टेस्ला मोटर्स दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेट को कम प्रदर्शन वाले फेराइट्स से बदलने पर विचार कर सकती है

आपूर्ति श्रृंखला के मुद्दों और पर्यावरण संबंधी चिंताओं के कारण, टेस्ला का पावरट्रेन डिवीजन इलेक्ट्रिक मोटरों से दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेट को हटाने और विकल्पों की तलाश में काम कर रहा है।

 

टेस्ला ने अभी तक पूरी तरह से नई चुंबक सामग्री का आविष्कार नहीं किया है, इसलिए यह कुछ समय के लिए मौजूदा तकनीक का उपयोग कर सकता है, संभवतः सस्ते और निर्माण में आसान फेराइट्स का उपयोग करेगा।

 

फेराइट मैग्नेट की सावधानीपूर्वक स्थिति और मोटर डिज़ाइन के अन्य पहलुओं को समायोजित करके, दुर्लभ पृथ्वी-चालित मोटरों के कई गुणों को दोहराया जा सकता है। इस मामले में, मोटर का वजन केवल लगभग 30 प्रतिशत बढ़ गया है, जो कि कार के कुल वजन के सापेक्ष है

अंतर छोटा हो सकता है.

नई चुंबक सामग्री में निम्नलिखित तीन बुनियादी विशेषताएं होनी चाहिए: 1) इसका चुंबकीय होना आवश्यक है: 2) यह अन्य चुंबकीय क्षेत्रों की उपस्थिति में भी चुंबकीय बना रहता है; 3) उच्च तापमान का सामना कर सकता है।

 

Tencent प्रौद्योगिकी समाचार समाचार, इलेक्ट्रिक कार निर्माता टेस्ला ने कहा कि उसकी कार की मोटरें अब दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का उपयोग नहीं करेंगी, जिसका अर्थ है कि टेस्ला का स्वाद चखने वाले इंजीनियरों को विकल्प खोजने के लिए अपनी रचनात्मकता को उजागर करना होगा।

 

पिछले महीने, टेस्ला के निवेशक दिवस कार्यक्रम में, एलोन मस्क ने "मास्टर प्लान भाग III" जारी किया। उनमें से एक ऐसी छोटी सी बात है जिसने भौतिक विज्ञान के क्षेत्र में हलचल मचा दी। टेस्ला के पावरट्रेन डिवीजन के एक कार्यकारी कॉलिन कैंपबेल ने घोषणा की कि उनकी टीम आपूर्ति श्रृंखला के मुद्दों और दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेट के उत्पादन से अत्यधिक नकारात्मक प्रभाव के कारण मोटर्स से दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेट को हटाने पर काम कर रही है।

इसे प्राप्त करने के लिए, कैंपबेल ने तीन रहस्यमय सामग्रियों से युक्त दो स्लाइड प्रस्तुत कीं जिन्हें चतुराई से दुर्लभ पृथ्वी 1, दुर्लभ पृथ्वी 2 और दुर्लभ पृथ्वी 3 के लिए लेबल किया गया था। पहली स्लाइड टेस्ला की वर्तमान स्थिति को दर्शाती है, जो प्रत्येक वाहन में आधा किलोग्राम से लेकर 10 ग्राम तक का उपयोग करती है। दूसरी स्लाइड पर, प्रयुक्त दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की संख्या शून्य हो जाती है।

 

उन चुंबकत्वविदों के लिए जो इलेक्ट्रॉनों की गति के कारण कुछ सामग्रियों की जादुई शक्ति का अध्ययन करते हैं, दुर्लभ पृथ्वी 1 की पहचान करना आसान है, वह नियोडिमियम है। जब इसे लोहे और बोरॉन जैसे सामान्य तत्वों के साथ मिलाया जाता है, तो यह धातु एक मजबूत, हमेशा सक्रिय चुंबकीय क्षेत्र बनाने में मदद कर सकती है। लेकिन कुछ सामग्रियों में यह गुणवत्ता होती है, जिससे टेस्ला कारों का निर्माण होता है जो 2,3 किलोग्राम से अधिक के निशान को हटाने के लिए पर्याप्त बड़ी होती हैं, और औद्योगिक रोबोट से लेकर लड़ाकू जेट तक कई अन्य चीजों के चुंबकीय क्षेत्र में दुर्लभ पृथ्वी तत्व कम होते हैं। अगर टेस्ला मायने रखता है

मोटर से नियोडिमियम और अन्य दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को हटाने के लिए यह किस चुंबक का उपयोग करेगा?

