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電機(jī)開發(fā)中降低稀土含量的趨勢(shì)

2020-02-18 22:06:21·  來源：Astroys  
　
電池技術(shù)當(dāng)然對(duì)電動(dòng)車的性能有著最重要的關(guān)系，但近一年來我們看到Sandy Munro四處安利特斯拉Model 3的電機(jī)有多強(qiáng)悍，因此越來越多的公司也開始更加重視開發(fā)新的
電池技術(shù)當(dāng)然對(duì)電動(dòng)車的性能有著最重要的關(guān)系，但近一年來我們看到Sandy Munro四處安利特斯拉Model 3的電機(jī)有多強(qiáng)悍，因此越來越多的公司也開始更加重視開發(fā)新的電機(jī)技術(shù)。
由于中美貿(mào)易問題，行業(yè)都在為中國(guó)出口的稀土材料供應(yīng)而擔(dān)憂。目前因?yàn)殡姵毓?yīng)的問題多家車廠的電動(dòng)車交付都出現(xiàn)了延遲（參考：LG化學(xué)波蘭工廠到底出現(xiàn)了什么問題？），如果再出現(xiàn)因稀土問題讓電機(jī)的供應(yīng)也出現(xiàn)遲延，那么市場(chǎng)將受到更嚴(yán)重的影響。
 
反過來，這可能會(huì)迫使像特斯拉這樣的美國(guó)公司及其供應(yīng)商從其他地區(qū)采購(gòu)稀土，或設(shè)計(jì)出稀土采用量較少的系統(tǒng)。例如在本田和豐田已經(jīng)在生產(chǎn)的電機(jī)中就采用了較少的永磁體，這些日系OEM在2010年和2011年因與中國(guó)的政治問題曾經(jīng)受到過很大影響。
 
根據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2016年的報(bào)告，全球81.4%的稀土礦產(chǎn)量來自中國(guó)，11.6%來自澳洲，還有少量來自巴西、印度、馬來西亞、俄羅斯、泰國(guó)和越南。上一份報(bào)告評(píng)論了斯里蘭卡和美國(guó)也正在探索成本更低的新資源，盡管在中國(guó)仍使用現(xiàn)有規(guī)模經(jīng)濟(jì)進(jìn)行大部分礦石加工。
 
本田在Insight混合動(dòng)力車型的電機(jī)轉(zhuǎn)子中采用了不含稀土的磁鐵，這是雙電機(jī)i-MMD動(dòng)力系統(tǒng)首次采用這種磁鐵，盡管它已經(jīng)在i-DCD單電機(jī)系統(tǒng)中采用，但該系統(tǒng)正在被本田逐步淘汰。不含鏑（Dy）和鋱（Tb）不僅降低了成本，而且還增強(qiáng)了電機(jī)的耐熱性，但仍保持了磁強(qiáng)度。
此外，電機(jī)中的冷卻是通過“軸芯冷卻（axis core cooling）”來實(shí)現(xiàn)的，即將ATF（Automatic Transmission Fluid）放在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)軸內(nèi)部，并利用離心力直接冷卻磁體，而不是從定子的上部到下方的轉(zhuǎn)子降低ATF的傳統(tǒng)方法。稀土材料通常用于增強(qiáng)電機(jī)的耐熱性，在高速運(yùn)行時(shí)會(huì)保持其磁力，從而在電機(jī)中產(chǎn)生更高的溫度。新的冷卻策略減輕了電機(jī)對(duì)稀土材料的需求。
 
這種“軸芯冷卻”同樣被奧迪用于e-tron的異步（感應(yīng)）電機(jī)中。轉(zhuǎn)子的輪轂中使用“噴水槍（water lance）”來冷卻電機(jī)內(nèi)部。否則，定子中唯一的冷卻方法將僅冷卻電機(jī)的外部。內(nèi)部冷卻策略的結(jié)果使奧迪得以增強(qiáng)了電機(jī)的性能。
寶馬還為其第五代eDrive平臺(tái)開發(fā)了一種不含稀土的電機(jī)。該電機(jī)會(huì)首先采用在今年將在中國(guó)生產(chǎn)的iX3上。該電機(jī)具有緊湊的設(shè)計(jì)，并與單速變速箱和逆變器集成在一個(gè)鋁制模塊內(nèi)。但目前還不清楚該電機(jī)是否使用內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。
麥格納最近獲得了美國(guó)能源部的一筆撥款，用于開發(fā)一種功率為125kW的電機(jī)，并且通過降低稀土材料的使用將成本降低了一半，并將功率密度提高了8倍。
同時(shí)，TDK收購(gòu)了昭和電工的稀土磁體合金研究部門。TDK在生產(chǎn)電機(jī)用磁體的同時(shí)，還希望在內(nèi)部開發(fā)稀土合金，以加快其磁體的開發(fā)速度。昭和電工的技術(shù)中心設(shè)在埼玉縣的秩父工廠，并將移交給TDK。同時(shí)，昭和電工將繼續(xù)生產(chǎn)釹磁鐵合金并將供應(yīng)給TDK。
 
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