A causa di prublemi di a catena di furnimentu è ambientali, u dipartimentu di trasmissione di Tesla travaglia duramente per rimuovere i magneti di terre rare da i motori è cerca suluzioni alternative.
Tesla ùn hà ancu inventatu un materiale magneticu cumpletamente novu, dunque puderia fà cù a tecnulugia esistente, probabilmente aduprendu ferrite economica è faciule da fabricà.
Posizionendu cù cura i magneti di ferrite è aghjustendu altri aspetti di u disignu di u mutore, parechji indicatori di prestazione diterra raraI motori di trasmissione ponu esse replicati. In questu casu, u pesu di u mutore aumenta solu di circa u 30%, chì pò esse una piccula differenza paragunata à u pesu tutale di a vittura.
4. I novi materiali magnetichi devenu avè e trè caratteristiche basiche seguenti: 1) devenu avè magnetismu; 2) Continuà à mantene u magnetismu in presenza d'altri campi magnetichi; 3) Pò resiste à temperature elevate.
Sicondu Tencent Technology News, u fabricatore di veiculi elettrici Tesla hà dichjaratu chì l'elementi di terre rare ùn saranu più aduprati in i so motori di vitture, ciò chì significa chì l'ingegneri di Tesla devenu liberà cumpletamente a so creatività per truvà suluzioni alternative.
U mese scorsu, Elon Musk hà publicatu a "Terza Parte di u Pianu Maestru" à l'avvenimentu di u Tesla Investor Day. Trà elli, ci hè un picculu dettagliu chì hà causatu sensazione in u campu di a fisica. Colin Campbell, un dirigente senior in u dipartimentu di trasmissione di Tesla, hà annunziatu chì a so squadra sta eliminendu i magneti di terre rare da i motori per via di prublemi di a catena di furnimentu è di l'impattu negativu significativu di a pruduzzione di magneti di terre rare.
Per ghjunghje à questu scopu, Campbell hà presentatu duie diapositive chì implicavanu trè materiali misteriosi astutamente etichettati cum'è terra rara 1, terra rara 2 è terra rara 3. A prima diapositiva rapprisenta a situazione attuale di Tesla, induve a quantità di terre rare aduprate da a cumpagnia in ogni veiculu varieghja da mezu chilogramu à 10 grammi. In a seconda diapositiva, l'usu di tutti l'elementi di terre rare hè statu riduttu à zeru.
Per i magnetologi chì studienu u putere magicu generatu da u muvimentu elettronicu in certi materiali, l'identità di a terra rara 1 hè facilmente ricunniscibile, chì hè u neodimiu. Quandu hè aghjuntu à elementi cumuni cum'è u ferru è u boru, stu metallu pò aiutà à creà un campu magneticu forte, sempre attivu. Ma pochi materiali anu sta qualità, è ancu menu elementi di terre rare generanu campi magnetichi chì ponu spustà e vitture Tesla chì pesanu più di 2000 chilogrammi, è ancu parechje altre cose da i robot industriali à i caccia. Se Tesla pensa à caccià u neodimiu è altri elementi di terre rare da u mutore, quale magnetu aduprerà invece?
Per i fisici, una cosa hè certa: Tesla ùn hà micca inventatu un tipu cumpletamente novu di materiale magneticu. Andy Blackburn, vicepresidente esecutivu di a strategia in NIron Magnets, hà dettu: "In più di 100 anni, pudemu avè solu poche opportunità per acquistà novi magneti cummerciale". NIron Magnets hè una di e poche startup chì cercanu di coglie a prossima opportunità.
Blackburn è altri credenu ch'ellu sia più prubabile chì Tesla abbia decisu di fà cù un magnetu assai menu putente. Trà parechje pussibilità, a candidata a più ovvia hè a ferrite: una ceramica cumposta di ferru è ossigenu, mischiata cù una piccula quantità di metallu cum'è u stronziu. Hè à tempu economica è faciule da fabricà, è dapoi l'anni 1950, e porte di i frigoriferi in u mondu sanu sò state fabbricate in questu modu.
Ma in termini di vulume, u magnetismu di a ferrite hè solu un decimu di quellu di i magneti in neodimiu, ciò chì suscita nuove dumande. U CEO di Tesla, Elon Musk, hè sempre statu cunnisciutu per esse intransigente, ma se Tesla deve passà à a ferrite, pare chì si devenu fà alcune cuncessioni.
Hè faciule à crede chì e batterie sò a putenza di i veiculi elettrichi, ma in realtà, hè a guida elettromagnetica chì face girà i veiculi elettrichi. Ùn hè micca una cuincidenza chì a cumpagnia Tesla è l'unità magnetica "Tesla" sianu chjamate dopu à a listessa persona. Quandu l'elettroni scorrenu attraversu e bobine di un mutore, generanu un campu elettromagneticu chì face girà a forza magnetica opposta, pruvucendu a rotazione di l'alberu di u mutore cù e rote.