 

भौतिकविदों के लिए एक बात निश्चित है: टेस्ला ने पूरी तरह से नई चुंबक सामग्री का आविष्कार नहीं किया। NIron मैग्नेटिक्स में रणनीति के कार्यकारी उपाध्यक्ष एंडी ब्लैकबर्न ने कहा: "100 से अधिक वर्षों में, हमारे पास नए वाणिज्यिक मैग्नेट प्राप्त करने के केवल कुछ ही अवसर हो सकते हैं।" NIronMagnetics उन कुछ स्टार्टअप्स में से एक है जो अगले अवसर का लाभ उठाने की कोशिश कर रहे हैं।

 

ब्लैकबर्न और अन्य लोगों का मानना ​​है कि इसकी अधिक संभावना है कि टेस्ला ने बहुत कम शक्तिशाली चुंबक का उपयोग करने का निर्णय लिया है। कई संभावनाओं के बीच, सबसे स्पष्ट उम्मीदवार फेराइट है: लोहे और ऑक्सीजन से बना एक सिरेमिक, जिसमें स्ट्रोंटियम जैसी थोड़ी मात्रा में धातु मिश्रित होती है। 20वीं सदी के 50 के दशक से दुनिया भर में इसका निर्माण सस्ता और आसान है

रेफ्रिजरेटर के दरवाजे इस प्रकार निर्मित किये जाते हैं।

 

लेकिन आयतन के हिसाब से, फेराइट्स नियोडिमियम मैग्नेट के चुंबकत्व का केवल दसवां हिस्सा हैं, जो नए सवाल खड़े करता है। टेस्ला के पहले कार्यकारी एलोन मस्क हमेशा समझौता न करने के लिए जाने जाते हैं, लेकिन अगर टेस्ला फेराइट पर स्विच करने जा रहा है, तो ऐसा लगता है कि उसे कुछ बनाना होगा

कुछ रियायतें. यह सोचना आसान है कि बैटरी इलेक्ट्रिक कारों की शक्ति है, लेकिन यह वास्तव में विद्युत चुंबकत्व है जो इलेक्ट्रिक कारों को चलाता है। यह कोई संयोग नहीं है कि टेस्ला कंपनी और चुंबकीय इकाई "टेस्ला" दोनों का नाम एक ही व्यक्ति के नाम पर रखा गया है। जब मोटर में घूमते समय तारों के माध्यम से इलेक्ट्रॉन प्रवाहित होते हैं, तो वे एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं जो विपरीत चुंबकीय बल को धक्का देता है, जिससे मोटर का शाफ्ट पहियों को घूमने के लिए प्रेरित करता है।

टेस्ला वाहनों के पिछले पहियों के लिए, ये बल एक स्थायी चुंबक के साथ एक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा प्रदान किए जाते हैं, जो एक प्रकार की मोटर होती है जिसमें एक अजीब सामग्री होती है जो बिना किसी वर्तमान इनपुट के चुंबकीय क्षेत्र को स्थिर करती है, परमाणुओं के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों के सरल स्पिन के लिए धन्यवाद। स्पेशल एसएलए ने बैटरी रेंज और बढ़े हुए टॉर्क को अपग्रेड किए बिना बैटरी जीवन को बढ़ाने के लिए लगभग पांच साल पहले कारों में इन मैग्नेट को जोड़ना शुरू किया था। इससे पहले, कंपनी इलेक्ट्रोमैग्नेट के आसपास निर्मित इंडक्शन मोटर्स का उपयोग करती थी, जिसके माध्यम से इलेक्ट्रोमैग्नेट गुजरते थे

बिजली के उपभोग से चुंबकत्व उत्पन्न होता है। फ्रंट-माउंटेड मोटर वाले मॉडल आज भी इस मॉडल का उपयोग कर रहे हैं।

 

दुर्लभ पृथ्वी और चुम्बकों को त्यागने का टेस्ला का कदम थोड़ा अजीब लग सकता है। कार कंपनियां अक्सर सूखी दक्षता से ग्रस्त होती हैं, खासकर इलेक्ट्रिक वाहनों के मामले में, वे अभी भी ड्राइवरों को रेंज के डर को दूर करने के लिए मनाने के लिए संघर्ष कर रही हैं। लेकिन कार निर्माताओं के साथ

इलेक्ट्रिक वाहनों के उत्पादन का विस्तार शुरू हो रहा है, और कई परियोजनाएँ जिन्हें पहले बहुत अक्षम माना जाता था, फिर से उभर रही हैं।

 

इसने टेस्ला सहित वाहन निर्माताओं को लिथियम आयरन फॉस्फेट (एलएफपी) बैटरी का उपयोग करने वाली अधिक कारें बनाने के लिए प्रेरित किया है। कोबाल्ट और निकल जैसे तत्वों वाली बैटरियों की रेंज बैटरियों की तुलना में कम होती है। यह एक पुरानी तकनीक है,

अधिक वजन और कम भंडारण क्षमता। लो-स्पीड पावर द्वारा संचालित वर्तमान मॉडल 3 की रेंज 272 मील (लगभग 438 किमी) है, जबकि अधिक उन्नत बैटरी के साथ लंबी दूरी का मॉडल एस 400 मील (640 किमी) तक पहुंच सकता है। लेकिन लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरियों को अपनाना एक समझदारी भरा व्यावसायिक विकल्प हो सकता है, क्योंकि यह अधिक महंगी या यहां तक ​​कि अस्तित्वगत राजनीतिक जोखिम वाली बैटरियों के उपयोग से बचा जाता है।

 

हालाँकि, इसकी संभावना नहीं है कि टेस्ला फेराइट्स जैसे मैग्नेट को किसी बदतर चीज़ से बदल देगा, और कुछ नहीं बदलेगा। उप्साला विश्वविद्यालय की भौतिक विज्ञानी अलीना विश्ना ने कहा: "आप एक कार के लोहे में चुंबकत्व का एक बड़ा टुकड़ा ले जाएंगे। सौभाग्य से, मोटरें काफी जटिल मशीनें हैं, जो कई अन्य हिस्सों से बनी होती हैं, जिन्हें सैद्धांतिक रूप से कमजोर चुंबकों के उपयोग के प्रभाव को कम करने के लिए स्तंभ में पुनर्व्यवस्थित किया जा सकता है।

 

एक कंप्यूटर मॉडल में, सामग्री कंपनी प्रोटेरियल ने हाल ही में निर्धारित किया है, फेराइट चुंबक की सावधानीपूर्वक स्थिति और मोटर सेट को समायोजित करके अन्य पहलुओं में, दुर्लभ पृथ्वी ड्राइव मोटर्स के कई प्रदर्शन संकेतकों को दोहराया जा सकता है। इस मामले में, केवल मोटर के वजन में लगभग 30 प्रतिशत की वृद्धि के साथ, कार के कुल वजन के सापेक्ष अंतर छोटा हो सकता है।

 

इन सिरदर्दों के बावजूद, कार कंपनियों के पास दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को त्यागने के बहुत सारे कारण हैं, लेकिन केवल अगर वे ऐसा कर सकते हैं। पूरे दुर्लभ पृथ्वी बाजार का मूल्य लगभग अमेरिकी अंडा बाजार के समान है, और सिद्धांत रूप में, दुर्लभ पृथ्वी युआन प्राइम्स का खनन, प्रसंस्करण और दुनिया भर में चुंबकत्व में परिवर्तित किया जा सकता है, लेकिन वास्तव में इन प्रक्रियाओं के लिए कई चुनौतियां हैं।

 

खनिज विश्लेषक और लोकप्रिय रेयर अर्थ वॉच ब्लॉगर थॉमस क्रमर ने कहा: "यह 10 बिलियन डॉलर का सौदा है लेकिन सालाना बनाए जाने वाले उत्पादों का मूल्य 2 ट्रिलियन डॉलर और 3 ट्रिलियन डॉलर के बीच है, जो एक बहुत बड़ा लाभ है। कार यह भी सच है कि भले ही उनमें केवल कुछ किलोग्राम ही यह पदार्थ हो, उन्हें हटाने का मतलब है कि कारें अब इतनी ड्राइव नहीं कर सकती हैं, जब तक कि आप पूरे इंजन को फिर से डिज़ाइन करने के इच्छुक न हों।"

 

संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप इस आपूर्ति श्रृंखला में विविधता लाने की कोशिश कर रहे हैं। कैलिफ़ोर्निया की दुर्लभ पृथ्वी खदानें, जो 21वीं सदी की शुरुआत में बंद हो गई थीं, हाल ही में फिर से खुल गई हैं

विश्व की 15 प्रतिशत दुर्लभ मृदा की पूर्व आपूर्ति। संयुक्त राज्य अमेरिका में, सरकारी एजेंसियों, विशेषकर रक्षा विभाग को विमान और उपग्रह जैसे उपकरणों की आवश्यकता होती है

शक्तिशाली मैग्नेट प्रदान करते हुए, वे घरेलू और जापान और यूरोप जैसे क्षेत्रों में आपूर्ति श्रृंखलाओं में निवेश करने के इच्छुक हैं। लेकिन सफलता को देखते हुए यह एक धीमी प्रक्रिया है जिसमें वर्षों या दशकों का समय लग जाता है। इसी समय, कारों और पवन टरबाइनों जैसे डीकार्बोनाइजेशन उपकरणों में एम्बेडिंग मैग्नेट की मांग भी बढ़ रही है।

बाजार अनुसंधान संस्थान एडमासइंटेलिजेंस के अनुसार, 12 प्रतिशत दुर्लभ पृथ्वी का उपयोग वर्तमान में इलेक्ट्रिक वाहनों में किया जाता है, जो एक नया बाजार है। साथ ही, दुर्लभ पृथ्वी की कीमतों में अक्सर बेतहाशा उतार-चढ़ाव होता है, और बाहरी कंपनियां अक्सर इन कारकों की भविष्यवाणी नहीं कर सकती हैं

मैदान।

 

ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय में चुंबकीय सामग्री का अध्ययन करने वाले भौतिक विज्ञानी जिम चेलिकोव्स्की ने कहा कि संक्षेप में, यदि आप ऐसे उद्योग में हैं जहां वैकल्पिक उत्पाद मिल सकते हैं, तो यह असाधारण हो सकता है। लेकिन उन्होंने कहा कि यह खोज फेराइट से बेहतर थी। दुर्लभ पृथ्वी चुम्बकों के बेहतर विकल्पों के कई कारण हैं। चुनौती तीन बुनियादी विशेषताओं वाली सामग्री ढूंढना है: 1) इसका चुंबकीय होना आवश्यक है; 2) यह अन्य चुंबकीय क्षेत्रों की उपस्थिति में भी चुंबकीय बना रहता है; और 3) यह उच्च तापमान का सामना कर सकता है। तापीय चुम्बक अब चुम्बक नहीं रहे।

 

