Ինչպես են NdFeB մագնիսները էլեկտրական ավտոմեքենաների շարժական ուժ դառնում. շարժիչի նախագծում և նյութի ընտրություն

Էլեկտրական ավտոմեքենաների շարժիչների հիմնվածությունը բարձր որակի NdFeB-ի վրա (N42-N52)

Էլեկտրական ավտոմեքենաների արդյունավետությունը կախված է իրենց շարժիչների հնարավորություններից, որոնք էլեկտրական էներգիան փոխակերպում են մեխանիկական էներգիայի: Այդ շարժիչները մեծապես հիմնված են բարձր որակի NdFeB մագնիսների (N42-N52), որպեսզի ձեռք բերեն օպտիմալ արդյունավետություն, հզորության խտություն և բեռնավորում:

NdFeB մագնիսների մագնիսական առավելությունը

NdFeB մագնիսները, որոնք բաղկացած են նեոդիմից, երկաթից և բորից, ամենաուժեղ մագնիսների տեսակն են մշտական մագնիսներ այսօր հասանելի են: Դրանց բացառիկ մագնիսական հատկությունները, ներառյալ բարձր մնացորդային մագնիսականությունը (Br), կովշեցիան (Hc) և էներգիայի առավելագույն արտադրանքը (BH)max-ը, դրանք դարձնում են իդեալական լուծում փոքր չափսերով, սակայն հզոր մագնիսական լուծումների համար

Էլեկտրական տրակցիոն շարժիչներում N42-N52 աստիճանի NdFeB մագնիսների օգտագործումը տալիս է մի քանի կարևոր առավելություններ.

• Բարձր հզորության խտություն այդ մագնիսները հնարավորություն են տալիս շարժիչներին ավելի շատ հզորություն տրամադրել փոքր տիրույթում, ինչը նվազեցնում է ամբողջական շարժիչի համակարգի չափսերն ու քաշը
• Էներգետիկ արդյունավետություն ndFeB մագնիսների կողմից առաջացված հզոր մագնիսական դաշտը նվազեցնում է էներգետիկ կորուստները՝ բարելավելով շարժիչի արդյունավետությունը և երկարացնելով տրանսպորտային միջոցի տիրույթը
• Ջերմային կայունություն նման աստիճանները, ինչպիսին է N52-ը, ստեղծված են իրենց մագնիսական հատկությունները բարձր ջերմաստիճաններում պահպանելու համար, ապահովելով հուսալի աշխատանքը խիստ պայմանների դեպքում

Էլեկտրական շարժիչների նախագծման համար կարևոր հանգամանքներ

Շարժիչների նախագծողները ստիպված են ուշադիր ընտրել NdFeB-ի ճիշտ աստիճանը՝ հիմնվելով աշխատանքային ջերմաստիճանի, անհրաժեշտ բերունդի և ֆինանսական սահմանափակումների վրա: Օրինակ,

• Մակարդակ N42 ՝ Կատարման և արժեքի հարաբերակցությունը հավասարակշռում է, հարմար է ստանդարտ EV կիրառումների համար։
• Մակարդակ N52 ՝ Առաջարկում է ամենաբարձր էներգետիկ արտադրանքը, իդեալական է բարձր կատարում ունեցող ավտոմեքենաների համար, որտեղ կարևոր է ներդրված հզորության խտությունը առավելագույնի հասցնելը։

Ընկերություններ, ինչպիսին է AIM մագնիս  ՝ մասնագիտացած են NdFeB մագնիսների արտադրության մեջ, ապահովում են հարմարեցված լուծումներ EV արտադրողների համար։ Նրանց փորձառությունը մագնիտների դիզայն և նյութի ընտրությունը ապահովում է շարժիչի օպտիմալ աշխատանքը՝ համապատասխանելով արդյունաբերության խիստ չափանիշներին։

Ազդեցությունը EV կատարման վրա

Բարձր մակարդակի NdFeB մագնիսների ինտեգրումը ուղղակիորեն ազդում է հիմնարար ցուցանիշների վրա, ինչպիսիք են արագացումը, անցած ճանապարհը և մարտկոցի արդյունավետությունը։ Օրինակ՝

• Tesla Model 3-ի շարժման շարժիչը NdFeB մագնիսների շնորհիվ հասնում է 97%-ից բարձր արդյունավետության, ինչը թույլ է տալիս մեկ լիցքավորումով անցնել մինչև 358 մղոն։
• Audi-ի e-tron GT-ն հիմնված է առաջադեմ NdFeB մագնիսային տեխնոլոգիայի վրա՝ ապահովելով 590 ձիաուժ և արագացումը 0-ից մինչև 60 մղոն/ժամ ընդամենը 3,3 վայրկյանում

Ծրագրի օրինակ. Anhui Hanhai-ի սինտերային մագնիսները էներգախնայող շարժիչների համար

Anhui Hanhai Magnetic Technology-ը՝ որպես առաջատար արտադրող սինտերային NdFeB մագնիսներ կարևոր դեր է խաղացել EV շարժիչների տեխնոլոգիաների զարգացման գործում: Նրանց դեպքի վերլուծությունը ցույց է տալիս, թե ինչպես են ճշգրիտ ճարտարագիտական մագնիսները բարելավում էներգաարդյունավետությունը և արդյունավետությունը