Per e rote posteriori di e vitture Tesla, ste forze sò furnite da motori cù magneti permanenti, un materiale stranu cù un campu magneticu stabile è senza entrata di corrente, grazia à a rotazione intelligente di l'elettroni intornu à l'atomi. Tesla hà cuminciatu à aghjunghje sti magneti à e vitture solu circa cinque anni fà, per allargà l'autonomia è aumentà a coppia senza migliurà a batteria. Prima di questu, a cumpagnia utilizava motori à induzione fabbricati intornu à elettromagneti, chì generanu magnetismu cunsumendu elettricità. I mudelli equipaggiati cù motori anteriori utilizanu sempre sta modalità.
A decisione di Tesla di abbandunà e terre rare è i magneti pare un pocu strana. E cumpagnie automobilistiche sò spessu ossessionate da l'efficienza, in particulare in u casu di i veiculi elettrichi, induve cercanu sempre di cunvince i cunduttori à superà a so paura di l'autonomia. Ma mentre i pruduttori di vitture cumincianu à allargà a scala di pruduzzione di veiculi elettrichi, parechji prughjetti chì prima eranu cunsiderati troppu inefficienti stanu riapparendu.
Questu hà incitatu i fabricatori di vitture, cumpresi Tesla, à pruduce più vitture chì utilizanu batterie à u fosfatu di litiu-ferru (LFP). In paragone cù e batterie chì cuntenenu elementi cum'è u cobaltu è u nichelu, sti mudelli anu spessu una autonomia più corta. Questa hè una tecnulugia più vechja cù un pesu più grande è una capacità di almacenamentu più bassa. Attualmente, u Model 3 alimentatu da una putenza à bassa velocità hà una autonomia di 272 miglia (circa 438 chilometri), mentre chì u Model S remoto equipatu cù batterie più avanzate pò ghjunghje à 400 miglia (640 chilometri). Tuttavia, l'usu di batterie à u fosfatu di litiu-ferru pò esse una scelta cummerciale più sensata, perchè evita l'usu di materiali più cari è ancu puliticamente risicati.
Tuttavia, hè improbabile chì Tesla rimpiazzerà semplicemente i magneti cù qualcosa di peghju, cum'è a ferrite, senza fà altri cambiamenti. A fisica di l'Università di Uppsala Alaina Vishna hà dettu: "Porterete un magnetu enorme in a vostra vittura. Fortunatamente, i motori elettrici sò macchine abbastanza cumplesse cù parechji altri cumpunenti chì ponu teoricamente esse riorganizzati per riduce l'impattu di l'usu di magneti più debuli.
In i mudelli di computer, a cumpagnia di materiali Proterial hà recentemente determinatu chì parechji indicatori di prestazione di i motori di terre rare ponu esse replicati pusiziunendu cù cura i magneti di ferrite è aghjustendu altri aspetti di a cuncepzione di u mutore. In questu casu, u pesu di u mutore aumenta solu di circa u 30%, chì pò esse una piccula differenza paragunata à u pesu tutale di a vittura.
Malgradu sti prublemi, e cumpagnie automobilistiche anu sempre parechje ragioni per abbandunà l'elementi di terre rare, basta ch'elli possinu fà cusì. U valore di tuttu u mercatu di e terre rare hè simile à quellu di u mercatu di l'ova in i Stati Uniti, è teoricamente, l'elementi di terre rare ponu esse estratti, trasfurmati è cunvertiti in magneti in u mondu sanu, ma in realtà, sti prucessi prisentanu parechje sfide.
L'analista minerale è u blogger pupulare di l'osservazione di terre rare Thomas Krumer hà dettu: "Questa hè una industria di 10 miliardi di dollari, ma u valore di i prudutti creati ogni annu varieghja da 2 trilioni di dollari à 3 trilioni di dollari, chì hè una leva enorme. U listessu vale per e vitture. Ancu s'elle cuntenenu solu uni pochi di chilogrammi di sta sustanza, rimuoverle significa chì e vitture ùn ponu più funziunà à menu chì ùn siate disposti à riprogettà tuttu u mutore.
I Stati Uniti è l'Europa cercanu di diversificà sta catena di furnimentu. E mine di terre rare di California, chì eranu state chjuse à l'iniziu di u XXI seculu, anu riapertu pocu fà è furniscenu attualmente u 15% di e risorse mundiali di terre rare. In i Stati Uniti, l'agenzie guvernamentali (in particulare u Dipartimentu di a Difesa) anu bisognu di furnisce magneti putenti per equipaggiamenti cum'è aerei è satelliti, è sò entusiasti di investisce in catene di furnimentu à livellu naziunale è in regioni cum'è u Giappone è l'Europa. Ma cunsiderendu u costu, a tecnulugia necessaria è i prublemi ambientali, questu hè un prucessu lentu chì pò durà parechji anni o ancu decennii.
Data di publicazione: 11 di maghju 2023