Saksalainen autonosia valmistava Mahle on kehittänyt erittäin tehokkaita sähkömoottoreita sähköautoihin, eikä harvinaisten maametallien kysyntään ja tarjontaan ole odotettavissa paineita.
Toisin kuin polttomoottoreissa, sähkömoottoreiden perusrakenne ja toimintaperiaate on yllättävän yksinkertainen.Luulen, että monet ihmiset ovat leikkineet "nelivedolla" nuorena.Siinä on sähkömoottori.
Moottorin toimintaperiaate on, että magneettikenttä vaikuttaa virran voimaan saadakseen moottorin pyörimään.Moottori on laite, joka muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi.Se käyttää jännitteistä kelaa pyörivän magneettikentän luomiseen ja toimii roottoriin muodostaen magnetosähköisen voiman pyörimismomentin.Moottori on helppokäyttöinen, toimintavarma, edullinen ja rakenteeltaan kiinteä.
Monilla asioilla elämässämme, jotka voivat pyöriä, kuten hiustenkuivaajat, pölynimurit jne., on moottori.
Puhtaasti sähköautossa moottori on suhteellisen suurempi ja monimutkaisempi, mutta perusperiaate on sama.
Moottorissa voimansiirtoon tarvittava materiaali ja akusta sähköä johtava materiaali on moottorin sisällä oleva kuparikela.Magneettikentän muodostava materiaali on magneetti.Nämä ovat myös kaksi perusmateriaalia, jotka muodostavat moottorin.
Aiemmin sähkömoottoreissa käytetyt magneetit olivat pääasiassa raudasta valmistettuja kestomagneetteja, mutta ongelmana on, että magneettikentän voimakkuus on rajallinen.Joten jos pienennät moottorin siihen kokoon, joka se liitetään älypuhelimeen tänään, et saa tarvitsemaasi magneettista voimaa.
Kuitenkin 1980-luvulla ilmestyi uudenlainen kestomagneetti, nimeltään "neodyymimagneetti".Neodyymimagneetit ovat noin kaksi kertaa vahvempia kuin perinteiset magneetit.Tämän seurauksena sitä käytetään kuulokkeissa ja kuulokkeissa, jotka ovat pienempiä ja tehokkaampia kuin älypuhelimet.Lisäksi "neodyymimagneetteja" ei ole vaikea löytää jokapäiväisessä elämässämme.Nykyään jotkin kaiuttimet, induktioliedet ja matkapuhelimet sisältävät "neodyymimagneetteja".
Syy sähköautojen käynnistymiseen niin nopeasti nykyään johtuu "neodyymimagneeteista", jotka voivat parantaa merkittävästi moottorin kokoa tai tehoa.2000-luvulle tulleen on kuitenkin ilmaantunut uusi ongelma, joka johtuu harvinaisten maametallien käytöstä neodyymimagneeteissa.Suurin osa harvinaisten maametallien luonnonvaroista on Kiinassa.Tilastojen mukaan noin 97 % maailman harvinaisten maametallien raaka-aineista on peräisin Kiinasta.Tällä hetkellä tämän luonnonvaran vientiä on rajoitettu tiukasti.
Neodyymimagneettien kehittämisen jälkeen tutkijat yrittivät kehittää pienempiä, vahvempia ja jopa halvempia magneetteja, mutta epäonnistuivat.Koska Kiina hallitsee erilaisten harvinaisten metallien ja harvinaisten maametallien tarjontaa, jotkut analyytikot uskovat, että sähköajoneuvojen hinnat eivät laske odotetusti.
Äskettäin saksalainen autoteknologian ja -osien kehitysyhtiö "Mahle" on kuitenkin onnistuneesti kehittänyt uudentyyppisen moottorin, joka ei sisällä lainkaan harvinaisia maaelementtejä.Kehitetty moottori ei sisällä lainkaan magneetteja.
Tämä lähestymistapa moottoreihin tunnetaan "induktiomoottorina", ja se luo magneettikentän ohjaamalla virtaa staattorin läpi magneettien sijaan, jonka läpi virta voi kulkea.Tällä hetkellä, kun magneettikenttä vaikuttaa roottoriin, se indusoi sähkömotorista potentiaalienergiaa, ja nämä kaksi ovat vuorovaikutuksessa pyörimisvoiman tuottamiseksi.
Yksinkertaisesti sanottuna, jos magneettikenttä syntyy pysyvästi käärimällä moottori kestomagneeteilla, menetelmä on korvata kestomagneetit sähkömagneeteilla.Tällä menetelmällä on monia etuja, toimintaperiaate on yksinkertainen ja se on erittäin kestävä.Mikä tärkeintä, lämmöntuotannon tehokkuus vähenee vain vähän, ja yksi neodyymimagneettien haitoista on, että niiden suorituskyky heikkenee, kun syntyy suurta lämpöä.
Mutta sillä on myös haittoja, koska virta virtaa edelleen staattorin ja roottorin välillä, lämpö on erittäin vakavaa.Sadonkorjuun tuottamaa lämpöä voidaan tietysti hyödyntää hyvin ja käyttää sitä auton sisälämmittimenä.Sen lisäksi on useita huonoja puolia.Mutta MAHLE ilmoitti kehittäneensä onnistuneesti ei-magneettisen moottorin, joka kompensoi oikosulkumoottorin puutteet.
MAHLElla on kaksi suurta etua äskettäin kehitetyssä magneettittomassa moottorissaan.Harvinaisten maametallien kysynnän ja tarjonnan epävakaus ei vaikuta yhteen.Kuten edellä mainittiin, suurin osa kestomagneeteissa käytetyistä harvinaisista maametalleista toimitetaan tällä hetkellä Kiinasta, mutta harvinaisten maametallien paine ei vaikuta ei-magneettimoottoreihin.Lisäksi, koska harvinaisia maametallimateriaaleja ei käytetä, se voidaan toimittaa halvemmalla.
Toinen on, että se osoittaa erittäin hyvää hyötysuhdetta, ja sähköajoneuvoissa yleisesti käytettyjen moottoreiden hyötysuhde on noin 70-95 %.Toisin sanoen, jos annat 100 % tehosta, voit tuottaa enintään 95 % tehosta.Tässä prosessissa häviötekijöiden, kuten rautahäviön, vuoksi tuotantohäviö on kuitenkin väistämätöntä.
Mahlerin sanotaan kuitenkin olevan yli 95 % tehokkaita useimmissa tapauksissa ja jopa 96 % joissakin tapauksissa.Vaikka tarkkoja lukuja ei ole julkistettu, odotettavissa on hieman lisäystä aiempaan malliin verrattuna.
Lopuksi MAHLE selitti, että kehitettyä magneettista vapaata moottoria ei voida käyttää vain tavallisissa henkilöautoissa, vaan sitä voidaan käyttää myös hyötyajoneuvoissa vahvistuksen kautta.MAHLE kertoi aloittaneensa massatuotantotutkimuksen ja uskoo vakaasti, että kun uuden moottorin kehitys on saatu päätökseen, hän pystyy tarjoamaan vakaampia, edullisempia ja tehokkaampia moottoreita.
Jos tämä tekniikka valmistuu, MAHLEn edistyksellinen sähkömoottoriteknologia voi olla uusi lähtökohta paremmalle sähköajoneuvotekniikalle.
Postitusaika: 04.02.2023