15.1 C
Novi Sad
22/05/2024
spot_img

EV pogonska jedinica bez minerala retke zemlje

Firma pod nazivom Vitesco Technologies, kreirala je zanimljivu i nadasve inovativnu pogonsku jedinicu za električna vozila. Ono što je izdvaja od ostalih kreacija je što ne zavisi od minerala retke zemlje i permanentnih magneta.

Za one koji nisu upoznati s ovom tematikom, podsetićemo o čemu se zapravo radi, šta su to minerali retke zemlje i zbog čega su nam tako potrebni.

Minerali retke zemlje

Takođe su poznati kao elementi retke zemlje, a radi se o grupi od 17 hemijski sličnih elemenata koje pronalazimo u Zemljinoj kori. Ovi elementi uključuju skandijum (Sc), itrijum (Y) i 15 lantanoida (lantan, cerijum, prazeodimijum, neodimijum, prometijum, samarijum, evropijum, gadolinijum, terbijum, disprozijum, holmijum, erbijum, tulijum, iterbijum i lutecijum). Uprkos nazivu, ovi elementi zapravo nisu „retki“ u smislu njihovog prisustva u prirodi. Termin „retka zemlja“ se koristi jer su prvobitno otkriveni u retkim mineralima i iz razloga što se inicijalno mislilo da ih nema u izobilju.

Minerali retke zemlje su esencijalne komponente u brojnim modernim tehnološkim primenama, uključujući elektroniku, obnovljivu energiju, avio i svemirski sektor, odbranu i medicinsku industriju. Oni poseduju jedinstvena magnetna, katalitička i luminescentna svojstva, koja ih čine nezamenljivim u različitim visokotehnološkim uređajima i sistemima, kao što su pametni mobilni telefoni, električna vozila, vetroturbine i sistemi navođenja projektila.

Ekstrakcija i prerada minerala retke zemlje su prilično izazovni zbog njihovih geohemijskih svojstava. Ovi elementi se često javljaju zajedno u istim mineralnim naslagama, a njihove slične hemijske karakteristike otežavaju njihovo međusobno odvajanje. Shodno tome, procesi rudarrnja i rafinisanja minerala retke zemlje su složeni, dugotrajni i skupi, što doprinosi njihovoj ograničenoj ponudi i visokoj tržišnoj vrednosti.

Globalna proizvodnja i distribucija minerala retke zemlje koncentrisana je u nekoliko zemalja, s tim što je Kina najveći proizvođač i izvoznik. To je dovelo do zabrinutosti u vezi s bezbednošću lanca snabdevanja, posebno što se tiče zemlja zavisnih od ovih ključnih resursa za njihove osnovne strateške industrije, jer Kina koristi svoje snabdevačke potencijale u cilju vršenja pritiska na svoje susede u okviru sporova koje vodi s njima. Poslednjih godina, napravljeni su napori da se istraže novi izvori minerala retke zemlje i razviju alternativne tehnologije, koje mogu smanjiti zavisnost od njih.

Ekološki i društveni problemi takođe okružuju rudarenje i preradu minerala retke zemlje, budući da ove aktivnosti mogu imati značajan negativan uticaj na lokalne ekosisteme i zajednice. Proces rudarenja često proizvodi toksične nusproizvode i radioaktivni otpad, koji može da kontaminira vodu, tlo i vazduh ukoliko se njime ne barata propisno. Štaviše, eksploatacija ovih resursa se povezuje s kršenjem ljudskih prava, kao što su prisilni rad i nebezbedni uslovi rada u nekim zemljama.

Izbegavanje upotrebe minerala retke zemlje u pogonskim jedinicama

Iz svih navedenih razloga, najbolje je izbegavati upotrebu dotičnih minerala kada god je to moguće. To snižava troškove, umanjuje negativan ekološki uticaj i ranjivost na međunarodnu politiku u oblasti resursa. Dobre vesti u ovom slučaju su da je jedna tehnološka kompanija uvidela kako da napravi pogonsku jedinicu za električne automobile (motor, reduktor(e) i diferencijal), koja ne zavisi od njih.