Սինտերային NdFeB արտադրության գործընթաց

Սինտերային NdFeB մագնիսները արտադրվում են մասնագիտացված գործընթացով, որն ընդգրկում է՝

• Powder metallurgy բարակ նեոդիմի, երկաթի և բորի փոշիները խառնվում են և սեղմվում են ձևի մեջ
• Սերնացում կոմպակտացված փոշին բարձր ջերմաստիճանով տաքացվում է՝ առաջացնելով խիտ, բյուրեղային կառուցվածք
• Մշակում և ծածկույթ : Մագնիսը ճշգրիտ մեքենայով մշակված է և պատված է՝ կոռոզիայի և մագնիսաթափման դեմ պաշտպանվելու համար:

Այս գործընթացի արդյունքում ստացվում են մագնիսներ, որոնք ունեն բացառիկ մագնիսական հատկություններ և կառուցվածքային ամրություն, որոնք դրանք դարձնում են իդեալական բարձր կատարում ապահովող կիրառումների համար, ինչպիսին էլ էլեկտրական շարժիչներն են:

Կիրառումը Էներգախնայող շարժիչներում

Անհուի Հանհայի սինտերացված NdFeB մագնիսները ներառվել են մի քանի խոշոր էլեկտրական ավտոմեքենաների արտադրողների շարժիչներում, այդ թվում.

• BYD : Դրանց Blade Battery-ով ապահովված ավտոմեքենաները օգտագործում են Anhui Hanhai-ի մագնիսներ՝ ապահովելով 95% -ից ավելի շարժիչի արդյունավետություն:
• Nio : ES8 SUV-ն օգտագործում է այդ մագնիսները՝ ապահովելով 311 մղոն տիրույթ և արագ արագացում:

Այդ շարժիչները ցույց են տալիս, թե ինչպես սինտերային NdFeB մագնիսներ հնարավոր է էական բարելավումներ կատարել էներգիայի փոխակերպման մեջ՝ նվազեցնելով ջերմության արտադրությունը և երկարացնելով մարտկոցի կյանքը:

Խորապես համագործակցող նորամուծություն

Anhui Hanhai-ն սերտորեն համագործակցում է EV OEM-ների հետ՝ մագնիսների նախագծումը օպտիմալացնելու համար կոնկրետ շարժիչների ճարտարապետության համար: Օրինակ.

• Բարձրացնել թքման խտությունը նպատակով ստեղծված մագնիսացման օրինաչափություններ
• Լավացված պաշտպանիչ ծածկույթներ ջերմային կայունության և կոռոզիայի դիմաց դիմադրության բարելավման համար

Նման գործընկերությունները ընդգծում են ինտեգրման կարևորությունը մագնիսական փորձագիտությունը էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների մշակման ընդհանուր գործընթացում

Ավտոմեքենայի արտադրողների դեմ առաջացած խնդիրներ. հազվադեպ երկրների պակասը կանգեցնում է Հնդկաստանի էլեկտրական մեքենաների արտադրությունը

Էլեկտրական մեքենաներին անցումը բացահայտել է թուլ կետեր հազվադեպ երկրների մատակարարման շղթայում , որը հատկապես ազդում է այն երկրների վրա, ինչպիսին Հնդկաստանն է, որտեղ մեծ մասամբ կախված են ներմուծումից

Կախվածություն հազվադեպ երկրներից

NdFeB մագնիսները պահանջում են մեծ քանակով նեոդիմիում և դիսպրոզիում — երկու հազվադեպ հողային տարրեր, որոնք հիմնականում արդյունահանվում և մշակվում են Չինաստանում: Աշխարհի հազվադեպ հողային տարրերի մոտ 80%-ը ծագում է Չինաստանից, ինչը ստեղծում է աշխարհաքաղաքական և տրանսպորտային բարդություններ էլեկտրական ավտոմեքենաներ արտադրող ընկերությունների համար։

Ազդեցություն Հնդկաստանի ԷԱ արտադրության վրա

Հնդկաստանի տրանսպորտային ոլորտի էլեկտրաֆիկացման հետագա ծրագրերը դժվարացվել են.

• Սպասարկման անհանգստություններ բարձր աստիճանի NdFeB մագնիսների առևտրային լարվածությունների և արտահանման սահմանափակումների պատճառով առաջացել է պակասուրդ։
• Ծախսերի աճ նեոդիմի և դիսպրոզիումի գները կտրուկ տատանվել են, ինչը մեծացրել է հնդկական ավտոմեքենաների արտադրողների՝ ինչպես օրինակ Tata Motors-ը և Mahindra Electric-ի արտադրության ծախսերը։
• Արտադրության հետաձգումներ մի շարք ԷԱ մոդելներ հետաձգումների են ենթարկվել, քանի որ արտադրողները փնտրում էին այլընտրանքային մագնիսների մատակարարներ։

Խորացման ռազմավարություններ

Այդ մարտահանգիստներին առաջարկելու համար Հնդկաստանը քննարկում է.

