Тапшыру чылбыры һәм экологик проблемалар аркасында, Тесланың электр энергиясе бүлеге сирәк җир магнитларын двигательләрдән чыгару өстендә эшли һәм альтернатив карарлар эзли.
Тесла әле бөтенләй яңа магнит материалы уйлап тапмаган, шуңа күрә ул булган технология белән эш итә ала, мөгаен, арзан һәм җиңел җитештерелгән ферритны кулланып.
Феррит магнитларын җентекләп урнаштырып һәм мотор дизайнының башка аспектларын көйләп, күп эш күрсәткечләресирәк җирсаклагыч двигательләр кабатланырга мөмкин. Бу очракта моторның авырлыгы якынча 30% ка арта, бу машинаның гомуми авырлыгы белән чагыштырганда кечкенә аерма булырга мөмкин.
4. Яңа магнит материалларында түбәндәге өч төп характеристика булырга тиеш: 1) аларда магнитизм булырга тиеш; 2) бүтән магнит кырлары булганда магнитизмны саклауны дәвам итү; 3) highгары температураларга каршы тора ала.
Tencent Technology News хәбәр итүенчә, электр машиналары җитештерүче Тесла машинасында сирәк җир элементлары кулланылмаячак, димәк, Тесла инженерларына альтернатив чишелешләр табу өчен аларның иҗатын тулысынча ачарга туры киләчәк.
Узган айда Элон Маск Тесла инвесторлар көнендә "Мастер-планның өченче өлеше" н чыгарды. Алар арасында физика өлкәсендә сенсация тудырган кечкенә деталь бар. Тесланың электр энергиясе бүлегенең өлкән башкаручысы Колин Кэмпбелл үз командасының сирәк җир магнитларын тәэмин итү чылбыры һәм сирәк җир магнитлары җитештерүнең тискәре йогынтысы аркасында моторлардан чыгаруы турында хәбәр итте.
Бу максатка ирешү өчен, Кэмпбелл сирәк җир 1, сирәк җир 2, сирәк җир 3 дип язылган өч серле материалны үз эченә алган ике слайд тәкъдим итте. Беренче слайд Тесланың хәзерге торышын күрсәтә, анда компания һәр машинада кулланган сирәк җирләр күләме. ярты килограммнан 10 граммга кадәр. Икенче слайдта сирәк җир элементларын куллану нульгә кадәр киметелде.
Кайбер материалларда электрон хәрәкәт аркасында тудырылган тылсымлы көчен өйрәнүче магнитологлар өчен сирәк җирнең кемлеген танып була, ул неодий. Тимер һәм бор кебек гомуми элементларга кушылгач, бу металл һәрвакыт магнит кырында көчле булырга ярдәм итә ала. Ләкин бик аз материалда бу сыйфат бар, һәм сирәк очрый торган җир элементлары магнит кырларын барлыкка китерә, алар 2000 килограммнан артык авырлыктагы Тесла машиналарын, шулай ук сәнәгать роботларыннан сугыш очкычларына кадәр күп әйберләрне күчерә ала. Әгәр Тесла мотордан неодим һәм башка сирәк җир элементларын чыгарырга уйласа, аның урынына нинди магнит кулланачак?
Физиклар өчен бер нәрсә билгеле: Тесла бөтенләй яңа магнит материал уйлап тапмады. Энди Блэкберн, NIron Magnets стратегиясенең башкаручы вице-президенты, "100 елдан артык вакыт эчендә безгә яңа бизнес-магнитлар алу өчен берничә мөмкинлек булырга мөмкин", диде. NIron Magnets - киләсе мөмкинлектән файдаланырга тырышучы берничә стартапның берсе.
Блэкберн һәм башкалар, мөгаен, Тесла күпкә көчлерәк магнит белән эшләргә карар иттеләр. Күпчелек мөмкинлекләр арасында иң ачык кандидат - феррит: тимер һәм кислородтан торган керамика, стронциум кебек аз күләмдә металл белән кушылган. Бу арзан да, җитештерү дә җиңел, һәм 1950-нче еллардан башлап бөтен дөньяда суыткыч ишекләр шулай җитештерелә.
Ләкин күләм ягыннан феррит магнитизмы неодим магнитларының уннан бере генә, бу яңа сораулар тудыра. Тесла генераль директоры Элон Маск һәрвакыт компромисс белән билгеле, ләкин Тесла ферритка күчә икән, кайбер ташламалар булырга тиеш кебек.
Батарейкаларның электр машиналары көче икәненә ышану җиңел, ләкин чынлыкта ул электромагнит йөртү булып электр машиналарын йөртә. Тесла компаниясе дә, "Тесла" магнит берәмлеге дә бер кеше исеме белән аталуы очраклы түгел. Электрон двигательдә кәтүкләр аша үткәндә, алар каршы магнит көчен йөртә торган электромагнит кырын барлыкка китерәләр, мотор валының тәгәрмәчләр белән әйләнүенә китерәләр.