शोधकर्ता अच्छी तरह से जानते हैं कि कौन से रासायनिक तत्व अच्छे चुंबक बनाते हैं, लेकिन लाखों संभावित परमाणु व्यवस्था बीज हैं। कुछ तथाकथित चुंबक शिकारी सैकड़ों-हजारों संभावित सामग्रियों से शुरुआत करने और उनमें से दुर्लभ पृथ्वी को हटाने का दृष्टिकोण अपनाते हैं और फिर शेष सामग्री के चुंबकीय गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए मशीन लर्निंग का उपयोग करते हैं। पिछले साल के अंत में, चेलिकोज़ की एट अल। इस प्रणाली का उपयोग कोबाल्ट युक्त एक नई अत्यधिक चुंबकीय सामग्री बनाने के लिए किया गया। अक्सर सबसे बड़ी चुनौती नए चुंबक ढूंढना है जो निर्माण में आसान हों। उप्साला विश्वविद्यालय के विसिना ने बताया कि कुछ नव विकसित चुंबक, जैसे कि मैंगनीज युक्त, आशाजनक लेकिन अस्थिर हैं। अन्य मामलों में, वैज्ञानिक जानते हैं कि कोई सामग्री अत्यधिक चुंबकीय है, लेकिन इसे बड़े पैमाने पर नहीं बनाया जा सकता है। इनमें टेट्रागोनाइट शामिल है, एक निकेल-आयरन यौगिक जो केवल उल्कापिंडों से पाया जाता है, जिसे अपने परमाणुओं को सही स्थिति में व्यवस्थित करने के लिए हजारों वर्षों की धीमी शीतलन से गुजरना पड़ता है। प्रयोगशाला में प्रक्रिया को तेजी से आगे बढ़ाने के प्रयास जारी हैं, लेकिन अभी तक फल नहीं मिल रहे हैं।

 

मैग्नेट स्टार्टअप निरॉन: सभी को कॉपी करें और कुछ खोजें। कंपनी का कहना है कि वह सैद्धांतिक रूप से फेरिक नाइट्राइड मैग्नेट का उत्पादन करती है, जबकि नियोडिमियम अधिक चुंबकीय है। लेकिन यह एक अस्थिर सामग्री भी है जिसका वांछित रूप में निर्माण और संरक्षण करना कठिन है। ब्लैकबर्न ने कहा कि कंपनी प्रगति कर रही है लेकिन टेस्ला की अगली पीढ़ी की कारों के लिए पर्याप्त शक्तिशाली मैग्नेट का उत्पादन नहीं कर सकती है। उनका कहना है कि पहला कदम नए चुंबक को ध्वनि प्रणालियों जैसे छोटे उपकरणों में डालना है।

 

खनन विश्लेषक और लोकप्रिय दुर्लभ पृथ्वी घड़ी ब्लॉगर थॉमस क्रुमर ने कहा कि यह स्पष्ट नहीं है कि अन्य वाहन निर्माता दुर्लभ पृथ्वी को छोड़ने के टेस्ला के कदम का अनुसरण करेंगे या नहीं। कुछ कंपनियां राष्ट्रीय साख को सावधानीपूर्वक आगे बढ़ाने पर जोर दे सकती हैं जबकि अन्य

प्रतिलिपि सभी का चयन करें और कुछ कंपनियों की खोज करें जो युनशान झोउकोउ चीजों को स्थानांतरित करने के लिए प्रेरण का उपयोग करेंगी। यहां तक ​​कि टेस्ला भी भविष्य की कारों में स्वचालित खिड़कियों, पावर स्टीयरिंग और विंडशील्ड वाइपर जैसी जगहों पर बिखरे हुए कुछ ग्राम दुर्लभ पृथ्वी का उपयोग कर सकता है।

 

टेस्ला के निवेशक दिवस कार्यक्रम में, दुर्लभ पृथ्वी सामग्री की तुलना करने वाली स्लाइड वास्तव में एक संपूर्ण वर्तमान पीढ़ी की कार की तुलना एक संपूर्ण वर्तमान पीढ़ी की कार से कर रही थी, भविष्य की मोटर्स की तुलना की गई थी, जो एक प्रचार स्टंट हो सकता है। टेस्ला जैसे वर्कअराउंड विकास में हैं, मोटरों में दुर्लभ पृथ्वी सामग्री को बदलना एक अच्छी बात हो सकती है, लेकिन जैसा कि क्रुमर कहते हैं, "मुझे डर है कि हमारे पास पर्याप्त समय नहीं है।"

 

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