• Ներքին հանույթ : Ռեյդի հողային հանքերի զարգացման նախաձեռնություններ Օդիշա և Ջհարկհանդ նահանգներում։
• Ծանր մետաղների վերամշակման տեխնոլոգիաներ : Կապեր ընկերությունների հետ, ինչպիսին է AIM մագնիս քննարկելու ռեյդի հողային մագնիսների վերամշակումը , որը կարող է վերականգնել մագնիսների կյանքի վերջում 95% -ը կարևոր տարրերի։
• Մատակարարման շղթաների բազմազանություն : Ավստրալիայի և Ամերիկայի Միացյալ Նահանգների հետ համագործակցությունը ռեյդի հողերի այլընտրանքային աղբյուրներ ապահովելու համար։

Ընտրանքներ. Ֆեռիտե մագնիսների արդյունավետության և չափի սահմանափակումները

Երբեմն ֆերիտային մագնիտներ ավելի մատչելի են, քան NdFeB-ն, սակայն նրանց սահմանափակումները դրանք անհարմար են դարձնում բարձր կատարում ունեցող էլեկտրական ավտոմեքենաների համար:

Ֆեռիտե մագնիսների հատկություններ

Ֆեռիտե մագնիսները, որոնք բաղկացած են երկաթի օքսիդից և բարիումից կամ ստրոնցիումից, առաջարկում են՝

• Ցածր արժեք : Մոտ 1/10-րդը NdFeB մագնիսների գնից:
• Կոռոզիայի դիմադրություն : Բնական կերպով դիմադրում են ժանգին և օքսիդացմանը:
• Լայն հասանելիություն : Հումքը հարուստ է և տարածված է ամբողջ աշխարհում:

 Սակայն, նրանց մագնիսական հատկությունները զգալիորեն նվազեցված են NdFeB-ի համեմատ.

• Ցածր էներգետիկ արտադրանք : Ֆեռիտե մագնիսները ունեն (BH)max էներգետիկ արտադրանք 1-5 MGOe, ի տարբերություն NdFeB-ի 35-52 MGOe-ի:
• Վատ ջերմային կայունություն : Նրանք կորցնում են մագնիսականությունը +200°C-ից բարձր ջերմաստիճաններում, ինչը սահմանափակում է դրանց օգտագործումը բարձր հզորության կիրառություններում։

Արդյունավետության և Չափսերի Հարաբերակցությունը

Էլեկտրատրանսպորտային շարժիչներում ֆերիտեղեն մագնիսների օգտագործումը բերում է.

• Մեծ Շարժիչի Չափսեր : Համադրելի բարդություն ստանալու համար՝ ֆերիտեղեն շարժիչները պետք է լինեն 2-3 անգամ ավելի մեծ, քան NdFeB շարժիչները։
• Կրճատված արդյունավետություն : Ֆերիտեղեն շարժիչները սովորաբար աշխատում են 85-90% արդյունավետությամբ, ի տարբերություն NdFeB շարժիչների 95-97%-ի։
• Ցածր հզորության խտություն : Դա թարգմանվում է ավելի ցածր արագացման և ավտոմեքենայի ընդհանուր արդյունավետության վատթարացման։

Կիրառումներ, Որտեղ Ֆերիտե Մագնիսները Ակնառու Են

Չնայած իրենց սահմանափակումներին՝ ֆերիտե մագնիսները շարունակում են օգտագործվել.

• Ցածր Հզորության Կիրառումներ - Օրինակ՝ ավտոմեքենաների ապակիների ջրհեռացուցիչներ, էլեկտրական պատուհաններ և օդի կարգավորման համակարգեր:
• Ծախսային Շուկաներ - Որտեղ անցքի և արդյունավետության ցուցանիշները երկրորդային նշանակություն ունեն:

Արդյունք

NdFeB մագնիսները անփոխարինելի են էլեկտրական ավտոմեքենաների հաջողության համար, ապահովելով բարձր արդյունավետություն և այն կատարում, որը պահանջվում է սպառողների կողմից: Չնայած հարցերին, ինչպիսին երկրաքիմիական մետաղների պակասը և նյութերի արժեքն են, մագնիսների նախագծման, վերամշակման և հնարավոր այլընտրանքային նյութերի ոլորտում նորամուծությունները կորոշեն ԷՎ-ների տեխնոլոգիաների ապագան:

Ընկերություններ, ինչպիսին է AIM մագնիս  շարունակում են այս էվոլյուցիան հարուցել, տրամադրելով առաջադեմ նեոդիմիումի մագնիսներ և մագնիսական լուծումներ որոնք շարժակն են հանդիսանում հաջորդ սերնդի կայուն տրանսպորտային միջոցների համար: Քանի դեռ արդյունաբերությունը հասունանում է, կատարումը, արժեքը և կայունությունը միմյանց նկատմամբ ճիշտ հարաբերակցությունը շարունակելու են լինել կրիտիկական նշանակություն ունենալ ԷՎ-ների համաշխարհային ընդունման արագացման գործում: