Mahle, німецька компанія з виробництва автозапчастин, розробила високоефективні електродвигуни для електромобілів, і не очікується, що буде тиск на попит і пропозицію рідкоземельних елементів.
На відміну від двигунів внутрішнього згоряння, основна конструкція та принцип роботи електродвигунів напрочуд прості.Я думаю, що багато людей грали в «повний привід» в дитинстві.У ньому є електродвигун.
Принцип роботи двигуна полягає в тому, що магнітне поле діє на силу струму, змушуючи двигун обертатися.Двигун - це пристрій, який перетворює електричну енергію в механічну.Він використовує котушку під напругою для створення обертового магнітного поля та діє на ротор для формування магнітоелектричної сили обертового моменту.Двигун простий у використанні, надійний в роботі, має низьку ціну і міцну структуру.
Багато речей у нашому житті, які можуть обертатися, наприклад фени, пилососи тощо, мають двигуни.
Двигун у чистому електричному транспортному засобі відносно більший і складніший, але основний принцип той самий.
Матеріалом, необхідним для передачі сили в двигуні, і матеріалом, який проводить електрику від акумулятора, є мідна котушка всередині двигуна.Речовиною, яка утворює магнітне поле, є магніт.Це також два основні матеріали, з яких складається двигун.
У минулому магніти, які використовувалися в електродвигунах, були переважно постійними магнітами, виготовленими із заліза, але проблема полягає в тому, що сила магнітного поля обмежена.Отже, якщо ви зменшите двигун до розміру, який сьогодні підключається до смартфона, ви не отримаєте необхідної магнітної сили.
Однак у 1980-х роках з'явився новий тип постійного магніту, який отримав назву «неодимовий магніт».Неодимові магніти приблизно вдвічі сильніші за звичайні магніти.У результаті він використовується в навушниках і гарнітурах, які менші та потужніші за смартфони.Крім того, неважко знайти «неодимові магніти» в нашому повсякденному житті.Тепер деякі колонки, індукційні плити та мобільні телефони в нашому житті містять «неодимові магніти».
Причина, чому електромобілі сьогодні запускаються так швидко, полягає в «неодимових магнітах», які можуть значно покращити розмір або потужність двигуна.Однак після вступу в 21 століття виникла нова проблема через використання рідкоземельних елементів в неодимових магнітах.Більшість рідкоземельних ресурсів знаходиться в Китаї.Згідно зі статистичними даними, близько 97% світової сировини для рідкоземельних магнітів постачається Китаєм.Зараз експорт цього ресурсу суворо обмежений.
Після розробки неодимових магнітів вчені спробували створити менші, сильніші та навіть дешевші магніти, але не змогли.Оскільки Китай контролює постачання різних рідкісних металів і рідкоземельних елементів, деякі аналітики вважають, що ціни на електромобілі не впадуть, як очікувалося.
Однак нещодавно німецька компанія з розробки автомобільних технологій і деталей «Mahle» успішно розробила новий тип двигуна, який взагалі не містить рідкоземельних елементів.Розроблений двигун взагалі не містить магнітів.
Цей підхід до двигунів відомий як «індукційний двигун», і він створює магнітне поле, пропускаючи струм через статор замість магнітів, через які може протікати струм.У цей час, коли на ротор діє магнітне поле, воно буде індукувати електрорушійну потенціальну енергію, і вони взаємодіють, створюючи силу обертання.
Простіше кажучи, якщо магнітне поле постійно створюється за допомогою обертання двигуна постійними магнітами, тоді метод полягає в заміні постійних магнітів електромагнітами.Цей спосіб має багато переваг, принцип дії простий, і він дуже довговічний.Найважливіше те, що ефективність генерації тепла незначно знижується, а одним із недоліків неодимових магнітів є те, що їх продуктивність знижується, коли генерується високе тепло.
Але є у нього і недоліки, оскільки струм продовжує текти між статором і ротором, нагрів дуже серйозний.Звичайно, можна з користю використовувати тепло, що виділяється при зборі врожаю, і використовувати його як обігрівач салону автомобіля.Окрім цього, є кілька недоліків.Але MAHLE оголосив, що він успішно розробив немагнітний двигун, який компенсує недоліки асинхронного двигуна.
MAHLE має дві основні переваги свого нового безмагнітного двигуна.Нестабільність пропозиції та попиту на рідкоземельні елементи не впливає на них.Як згадувалося вище, більшість рідкісноземельних металів, які використовуються в постійних магнітах, наразі постачаються Китаєм, але на немагнітні двигуни тиск постачання рідкоземельних елементів не впливає.Крім того, оскільки рідкоземельні матеріали не використовуються, його можна постачати за нижчою ціною.
Інша полягає в тому, що він демонструє дуже хорошу ефективність, оскільки двигуни, які зазвичай використовуються в електромобілях, мають ККД близько 70-95%.Іншими словами, якщо ви забезпечуєте 100% потужності, ви можете забезпечити не більше 95% виходу.Однак у цьому процесі через фактори втрати, такі як втрати заліза, втрати виходу неминучі.
Проте, як кажуть, у більшості випадків ефективність Малера перевищує 95%, а в деяких випадках – 96%.Хоча точні цифри не оголошені, очікуйте незначного збільшення діапазону порівняно з попередньою моделлю.
Нарешті MAHLE пояснив, що розроблений безмагнітний двигун може використовуватися не тільки в звичайних пасажирських електромобілях, але також може використовуватися в комерційних транспортних засобах за допомогою посилення.MAHLE заявив, що розпочав дослідження масового виробництва, і він твердо вірить, що після завершення розробки нового двигуна він зможе створити більш стабільні, дешеві та ефективніші двигуни.
Якщо цю технологію буде завершено, можливо, передова технологія електродвигуна MAHLE стане новою відправною точкою для кращих технологій електромобілів.
Час публікації: 04 лютого 2023 р