Η Hitachi Metals επαλήθευσε, μέσω προσομοιώσεων, ότι με τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού των κινητήρων που χρησιμοποιούν υψηλής απόδοσης φερριτικούς μαγνήτες NMF 15, μπορεί να επιτευχθεί το ίδιο επίπεδο απόδοσης με τους κινητήρες ηλεκτρικών οχημάτων οι οποίοι χρησιμοποιούν μαγνήτες νεοδυμίου.
Οι κινητήρες με φερριτικό μαγνήτη δε χρησιμοποιούν νεοδύμιο, που είναι ένα στοιχείο σπανίων γαιών, ούτε δυσπρόσιο ή τέρβιο, πρώτες ύλες που είναι ιδιαίτερα περιορισμένες σε ποσότητα. Ως εκ τούτου, οι κινητήρες με φερριτικούς μαγνήτες αναμένεται να μειώσουν τους κινδύνους που σχετίζονται με την επάρκεια αυτών των πρώτων υλών, καθώς και το σχετικό κόστος που επιφέρει η διαρκώς αυξανόμενη ζήτηση για ηλεκτρικά οχήματα. Η Hitachi Metals είναι πρωτοπόρος στην τεχνολογία φερριτικών μαγνητών για χρήση σε ηλεκτροκινητήρες ηλεκτρικών οχημάτων.
Προκειμένου να επιτευχθεί το net-zero στις επιβατικές οδικές μεταφορές, τα ηλεκτρικά οχήματα αναμένεται να αντιπροσωπεύουν ένα ολοένα αυξανόμενο ποσοστό της παραγωγής οχημάτων στο μέλλον. Αυτό με τη σειρά του αναμένεται να οδηγήσει σε αύξηση της παραγωγής μαγνητών νεοδυμίου που χρησιμοποιούνται σε κινητήρες και γεννήτριες για ηλεκτρικά οχήματα.
Οι μαγνήτες νεοδυμίου χρησιμοποιούν όχι μόνο νεοδύμιο, το οποίο ταξινομείται ως ελαφριά μεταξύ των σπάνιων γαιών, αλλά και δυσπρόσιο και τέρβιο, στοιχεία τα οποία αποτελούν βαριές σπάνιες γαίες και είναι ιδιαίτερα περιορισμένα σε ποσότητα. Ως εκ τούτου, υπάρχουν ανησυχίες ότι οι κίνδυνοι έλλειψης επάρκειας για αυτές τις πρώτες ύλες θα αυξηθούν καθώς αυξάνεται η ζήτηση για ηλεκτρικά οχήματα.
Εκτός από την εστίαση στη βελτίωση των χαρακτηριστικών των μαγνητών νεοδυμίου, που οδηγούν σε μικρότερους και ελαφρύτερους κινητήρες, η Hitachi Metals έχει επίσης μειώσει την ποσότητα των βαρέων σπάνιων γαιών που χρησιμοποιούνται και βελτιώνει την τεχνολογία ανακύκλωσης για να βελτιώσει τις ροές πρώτων υλών με σκοπό τη μείωση των χρησιμοποιούμενων ποσοτήτων σπάνιων γαιών.
Σε αυτό το πλαίσιο, το Global Research & Innovative Technology center (GRIT) της Hitachi Metals μελετά την εφαρμογή φερριτικών μαγνητών σε κινητήρες έλξης για ηλεκτρικά οχήματα ως μια νέα εναλλακτική στους μαγνήτες νεοδυμίου.
Η Hitachi Metals διεξήγαγε πρόσφατα μια προσομοίωση για τη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού των κινητήρων που βασίζονται σε υψηλής απόδοσης φερριτικούς μαγνήτες NMF 15. Όσον αφορά στις μαγνητικές τους ιδιότητες, αυτοί οι μαγνήτες προσφέρουν τα υψηλότερα επίπεδα απόδοσης μεταξύ των φερριτικών μαγνητών. Η Hitachi Metals επαλήθευσε ότι βελτιστοποιώντας τις θέσεις τοποθέτησης και το μέγεθος των μαγνητών, οι κινητήρες που φέρουν τον συγκεκριμένο τύπο φερριτικού μαγνήτη μπορούν να κατασκευαστούν με τρόπο ώστε να επιτύχουν το ίδιο επίπεδο απόδοσης με έναν κινητήρα που χρησιμοποιεί μαγνήτη νεοδυμίου σε δύο περιπτώσεις σχεδιασμού που εξετάστηκαν:
- 30% αύξηση στο βάρος του κινητήρα, με ισοδύναμο επίπεδο απόδοσης
- Ισοδύναμο βάρος και επίπεδο απόδοσης με αύξηση της ταχύτητας περιστροφής κατά 50%
Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δείχνουν ότι οι φερριτικοί μαγνήτες μπορούν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν σε κινητήρες υψηλής απόδοσης, όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται για την κίνηση των ηλεκτρικών οχημάτων, μια ιδιαίτερα σημαντική καινοτομία που έχει τη δυναμική να μειώσει την εξάρτηση της συγκεκριμένης βιομηχανίας από τις σπάνιες γαίες.
Με πληροφορίες από greencarcongress.com
