공급망 및 환경 문제로 인해 Tesla의 파워 트레인 부서는 모터에서 희토류 자석을 제거하기 위해 열심히 노력하고 있으며 대체 솔루션을 찾고 있습니다.
Tesla는 아직 완전히 새로운 자석 재료를 발명하지 않았으므로 기존 기술과 관련이있을 수 있으며, 대부분 저렴하고 쉽게 제조 된 페라이트를 사용합니다.
페라이트 자석을 조심스럽게 배치하고 모터 설계의 다른 측면을 조정함으로써 많은 성능 지표희토류드라이브 모터를 복제 할 수 있습니다. 이 경우, 모터의 무게는 약 30%만 증가하며, 이는 자동차의 전체 무게에 비해 작은 차이 일 수 있습니다.
4. 새로운 자석 재료는 다음과 같은 세 가지 기본 특성을 가져야합니다. 1) 자기가 필요합니다. 2) 다른 자기장의 존재 하에서 자성을 계속 유지한다. 3) 고온을 견딜 수 있습니다.
Tencent Technology News에 따르면, 전기 자동차 제조업체 인 Tesla는 희토류 요소가 더 이상 자동차 모터에 사용되지 않을 것이라고 말했습니다. 즉, Tesla의 엔지니어는 대체 솔루션을 찾는 데 창의력을 완전히 발휘해야합니다.
지난 달, Elon Musk는 Tesla Investor Day 이벤트에서“마스터 플랜의 세 번째 부분”을 발표했습니다. 그중에는 물리 분야에서 센세이션을 일으킨 작은 세부 사항이 있습니다. 테슬라 파워 트레인 부서의 고위 임원 인 콜린 캠벨 (Colin Campbell)은 그의 팀이 공급망 문제와 희토류 자석 생산의 상당한 부정적인 영향으로 인해 모터에서 희토류 자석을 제거하고 있다고 발표했다.
이 목표를 달성하기 위해 Campbell은 희토류 1, 희토류 2 및 희토류 3으로 영리하게 표시된 3 개의 신비한 재료를 포함하는 두 개의 슬라이드를 제시했습니다. 첫 번째 슬라이드는 각 차량에서 회사가 사용하는 희토류의 양은 절반에서 10 그램으로 범위를 차지하는 Tesla의 현재 상황을 나타냅니다. 두 번째 슬라이드에서는 모든 희토류 요소의 사용이 0으로 감소되었습니다.
특정 물질에서 전자 운동으로 생성 된 마법의 힘을 연구하는 자기 학자들에게는 희토류 1의 정체성이 쉽게 인식 할 수 있습니다. 철 및 붕소와 같은 공통 요소에 첨가되면이 금속은 항상 자기장에 강한 것을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나이 품질을 가진 재료는 거의 없으며, 희토류 원소가 적은 수의 희토류 요소는 2000 킬로그램 이상의 테슬라 자동차와 산업용 로봇에서 전투기 제트에 이르기까지 다른 많은 것들을 움직일 수있는 자기장을 생성 할 수 있습니다. Tesla가 모터에서 네오디뮴 및 기타 희토류 요소를 제거 할 계획이라면 대신 어떤 자석을 사용할 것인가?
물리학 자에게는 한 가지 확실한 점이 있습니다. Tesla는 완전히 새로운 유형의 자기 재료를 발명하지 않았습니다. Niron Magnets의 전략 담당 부사장 인 Andy Blackburn은“100 년이 넘게 새로운 비즈니스 자석을 얻을 수있는 몇 가지 기회 만있을 수 있습니다.”라고 말했습니다. Niron Magnets는 다음 기회를 포착하려는 소수의 신생 기업 중 하나입니다.
Blackburn과 다른 사람들은 테슬라가 훨씬 덜 강력한 자석으로 일을하기로 결정했을 가능성이 더 높다고 생각합니다. 많은 가능성 중에서 가장 명백한 후보는 페라이트입니다 : 철과 산소로 구성된 세라믹은 스트론튬과 같은 소량의 금속과 혼합됩니다. 저렴하고 제조하기 쉬우 며 1950 년대 이래로 전 세계의 냉장고 문이 이러한 방식으로 제조되었습니다.
그러나 부피의 관점에서, 페라이트의 자기는 네오디움 자석의 10 분의 1에 불과하여 새로운 질문을 제기합니다. 테슬라 CEO 엘론 머스크 (Elon Musk)는 항상 타협하지 않는 것으로 알려져 있지만 테슬라가 페라이트로 전환하려면 일부 양보가 이루어져야합니다.
배터리가 전기 자동차의 힘이라고 믿기 쉽지만 실제로는 전기 자동차를 운전하는 전자기 구동입니다. Tesla Company와 Magnetic Unit "Tesla"가 같은 사람의 이름을 따서 명명 된 것은 우연의 일치가 아닙니다. 전자가 모터에서 코일을 통해 흐르면 반대쪽 자기력을 구동하는 전자기장을 생성하여 모터의 샤프트가 휠과 회전하게됩니다.
