Oherwydd y gadwyn gyflenwi a materion amgylcheddol, mae adran powertrain Tesla yn gweithio'n galed i dynnu magnetau daear prin o foduron ac mae'n chwilio am atebion amgen.
Nid yw Tesla wedi dyfeisio deunydd magnet cwbl newydd eto, felly gall wneud y tro â thechnoleg bresennol, yn fwyaf tebygol o ddefnyddio ferrite rhad a hawdd ei weithgynhyrchu.
Trwy leoli magnetau ferrite yn ofalus ac addasu agweddau eraill ar ddylunio moduron, mae llawer o ddangosyddion perfformiad odaear pringellir ailadrodd moduron gyrru.Yn yr achos hwn, dim ond tua 30% y mae pwysau'r modur yn cynyddu, a all fod yn wahaniaeth bach o'i gymharu â phwysau cyffredinol y car.
4. Mae angen i ddeunyddiau magnet newydd gael y tair nodwedd sylfaenol ganlynol: 1) mae angen iddynt gael magnetedd;2) Parhau i gynnal magnetedd ym mhresenoldeb meysydd magnetig eraill;3) Gall wrthsefyll tymheredd uchel.
Yn ôl Tencent Technology News, mae'r gwneuthurwr cerbydau trydan Tesla wedi datgan na fydd elfennau daear prin yn cael eu defnyddio mwyach yn ei foduron car, sy'n golygu y bydd yn rhaid i beirianwyr Tesla ryddhau eu creadigrwydd yn llawn wrth ddod o hyd i atebion amgen.
Y mis diwethaf, rhyddhaodd Elon Musk “Drydedd Ran y Prif Gynllun” yn nigwyddiad Diwrnod Buddsoddwyr Tesla.Yn eu plith, mae yna fanylion bach sydd wedi achosi teimlad ym maes ffiseg.Cyhoeddodd Colin Campbell, uwch weithredwr yn adran powertrain Tesla, fod ei dîm yn tynnu magnetau daear prin o foduron oherwydd materion cadwyn gyflenwi ac effaith negyddol sylweddol cynhyrchu magnetau daear prin.
Er mwyn cyflawni'r nod hwn, cyflwynodd Campbell ddwy sleid yn cynnwys tri deunydd dirgel wedi'u labelu'n glyfar fel daear prin 1, daear prin 2, a daear prin 3. Mae'r sleid gyntaf yn cynrychioli sefyllfa bresennol Tesla, lle mae faint o ddaearoedd prin a ddefnyddir gan y cwmni ym mhob cerbyd yn amrywio o hanner cilogram i 10 gram.Ar yr ail sleid, mae'r defnydd o holl elfennau prin y ddaear wedi'i leihau i sero.
Ar gyfer magnetolegwyr sy'n astudio'r pŵer hudol a gynhyrchir gan symudiad electronig mewn rhai deunyddiau, mae hunaniaeth daear prin 1 yn hawdd ei hadnabod, sef neodymiwm.Pan gaiff ei ychwanegu at elfennau cyffredin fel haearn a boron, gall y metel hwn helpu i greu maes magnetig cryf, bob amser.Ond ychydig o ddeunyddiau sydd â'r ansawdd hwn, ac mae hyd yn oed llai o elfennau daear prin yn cynhyrchu meysydd magnetig a all symud ceir Tesla sy'n pwyso dros 2000 cilogram, yn ogystal â llawer o bethau eraill o robotiaid diwydiannol i jetiau ymladd.Os yw Tesla yn bwriadu tynnu neodymium ac elfennau daear prin eraill o'r modur, pa fagnet y bydd yn ei ddefnyddio yn lle hynny?
I ffisegwyr, mae un peth yn sicr: ni dyfeisiodd Tesla fath hollol newydd o ddeunydd magnetig.Dywedodd Andy Blackburn, Is-lywydd Gweithredol Strategaeth yn NIron Magnets, “Mewn dros 100 mlynedd, efallai mai dim ond ychydig o gyfleoedd sydd gennym i gaffael magnetau busnes newydd.”NIron Magnets yw un o'r ychydig fusnesau newydd sy'n ceisio achub ar y cyfle nesaf.
Mae Blackburn ac eraill yn credu ei bod yn fwy tebygol bod Tesla wedi penderfynu gwneud y tro â magnet llawer llai pwerus.Ymhlith llawer o bosibiliadau, yr ymgeisydd mwyaf amlwg yw ferrite: cerameg sy'n cynnwys haearn ac ocsigen, wedi'i gymysgu â swm bach o fetel fel strontiwm.Mae'n rhad ac yn hawdd ei gynhyrchu, ac ers y 1950au, mae drysau oergell ledled y byd wedi'u cynhyrchu yn y modd hwn.
Ond o ran cyfaint, dim ond un rhan o ddeg o magnetedd neodymiwm yw magnetedd ferrite, sy'n codi cwestiynau newydd.Mae Prif Swyddog Gweithredol Tesla, Elon Musk, wedi bod yn hysbys erioed am fod yn ddigyfaddawd, ond os yw Tesla am symud i ferrite, mae'n ymddangos bod yn rhaid gwneud rhai consesiynau.
Mae'n hawdd credu mai batris yw pŵer cerbydau trydan, ond mewn gwirionedd, gyrru electromagnetig sy'n gyrru cerbydau trydan.Nid yw'n gyd-ddigwyddiad bod Cwmni Tesla a'r uned magnetig “Tesla” wedi'u henwi ar ôl yr un person.Pan fydd electronau'n llifo trwy'r coiliau mewn modur, maent yn cynhyrchu maes electromagnetig sy'n gyrru'r grym magnetig gyferbyn, gan achosi i siafft y modur gylchdroi gyda'r olwynion.
