Tesla는 오늘 투자자의 날에서 회사가 희토류가 없는 영구 자석 전기 자동차 모터를 만들 것이라고 발표했습니다.
희토류는 공급을 확보하기 어렵고 전 세계 생산량의 대부분이 중국에서 만들어지거나 처리되기 때문에 전기 자동차 공급망에서 논쟁의 뼈대입니다.
이것은 여러 가지 이유로 중요하며, 그 중 적지 않은 것은 국산 전기 자동차 부품용 재료를 생산하려는 Biden 행정부의 현재 추진력입니다.
그러나 REE가 무엇인지, 전기 자동차에서 얼마나 많은 REE가 사용되는지에 대해 많은 오해가 있습니다.실제로 리튬 이온 배터리에는 일반적으로 희토류가 포함되어 있지 않습니다(비록 인플레이션 감소법에서 정의한 다른 "중요한 광물"은 포함하고 있지만).
주기율표에서 "희토류"는 아래 다이어그램에서 빨간색으로 강조 표시된 요소인 란타나이드, 스칸듐 및 이트륨입니다.사실 구리 함량의 약 3분의 2가 네오디뮴으로 구성되어 있어 특별히 희귀하지도 않습니다.
전기 자동차의 희토류 원소는 배터리가 아닌 전기 자동차 모터에 사용됩니다.가장 일반적으로 사용되는 것은 스피커, 하드 드라이브 및 전기 모터에 사용되는 강력한 자석인 네오디뮴입니다.디스프로슘과 테르븀은 네오디뮴 자석에 일반적으로 사용되는 첨가제입니다.
또한 모든 유형의 전기 자동차 모터가 REE를 사용하는 것은 아닙니다. Tesla는 영구 자석 DC 모터에 REE를 사용하지만 AC 유도 모터에는 사용하지 않습니다.
처음에 Tesla는 차량에 희토류가 필요하지 않은 AC 유도 모터를 사용했습니다.사실, 여기에서 회사 이름이 유래되었습니다. Nikola Tesla는 AC 유도 모터의 발명가였습니다.그러나 모델 3가 나왔을 때 회사는 새로운 영구 자석 모터를 도입했고 결국 다른 차량에 사용하기 시작했습니다.
Tesla는 향상된 파워트레인 효율성 덕분에 2017년에서 2022년 사이에 이 새로운 모델 3 파워트레인에 사용되는 희토류의 양을 25% 줄일 수 있었다고 오늘 말했습니다.
그러나 이제 Tesla는 영구 자석 모터이지만 희토류가 아닌 두 세계의 장점을 얻으려고 노력하는 것 같습니다.
영구 자석을 위한 NdFeB의 주요 대안은 단순 페라이트(보통 바륨 또는 스트론튬이 첨가된 산화철)입니다.더 많은 자석을 사용하여 항상 영구 자석을 더 강하게 만들 수 있지만 모터 회전자 내부의 공간은 제한되어 있으며 NdFeBB는 더 적은 재료로 더 많은 자화를 제공할 수 있습니다.시장에 나와 있는 다른 영구 자석 재료로는 고온에서 잘 작동하지만 쉽게 자화를 잃는 AlNiCo(AlNiCo)와 NdFeB와 유사하지만 고온에서 더 나은 또 다른 희토류 자석인 Samarium Cobalt가 있습니다.주로 페라이트와 희토류 사이의 간격을 메우는 것을 목표로 하는 많은 대체 재료가 현재 연구되고 있지만 이것은 아직 실험실에 있으며 아직 생산되지 않았습니다.
Tesla가 페라이트 자석으로 로터를 사용하는 방법을 찾은 것 같습니다.REE 함량을 줄였다면 로터의 영구 자석 수가 줄었다는 의미입니다.그들은 NdFeB의 작은 조각 대신 큰 페라이트 조각에서 평소보다 적은 양의 플럭스를 얻기로 결정했을 것입니다.내가 틀렸을 수도 있고 실험적 규모로 대체 재료를 사용했을 수도 있습니다.하지만 그럴 것 같지는 않습니다. Tesla는 기본적으로 희토류 또는 페라이트를 의미하는 대량 생산을 목표로 하고 있습니다.
투자자의 날 프레젠테이션에서 Tesla는 모델 Y 영구 자석 모터의 현재 희토류 사용을 잠재적인 차세대 모터와 비교하는 슬라이드를 보여주었습니다.
Tesla는 어떤 요소를 사용했는지 명시하지 않았으며, 아마도 해당 정보가 공개하고 싶지 않은 영업 비밀이라고 믿었을 것입니다.그러나 첫 번째 숫자는 네오디뮴일 수 있고 나머지는 디스프로슘과 테르븀일 수 있습니다.
미래의 엔진에 관해서는 – 음, 우리는 확실하지 않습니다.Tesla의 그래픽에 따르면 차세대 모터에는 영구 자석이 포함되지만 해당 자석은 희토류를 사용하지 않습니다.
네오디뮴 기반 영구 자석은 한동안 이러한 응용 분야의 표준이었지만 지난 10년 동안 이를 대체할 수 있는 다른 잠재적인 재료가 탐색되었습니다.Tesla는 사용할 계획을 지정하지 않았지만 결정을 거의 내리거나 적어도 가까운 장래에 더 나은 솔루션을 찾을 수 있는 기회를 보는 것처럼 보입니다.
Jameson은 2009년부터 전기 자동차를 운전해 왔으며 2016년부터 electrok.co에 전기 자동차와 청정 에너지에 대한 글을 쓰고 있습니다.
게시 시간: 2023년 3월 8일