테슬라 자동차의 뒷바퀴의 경우,이 힘은 영구 자석이있는 모터에 의해 제공됩니다. 원자 주위의 전자의 영리한 스핀 덕분에 안정적인 자기장이 있고 전류 입력이없는 이상한 재료입니다. Tesla는 배터리를 업그레이드하지 않고 범위를 확장하고 토크를 증가시키기 위해 약 5 년 전 자동차 에이 자석을 추가하기 시작했습니다. 이 회사는 전자 모자 주위에 제조 된 유도 모터를 사용하여 전기를 소비하여 자기를 생성합니다. 전면 모터가 장착 된 모델은 여전히이 모드를 사용하고 있습니다.
테슬라는 희토류와 자석을 버리려는 움직임은 조금 이상해 보입니다. 자동차 회사는 종종 효율성, 특히 전기 자동차의 경우에도 여전히 범위에 대한 두려움을 극복하기 위해 운전자를 설득하려고 노력하고 있습니다. 그러나 자동차 제조업체가 전기 자동차의 생산 규모를 확장하기 시작함에 따라 이전에 너무 비효율적 인 것으로 간주 된 많은 프로젝트가 재 포장되고 있습니다.
이로 인해 Tesla를 포함한 자동차 제조업체는 리튬 인산염 (LFP) 배터리를 사용하여 더 많은 자동차를 생산해야했습니다. 코발트 및 니켈과 같은 요소를 포함하는 배터리와 비교 하여이 모델은 종종 더 짧은 범위를 갖습니다. 이것은 무게가 높고 저장 용량이 더 낮은 오래된 기술입니다. 현재 저속 전력으로 구동되는 Model 3의 범위는 272 마일 (약 438km)이며 더 고급 배터리가 장착 된 원격 모델 S는 400 마일 (640km)에 도달 할 수 있습니다. 그러나 리튬 철 포스페이트 배터리의 사용은 더 비싸고 정치적으로 위험한 재료를 사용하지 않기 때문에 더 현명한 비즈니스 선택 일 수 있습니다.
그러나 Tesla는 자석을 다른 변경없이 Ferrite와 같은 나쁜 것으로 간단히 대체 할 것 같지 않습니다. 웁살라 대학교 물리학 자 Alaina Vishna는 다음과 같이 말했습니다. 다행스럽게도 전기 모터는 약한 자석 사용의 영향을 줄이기 위해 이론적으로 재 배열 될 수있는 다른 많은 구성 요소가있는 매우 복잡한 기계입니다.
컴퓨터 모델에서, Material Company Proterial은 최근 페라이트 자석을 조심스럽게 배치하고 모터 설계의 다른 측면을 조정하여 희토류 드라이브 모터의 많은 성능 지표를 복제 할 수 있다고 결정했습니다. 이 경우, 모터의 무게는 약 30%만 증가하며, 이는 자동차의 전체 무게에 비해 작은 차이 일 수 있습니다.
이러한 두통에도 불구하고 자동차 회사는 여전히 희토류 요소를 포기해야 할 많은 이유가 있습니다. 희토류 시장 전체의 가치는 미국의 달걀 시장의 가치와 유사하며 이론적으로 희토류 요소는 전 세계적으로 자석으로 채굴, 가공 및 전환 될 수 있지만 실제로는 이러한 과정이 많은 도전을 제시합니다.
미네랄 분석가이자 인기있는 희토류 관찰 블로거 인 Thomas Krumer는 다음과 같이 말했습니다 :“이것은 100 억 달러 규모의 산업이지만 매년 생성 된 제품의 가치는 2 조 달러에서 3 조 달러입니다. 자동차도 마찬가지입니다. 이 물질의 몇 킬로그램 만 포함하더라도, 전체 엔진을 재 설계하지 않으면 자동차가 더 이상 달릴 수 없음을 의미합니다.
미국과 유럽은이 공급망을 다각화하려고 노력하고 있습니다. 21 세기 초에 폐쇄 된 캘리포니아 희토류 광산은 최근에 다시 열리고 현재 세계 희토류 자원의 15%를 공급했습니다. 미국에서 정부 기관 (특히 국방부)은 비행기 및 위성과 같은 장비에 강력한 자석을 제공해야하며 국내 및 일본 및 유럽과 같은 지역에 공급망에 투자하는 것에 대해 열정적입니다. 그러나 비용, 필요한 기술 및 환경 문제를 고려할 때, 이는 몇 년 또는 수십 년 동안 지속될 수있는 느린 프로세스입니다.
후 시간 : 5 월 11 일부터 20123 년