Ar gyfer olwynion cefn ceir Tesla, mae'r grymoedd hyn yn cael eu darparu gan foduron â magnetau parhaol, deunydd rhyfedd gyda maes magnetig sefydlog a dim mewnbwn cyfredol, diolch i sbin clyfar electronau o amgylch atomau.Dim ond tua phum mlynedd yn ôl y dechreuodd Tesla ychwanegu'r magnetau hyn at geir, er mwyn ymestyn ystod a chynyddu torque heb uwchraddio'r batri.Cyn hyn, roedd y cwmni'n defnyddio moduron sefydlu a weithgynhyrchwyd o amgylch electromagnetau, sy'n cynhyrchu magnetedd trwy ddefnyddio trydan.Mae'r modelau hynny sydd â moduron blaen yn dal i ddefnyddio'r modd hwn.
Mae symudiad Tesla i gefnu ar ddaearoedd a magnetau prin yn ymddangos braidd yn rhyfedd.Mae cwmnïau ceir yn aml yn obsesiwn ag effeithlonrwydd, yn enwedig yn achos cerbydau trydan, lle maent yn dal i geisio perswadio gyrwyr i oresgyn eu hofn o amrediad.Ond wrth i weithgynhyrchwyr ceir ddechrau ehangu graddfa gynhyrchu cerbydau trydan, mae llawer o brosiectau a ystyriwyd yn flaenorol yn rhy aneffeithlon yn cael eu hailwynebu.
Mae hyn wedi ysgogi gweithgynhyrchwyr ceir, gan gynnwys Tesla, i gynhyrchu mwy o geir gan ddefnyddio batris ffosffad haearn lithiwm (LFP).O'u cymharu â batris sy'n cynnwys elfennau megis cobalt a nicel, mae gan y modelau hyn ystod fyrrach yn aml.Mae hon yn dechnoleg hŷn gyda mwy o bwysau a chynhwysedd storio is.Ar hyn o bryd, mae gan y Model 3 sy'n cael ei bweru gan bŵer cyflymder isel ystod o 272 milltir (tua 438 cilomedr), tra gall y Model S anghysbell sydd â batris mwy datblygedig gyrraedd 400 milltir (640 cilomedr).Fodd bynnag, efallai y bydd defnyddio batri ffosffad haearn lithiwm yn ddewis busnes mwy synhwyrol, oherwydd ei fod yn osgoi defnyddio deunyddiau drutach a hyd yn oed yn wleidyddol beryglus.
Fodd bynnag, mae'n annhebygol y bydd Tesla yn disodli magnetau â rhywbeth gwaeth, fel ferrite, heb wneud unrhyw newidiadau eraill.Dywedodd Alaina Vishna, ffisegydd Prifysgol Uppsala, “Byddwch yn cario magnet enfawr yn eich car.Yn ffodus, mae moduron trydan yn beiriannau eithaf cymhleth gyda llawer o gydrannau eraill y gellir eu haildrefnu'n ddamcaniaethol i leihau effaith defnyddio magnetau gwannach.
Mewn modelau cyfrifiadurol, penderfynodd cwmni materol Proterial yn ddiweddar y gellir ailadrodd llawer o ddangosyddion perfformiad moduron gyriant daear prin trwy leoli magnetau ferrite yn ofalus ac addasu agweddau eraill ar ddylunio moduron.Yn yr achos hwn, dim ond tua 30% y mae pwysau'r modur yn cynyddu, a all fod yn wahaniaeth bach o'i gymharu â phwysau cyffredinol y car.
Er gwaethaf y cur pen hyn, mae gan gwmnïau ceir lawer o resymau o hyd i gefnu ar elfennau daear prin, ar yr amod y gallant wneud hynny.Mae gwerth y farchnad ddaear brin gyfan yn debyg i werth y farchnad wyau yn yr Unol Daleithiau, ac yn ddamcaniaethol, gellir cloddio, prosesu, a throsi elfennau daear prin yn magnetau ledled y byd, ond mewn gwirionedd, mae'r prosesau hyn yn cyflwyno llawer o heriau.
Dywedodd dadansoddwr mwynau a blogiwr arsylwi daear prin poblogaidd Thomas Krumer, “Mae hwn yn ddiwydiant gwerth $10 biliwn, ond mae gwerth y cynhyrchion sy'n cael eu creu bob blwyddyn yn amrywio o $2 triliwn i $3 triliwn, sy'n lifer enfawr.Mae'r un peth yn wir am geir.Hyd yn oed os mai dim ond ychydig cilogramau o'r sylwedd hwn sydd ynddynt, mae cael gwared arnynt yn golygu na all ceir redeg mwyach oni bai eich bod yn fodlon ailgynllunio'r injan gyfan
Mae'r Unol Daleithiau ac Ewrop yn ceisio arallgyfeirio'r gadwyn gyflenwi hon.Mae mwyngloddiau pridd prin California, a gaewyd yn gynnar yn yr 21ain ganrif, wedi ailagor yn ddiweddar ac ar hyn o bryd maent yn cyflenwi 15% o adnoddau daear prin y byd.Yn yr Unol Daleithiau, mae angen i asiantaethau'r llywodraeth (yn enwedig yr Adran Amddiffyn) ddarparu magnetau pwerus ar gyfer offer megis awyrennau a lloerennau, ac maent yn frwd dros fuddsoddi mewn cadwyni cyflenwi yn ddomestig ac mewn rhanbarthau megis Japan ac Ewrop.Ond o ystyried cost, y dechnoleg ofynnol, a materion amgylcheddol, mae hon yn broses araf a all bara am sawl blwyddyn neu hyd yn oed ddegawdau.
Amser postio: Mai-11-2023