Тесла машиналарының арткы тәгәрмәчләре өчен бу көчләр моторлар белән даими магнитлар белән тәэмин ителә, тотрыклы магнит кыры булган сәер материал һәм атом тирәсендә электроннарның акыллы әйләнеше аркасында. Тесла бу магнитларны биш ел элек машиналарга өсти башлады, диапазонны киңәйтү һәм моментны арттыру өчен, батареяны яңартмыйча. Моңа кадәр компания электромагнитлар тирәсендә җитештерелгән индукция моторларын кулланган, алар электр кулланып магнитизм тудыралар. Алгы двигательләр белән җиһазландырылган бу модельләр әле дә бу режимны кулланалар.
Тесланың сирәк җирләрдән һәм магнитлардан баш тартуы бераз сәер тоела. Автомобиль компанияләре еш кына эффективлык белән мәшәкатьләнәләр, аеруча электр машиналары очракларында, алар әле дә машина йөртүчеләрне диапазоннан куркуларын җиңәргә күндерергә тырышалар. Ләкин автомобиль җитештерүчеләр электр машиналарының җитештерү күләмен киңәйтә башлагач, моңа кадәр бик эффектив дип саналган күп проектлар яңадан торгызыла.
Бу автомобиль җитештерүчеләрен, шул исәптән Тесла, литий тимер фосфат (LFP) батарейкаларын кулланып, күбрәк машиналар җитештерергә этәрде. Кобальт һәм никель кебек элементлар булган батарейкалар белән чагыштырганда, бу модельләр еш кына кыска диапазонга ия. Бу зуррак авырлык һәм түбән саклау сыйфаты булган иске технология. Хәзерге вакытта түбән тизлектә эшләнгән 3-нче модель диапазоны 272 миль (якынча 438 километр), ә алдынгы батарейкалар белән җиһазланган S ерак модель 400 чакрымга (640 километр) җитә ала. Ләкин, литий тимер фосфат батарейкасын куллану акыллырак бизнес сайлау булырга мөмкин, чөнки ул кыйммәтрәк, хәтта политик яктан куркыныч материалларны кулланудан саклый.
Ләкин, Тесла магнитларны феррит кебек начаррак нәрсә белән алыштыра алмас, мөгаен. Уппсала университеты физик Алина Вишна әйтте: "Сез үз машинагызда зур магнит йөртәчәксез. Бәхеткә, электр моторлары бик күп катлаулы машиналар, теоретик яктан зәгыйфь магнитлар куллану тәэсирен киметү өчен үзгәртелә ала.
Компьютер модельләрендә Proterial материаль компаниясе күптән түгел сирәк җир йөртүче моторларның күп эш күрсәткечләрен феррит магнитларын җентекләп урнаштыру һәм мотор дизайнының башка аспектларын көйләү ярдәмендә кабатларга мөмкинлеген билгеләде. Бу очракта моторның авырлыгы якынча 30% ка арта, бу машинаның гомуми авырлыгы белән чагыштырганда кечкенә аерма булырга мөмкин.
Бу баш авыртуына карамастан, автомобиль компанияләренең сирәк җир элементларын ташлап китү өчен бик күп сәбәпләре бар, әгәр алар моны эшли алалар. Сирәк җир базарының бәясе АКШтагы йомырка базарына охшаган, һәм теоретик яктан сирәк җир элементларын казып, эшкәртеп, магнитка әйләндерергә мөмкин, ләкин чынлыкта бу процесслар күп проблемалар тудыра.
Минераль аналитик һәм сирәк очрый торган җирне күзәтү блогеры Томас Крумер әйтте: "Бу 10 миллиард долларлык индустрия, ләкин ел саен ясалган продуктларның бәясе 2 триллион доллардан 3 триллион долларга кадәр, бу бик зур рычаг. Машиналарда да шулай. Аларда бу матдәнең берничә килограммы гына булса да, аларны бетерү, бөтен двигательне яңадан эшләргә теләмәсәгез, машиналар инде эшли алмый дигән сүз.
АКШ һәм Европа бу тәэмин итү чылбырын диверсификацияләргә тырышалар. Калифорниядә XXI гасыр башында ябылган сирәк җир шахталары күптән түгел ачылды һәм хәзерге вакытта дөньяның сирәк җир ресурсларының 15% белән тәэмин ителә. Америка Кушма Штатларында дәүләт органнары (аеруча Оборона Министрлыгы) самолет һәм иярчен кебек җиһазлар өчен көчле магнитлар бирергә тиеш, һәм алар тәэмин итү чылбырларына ил эчендә һәм Япония, Европа кебек төбәкләрдә инвестицияләр салырга телиләр. Ләкин бәяне, кирәкле технологияләрне һәм экологик проблемаларны исәпкә алып, бу әкрен процесс, ул берничә ел, хәтта дистә еллар дәвам итә ала.
Пост вакыты: 11-2023 май