Tesla va anunciar avui en el seu dia dels inversors que la companyia construirà un motor de vehicle elèctric d'imants permanents sense terres rares.
Les terres rares són un punt de discussió a la cadena de subministrament de vehicles elèctrics perquè els subministraments són difícils d'assegurar i gran part de la producció mundial es fa o es processa a la Xina.
Això és important per diversos motius, entre els quals el menys important és l'impuls actual de l'administració Biden per produir materials per a components de vehicles elèctrics domèstics.
Tanmateix, hi ha moltes idees errònies sobre què són els REE i quantes REE s'utilitzen en els vehicles elèctrics.De fet, les bateries d'ions de liti generalment no contenen terres rares (tot i que sí que contenen altres "minerals crítics" tal com defineix la Llei de reducció de la inflació).
A la taula periòdica, les "terres rares" són els elements destacats en vermell al diagrama següent: els lantànids, així com l'escandi i l'itri.De fet, tampoc són especialment rars, amb neodimi per aproximadament dos terços del contingut de coure.
Els elements de terres rares dels vehicles elèctrics s'utilitzen en els motors dels vehicles elèctrics, no en les bateries.El més utilitzat és el neodimi, un potent imant utilitzat en altaveus, discs durs i motors elèctrics.El disprosi i el terbi són additius utilitzats habitualment per als imants de neodimi.
A més, no tots els tipus de motors de vehicles elèctrics utilitzen REE: Tesla els utilitza en els seus motors de corrent continu d'imants permanents, però no en els seus motors d'inducció de CA.
Inicialment, Tesla utilitzava motors d'inducció de CA als seus vehicles, que no requerien terres rares.De fet, d'aquí prové el nom de l'empresa: Nikola Tesla va ser l'inventor del motor d'inducció de CA.Però després, quan va sortir el Model 3, la companyia va introduir un nou motor d'imants permanents i finalment va començar a utilitzar-los en altres vehicles.
Tesla va dir avui que ha pogut reduir la quantitat de terres rares utilitzades en aquests nous trens de propulsió Model 3 en un 25% entre el 2017 i el 2022 gràcies a la millora de l'eficiència del tren motriu.
Però ara sembla que Tesla està intentant treure el millor dels dos mons: un motor d'imant permanent però sense terres rares.
La principal alternativa a NdFeB per als imants permanents és la ferrita simple (òxid de ferro, generalment amb addicions de bari o estronci).Sempre podeu fer que els imants permanents siguin més forts només utilitzant més imants, però l'espai dins del rotor del motor és limitat i NdFeBB pot proporcionar més magnetització amb menys material.Altres materials d'imants permanents al mercat inclouen AlNiCo (AlNiCo), que funciona bé a altes temperatures però perd la magnetització fàcilment, i Samarium Cobalt, un altre imant de terres rares similar al NdFeB però millor a altes temperatures.Actualment s'estan investigant diversos materials alternatius, principalment destinats a salvar la bretxa entre ferrites i terres rares, però encara es troba al laboratori i encara no s'està produint.
Sospito que Tesla va trobar una manera d'utilitzar un rotor amb un imant de ferrita.Si reduïen el contingut de REE, això significava que reduïen el nombre d'imants permanents al rotor.Aposto que van decidir obtenir menys flux de l'habitual d'un tros gran de ferrita en lloc d'un petit tros de NdFeB.Potser m'equivoco, potser han utilitzat un material alternatiu a escala experimental.Però això em sembla poc probable: Tesla té com a objectiu la producció en massa, que bàsicament significa terres rares o ferrites.
Durant la presentació del dia de l'inversor, Tesla va mostrar una diapositiva que comparava l'ús actual de terres rares al motor d'imants permanents Model Y amb un motor potencial de nova generació:
Tesla no va especificar quins elements va utilitzar, possiblement creient que la informació era un secret comercial que no volia revelar.Però el primer nombre pot ser neodimi, la resta pot ser disprosi i terbi.
Pel que fa als motors futurs, bé, no estem realment segurs.Els gràfics de Tesla suggereixen que el motor de pròxima generació contindrà un imant permanent, però aquest imant no utilitzarà terres rares.
Els imants permanents basats en neodimi han estat l'estàndard per a aquestes aplicacions durant algun temps, però durant l'última dècada s'han explorat altres materials potencials per substituir-los.Tot i que Tesla no ha especificat quin té previst utilitzar, sembla que està a punt de prendre una decisió, o almenys veu una oportunitat per trobar una solució millor en un futur proper.
Jameson condueix vehicles elèctrics des del 2009 i des del 2016 escriu sobre vehicles elèctrics i energia neta per a electrok.co.
Hora de publicació: Mar-08-2023