista Alaina Vishna qalet,“ Int se ġġorr kalamita enormi fil-karozza tiegħek. Fortunatament, muturi elettriċi huma magni pjuttost kumplessi b'ħafna komponenti oħra li teoretikament jistgħu jiġu rranġati biex jitnaqqsu l-impatt ta 'l-użu ta' kalamiti aktar dgħajfa.
Fil-mudelli tal-kompjuter, il-kumpanija materjali proterial reċentement iddeterminat li ħafna indikaturi ta 'prestazzjoni ta' muturi rari tad-dinja jistgħu jiġu replikati billi jiġu pożizzjonati bir-reqqa kalamiti tal-ferrite u aġġustati aspetti oħra tad-disinn tal-mutur. F'dan il-każ, il-piż tal-mutur jiżdied biss b'madwar 30%, li jista 'jkun differenza żgħira meta mqabbla mal-piż ġenerali tal-karozza.
Minkejja dawn l-uġigħ ta 'ras, il-kumpaniji tal-karozzi għad għandhom bosta raġunijiet biex jabbandunaw elementi tad-dinja rari, sakemm ikunu jistgħu jagħmlu dan. Il-valur tas-suq kollu rari tad-Dinja huwa simili għal dak tas-suq tal-bajd fl-Istati Uniti, u teoretikament, elementi tad-Dinja rari jistgħu jiġu mminati, ipproċessati u kkonvertiti f'kalamijiet madwar id-dinja, iżda fir-realtà, dawn il-proċessi jippreżentaw bosta sfidi.
Analista minerali u l-blogger popolari ta 'osservazzjoni tad-dinja rari Thomas Krumer qal, "Din hija industrija ta' $ 10 biljun, iżda l-valur tal-prodotti maħluqa kull sena jvarja minn $ 2 triljun għal $ 3 triljuni, li hija lieva enormi. L-istess jgħodd għall-karozzi. Anke jekk fihom biss ftit kilogrammi ta 'din is-sustanza, it-tneħħija tagħhom tfisser li l-karozzi ma jistgħux jibqgħu jaħdmu sakemm ma tkunx lest li tfassal mill-ġdid il-magna kollha
L-Istati Uniti u l-Ewropa qed jippruvaw jiddiversifikaw din il-katina tal-provvista. Il-minjieri tad-Dinja Rari ta 'Kalifornja, li ngħalqu fil-bidu tas-seklu 21, reċentement fetħu mill-ġdid u bħalissa qed jipprovdu 15% tar-riżorsi tad-dinja rari tad-dinja. Fl-Istati Uniti, l-aġenziji tal-gvern (speċjalment id-Dipartiment tad-Difiża) għandhom bżonn jipprovdu kalamiti qawwija għal tagħmir bħal ajruplani u satelliti, u huma entużjasti dwar l-investiment fil-katini tal-provvista domestikament u f'reġjuni bħall-Ġappun u l-Ewropa. Iżda meta wieħed iqis l-ispiża, it-teknoloġija meħtieġa, u l-kwistjonijiet ambjentali, dan huwa proċess bil-mod li jista 'jdum għal bosta snin jew saħansitra għexieren ta' snin.
Ħin ta 'wara: 11-2023 ta' Mejju