Vitescoov Life Cycle Engineering projekat, doveo je do proširenja četvrte generacije potpuno integrisane pogonske platforme s električnom osovinom (EMR4, Electronics Motor Reducer) uvođenjem nove opcije koja poboljšava procenu životnog ciklusa. Razvoj platforme sada uključuje novi rotor bez permanentnih magneta u svom jezgru, koji predstavlja eksterno pobuđenu sinhronu mašinu (EESM), koja radi bez potrebe za mineralima retke zemlje. Shodno tome, ova inovacija smanjuje cenu samog rotora i eliminiše ugljenični otisak povezan s iskopavanjem i preradom ovih ruda, zajedno sa svim ostalim prednostima.

„Vrhunski rezultati u održivosti i efikasnosti električnih automobila biće postignuti ako se pogonski sistem vozila optimalno prilagodi specifičnom scenariju“, rekao je Tomas Štirle, šef odeljenja Vitesco Technologiesovih rešenja u oblasti elektrifikacije. „Rotor sa spoljašnjim pobuđenjem bez permanentnih magneta je posebno održiva opcija za naše kupce. Što su veći zahtevi kada je reč o performansama pogona, to postaje ekonomski atraktivnija EESM tehnologija.”

Donedavno, većina elektrifikovanih vozila koristila je sinhrone motore s permanentnim magnetima (PSM), za koje se smatralo da su efikasni i generalno lakši za proizvodnju od jedinica s eksternim pobuđenjem. Ove mašine generišu magnetna polja koristeći kalemove u rotoru. Vitesco Technologies je uspešno prevazišao značajne izazove u projektovanju mašina s eksternim pobuđenjem, koristeći godine iskustva iz serijskih primena i implementirajući ciljane dizajnerske modifikacije.

Ovo im je omogućilo da postignu istu klasu performansi s PSM i EESM tehnologijama dok koriste postojeći prostor u okviru dizajna platforme za obe opcije. Koristeći naprednu tehniku namotaja, inovativni EESM rotor postaje isplativ izbor kada je u pitanju najnovija pogonska platforma. Naročito kada zahtevi visokih performansi zahtevaju veliku magnetnu masu u PSM-u, EESM mašine se pokazuju pristupačnijim i održivijim.

Pored uštede na troškovima u vidu eliminacije permanentnih magneta i poboljšane održivosti, ova vrsta motora pruža dodatne prednosti. Kako je Rozel objasnio, kada vozilo radi efikasno u režimu „krstarenja“, motor sa spoljašnjim pobuđenjem štedi jedan Wh električne energije po kilometru zbog odsustva otpora iz polja permanentnog magneta u rotoru. Ovo smanjenje otpora smanjuje potrebu za snagom pogona za do pet odsto, bez potrebe za mehaničkim uređajem za razdvajanje.

Kompanija takođe radi na nekoliko drugih uzbudljivih projekata koje je prikazala na sajmu u aprilu. To uključuje sistem upravljanja baterijom (BMS) koji povećava bezbednost, dugovečnost baterije i efikasno punjenje. „Senzor pritiska baterije“ dodatno poboljšava bezbednost detektovanjem gasova u baterijskom modulu. Pored toga, Vitesco Technologies  Thermal Management Module obezbeđuje da svi povezani podsistemi pogona rade u okviru svog optimalnog temperaturnog opsega, promovišući maksimalnu efikasnost.

Kompanija je takođe demonstrirala svoju posvećenost vozilima manjim od automobila, prikazujući demo verziju 48-voltnog sistema dizajniranog za manje električne dvotočkaše. Sistem se sastoji od eDCU (Electric Drive Control Unit) i kompaktnog, snažnog elektromotora opremljenog jedinstvenim induktivnim senzorom položaja rotora. Ovaj sistem je trenutno u razvoju za serijsku primenu u saradnji s klijentima.

Priredio: Pavle Barta

Pavle Barta
Novinar s dugogodišnjim stažom u medijima koji se bave automobilskom industrijom, transportom na kopnu, vodi i vazduhu, auto-moto sportom i brojnim drugim pridruženim temama. Karijeru je započeo inicijalno u etabliranom štampanom izdanju ujedno postavši prvi urednik jedne automobilske internet stranice u Srbiji, da bi svoj profesionalni portfolio proširio na ulogu TV prezentera od 2013. godine.

Pogledajte još

POSTAVI ODGOVOR

molimo unesite svoj komentar!
ovde unesite svoje ime

PRATITE NAS

173FanovaLajkuj
1PratilacaZaprati

Poslednje objave