تسلا به خودروهای الکتریکی که حاوی عناصر کمیاب خاکی نیستند بازخواهد گشت

تسلا امروز در روز سرمایه‌گذار خود اعلام کرد که این شرکت یک موتور خودرو الکتریکی آهنربای دائمی عاری از زمین‌های کمیاب خواهد ساخت.
خاک‌های کمیاب در زنجیره تامین وسایل نقلیه برقی محل اختلاف هستند، زیرا تامین منابع دشوار است و بسیاری از تولیدات جهان در چین ساخته یا پردازش می‌شود.
این امر به دلایل متعددی مهم است که یکی از آنها تلاش فعلی دولت بایدن برای تولید مواد برای قطعات خودروهای الکتریکی داخلی است.
با این حال، تصورات غلط زیادی در مورد اینکه REE چیست و چه مقدار REE در خودروهای الکتریکی استفاده می شود وجود دارد.در واقع، باتری‌های لیتیوم یونی معمولاً حاوی خاک‌های کمیاب نیستند (اگرچه آنها حاوی «مواد معدنی حیاتی» دیگری هستند که توسط قانون کاهش تورم تعریف شده است).
در جدول تناوبی، "خاکی های کمیاب" عناصری هستند که در نمودار زیر با رنگ قرمز مشخص شده اند - لانتانیدها، و همچنین اسکاندیم و ایتریم.در واقع، آنها به خصوص کمیاب نیستند و نئودیمیم حدود دو سوم محتوای مس را تشکیل می دهد.
عناصر خاکی کمیاب در وسایل نقلیه الکتریکی در موتورهای وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شوند، نه باتری ها.رایج ترین مورد استفاده نئودیمیم است، آهنربای قدرتمندی که در بلندگوها، هارد دیسک ها و موتورهای الکتریکی استفاده می شود.دیسپروزیم و تربیوم معمولاً از مواد افزودنی برای آهنرباهای نئودیمیم استفاده می شود.
همچنین، همه انواع موتورهای وسایل نقلیه الکتریکی از REE استفاده نمی کنند - تسلا از آنها در موتورهای DC آهنربای دائم خود استفاده می کند، اما در موتورهای القایی AC خود از آنها استفاده نمی کند.
در ابتدا، تسلا از موتورهای القایی AC در وسایل نقلیه خود استفاده می کرد که نیازی به خاک های کمیاب نداشت.در واقع، نام این شرکت از اینجا آمده است - نیکولا تسلا مخترع موتور القایی AC بود.اما زمانی که مدل 3 به بازار آمد، این شرکت موتور آهنربای دائمی جدیدی را معرفی کرد و در نهایت شروع به استفاده از آن در سایر وسایل نقلیه کرد.
تسلا امروز اعلام کرد که توانسته است میزان خاک‌های کمیاب مورد استفاده در این پیشرانه‌های جدید مدل 3 را بین سال‌های 2017 تا 2022 به میزان 25 درصد کاهش دهد و به لطف بهره‌وری پیشرانه بهبود یافته است.
اما اکنون به نظر می رسد که تسلا در تلاش است تا بهترین هر دو جهان را به دست آورد: یک موتور آهنربای دائمی اما بدون خاک های کمیاب.
جایگزین اصلی NdFeB برای آهنرباهای دائمی، فریت ساده (اکسید آهن، معمولا با افزودن باریم یا استرانسیوم) است.شما همیشه می توانید آهنرباهای دائمی را فقط با استفاده از آهنرباهای بیشتر قوی تر کنید، اما فضای داخل روتور موتور محدود است و NdFeBB می تواند مغناطیس بیشتری را با مواد کمتر ایجاد کند.سایر مواد آهنربای دائمی موجود در بازار عبارتند از AlNiCo (AlNiCo) که در دماهای بالا عملکرد خوبی دارد اما به راحتی مغناطش را از دست می دهد و ساماریوم کبالت، آهنربای خاکی کمیاب دیگر مشابه NdFeB اما در دماهای بالا بهتر است.تعدادی از مواد جایگزین در حال حاضر در حال تحقیق هستند که عمدتاً با هدف پر کردن شکاف بین فریت‌ها و خاک‌های کمیاب انجام می‌شوند، اما این هنوز در آزمایشگاه است و هنوز تولید نشده است.
من گمان می کنم که تسلا راهی برای استفاده از روتور با آهنربای فریت پیدا کرده است.اگر آنها محتوای REE را کاهش دادند، به این معنی بود که تعداد آهنرباهای دائمی در روتور را کاهش می دادند.شرط می بندم که آنها تصمیم گرفتند به جای یک قطعه کوچک NdFeB، شار کمتر از حد معمول را از یک قطعه بزرگ فریت دریافت کنند.من ممکن است اشتباه کنم، آنها ممکن است از یک ماده جایگزین در مقیاس آزمایشی استفاده کرده باشند.اما این به نظر من بعید به نظر می رسد - تسلا به دنبال تولید انبوه است، که اساساً به معنای خاک های کمیاب یا فریت ها است.
در طول ارائه روز سرمایه‌گذار، تسلا اسلایدی را نشان داد که در آن استفاده فعلی از خاک‌های کمیاب در موتور آهنربای دائم مدل Y با یک موتور بالقوه نسل بعدی مقایسه می‌شود:
تسلا مشخص نکرد که از چه عناصری استفاده کرده است، احتمالاً معتقد است که این اطلاعات یک راز تجاری است که نمی‌خواست فاش کند.اما اولین عدد می تواند نئودیمیم باشد، بقیه می تواند دیسپروزیم و تربیوم باشد.
در مورد موتورهای آینده - خوب، ما واقعاً مطمئن نیستیم.گرافیک تسلا نشان می دهد که موتور نسل بعدی دارای آهنربای دائمی خواهد بود، اما آن آهنربا از خاک های کمیاب استفاده نخواهد کرد.
آهنرباهای دائمی مبتنی بر نئودیمیم برای مدتی استاندارد چنین کاربردهایی بوده اند، اما در دهه گذشته مواد بالقوه دیگری برای جایگزینی آن مورد بررسی قرار گرفته اند.در حالی که تسلا مشخص نکرده است که قصد دارد از کدام یک استفاده کند، به نظر می رسد به تصمیم گیری نزدیک است - یا حداقل فرصتی برای یافتن راه حل بهتر در آینده نزدیک می بیند.
جیمسون از سال 2009 رانندگی خودروهای الکتریکی را آغاز کرده است و از سال 2016 در مورد وسایل نقلیه الکتریکی و انرژی پاک برای electrok.co می نویسد.