Babalik si Tesla sa mga de-kuryenteng sasakyan na hindi naglalaman ng mga bihirang elemento ng lupa

Inihayag ngayon ni Tesla sa araw ng mamumuhunan nito na ang kumpanya ay magtatayo ng isang rare-earth-free permanent magnet electric vehicle motor.
Ang mga rare earth ay isang buto ng pagtatalo sa supply chain ng de-kuryenteng sasakyan dahil mahirap makuha ang mga supply at karamihan sa produksyon sa mundo ay ginawa o pinoproseso sa China.
Ito ay mahalaga para sa ilang kadahilanan, hindi bababa sa kung saan ay ang kasalukuyang pagmamaneho ng administrasyong Biden na gumawa ng mga materyales para sa mga bahagi ng domestic electric vehicle.
Gayunpaman, maraming maling kuru-kuro tungkol sa kung ano ang REE at kung gaano karaming REE ang ginagamit sa mga de-kuryenteng sasakyan.Sa katunayan, ang mga baterya ng lithium-ion sa pangkalahatan ay hindi naglalaman ng mga bihirang lupa (bagaman naglalaman ang mga ito ng iba pang "mga kritikal na mineral" tulad ng tinukoy ng Inflation Reduction Act).
Sa periodic table, ang "rare earths" ay ang mga elementong naka-highlight sa pula sa diagram sa ibaba - ang lanthanides, pati na rin ang scandium at yttrium.Sa katunayan, hindi rin sila bihira, na may neodymium para sa humigit-kumulang dalawang-katlo ng nilalamang tanso.
Rare earth elements sa electric vehicles ang ginagamit sa electric vehicle motors, hindi mga baterya.Ang pinakakaraniwang ginagamit ay neodymium, isang malakas na magnet na ginagamit sa mga speaker, hard drive at electric motors.Ang dysprosium at terbium ay karaniwang ginagamit na mga additives para sa neodymium magnets.
Gayundin, hindi lahat ng uri ng mga de-koryenteng motor ng sasakyan ay gumagamit ng mga REE—ginagamit ang mga ito ng Tesla sa mga permanenteng magnet na DC na motor nito, ngunit hindi sa mga AC induction motor nito.
Sa una, ginamit ni Tesla ang AC induction motor sa mga sasakyan nito, na hindi nangangailangan ng mga bihirang lupa.Sa totoo lang, dito nagmula ang pangalan ng kumpanya - si Nikola Tesla ang imbentor ng AC induction motor.Ngunit nang lumabas ang Model 3, ipinakilala ng kumpanya ang isang bagong permanenteng magnet na motor at kalaunan ay nagsimulang gamitin ang mga ito sa iba pang mga sasakyan.
Sinabi ngayon ni Tesla na nagawa nitong bawasan ang dami ng mga bihirang lupa na ginagamit sa mga bagong Model 3 powertrain na ito ng 25% sa pagitan ng 2017 at 2022 salamat sa pinahusay na kahusayan ng powertrain.
Ngunit ngayon tila sinusubukan ni Tesla na makuha ang pinakamahusay sa parehong mundo: isang permanenteng magnet na motor ngunit walang mga bihirang lupa.
Ang pangunahing alternatibo sa NdFeB para sa mga permanenteng magnet ay simpleng ferrite (iron oxide, kadalasang may mga karagdagan ng barium o strontium).Maaari mong palaging palakasin ang mga permanenteng magnet sa pamamagitan lamang ng paggamit ng higit pang mga magnet, ngunit ang espasyo sa loob ng rotor ng motor ay limitado at ang NdFeBB ay maaaring magbigay ng higit pang magnetization na may mas kaunting materyal.Kasama sa iba pang permanenteng magnet na materyales sa merkado ang AlNiCo (AlNiCo), na mahusay na gumaganap sa mataas na temperatura ngunit madaling nawawala ang magnetization, at Samarium Cobalt, isa pang rare earth magnet na katulad ng NdFeB ngunit mas mahusay sa mataas na temperatura.Ang isang bilang ng mga alternatibong materyales ay kasalukuyang sinasaliksik, pangunahing naglalayong i-bridging ang agwat sa pagitan ng mga ferrite at rare earth, ngunit ito ay nasa lab pa rin at wala pa sa produksyon.
Pinaghihinalaan ko na nakahanap si Tesla ng isang paraan upang gumamit ng rotor na may ferrite magnet.Kung binawasan nila ang nilalaman ng REE, nangangahulugan iyon na binabawasan nila ang bilang ng mga permanenteng magnet sa rotor.I bet nagpasya silang makakuha ng mas kaunti kaysa sa karaniwang flux mula sa isang malaking piraso ng ferrite sa halip na isang maliit na piraso ng NdFeB.Maaaring mali ako, maaaring gumamit sila ng alternatibong materyal sa isang pang-eksperimentong sukat.Ngunit tila hindi malamang sa akin - ang Tesla ay naglalayon para sa mass production, na karaniwang nangangahulugang mga bihirang lupa o ferrite.
Sa panahon ng pagtatanghal sa araw ng mamumuhunan, nagpakita si Tesla ng slide na naghahambing sa kasalukuyang paggamit ng mga rare earth sa Model Y permanent magnet motor na may potensyal na susunod na henerasyong motor:
Hindi tinukoy ni Tesla kung aling mga elemento ang ginamit nito, posibleng naniniwala na ang impormasyon ay isang lihim ng kalakalan na ayaw nitong ibunyag.Ngunit ang unang numero ay maaaring neodymium, ang natitira ay maaaring dysprosium at terbium.
Para sa mga makina sa hinaharap – mabuti, hindi kami sigurado.Iminumungkahi ng mga graphics ng Tesla na ang susunod na henerasyong motor ay maglalaman ng permanenteng magnet, ngunit ang magnet na iyon ay hindi gagamit ng mga rare earth.
Ang mga permanenteng magnet na nakabatay sa neodymium ay naging pamantayan para sa mga naturang aplikasyon sa loob ng ilang panahon, ngunit ang iba pang mga potensyal na materyales ay na-explore sa nakalipas na dekada upang palitan ito.Bagama't hindi tinukoy ni Tesla kung alin ang pinaplano nitong gamitin, mukhang malapit na itong magdesisyon – o hindi bababa sa nakakakita ng pagkakataong makahanap ng mas magandang solusyon sa malapit na hinaharap.
Si Jameson ay nagmamaneho ng mga de-kuryenteng sasakyan mula noong 2009 at sumulat tungkol sa mga de-kuryenteng sasakyan at malinis na enerhiya para sa electrok.co mula noong 2016.