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丰田研发新型低成本电磁技术 大幅降低对稀有材料的依赖
发布日期:2018-02-21 14:25:10  稿源:cnBeta.COM

随着电动汽车的兴起,行业内对于钕磁材料的需求亦变得日渐高企。但是作为制造电动机元件不可或缺的一种稀有资源,高昂的原材料成本也影响到了电动汽车的普及。好消息是,丰田研发的新型电磁技术,可在轻微性能损失的情况下,减少对昂贵的稀土矿材的依赖,从而极大地降低成本。丰田预计,只需短短几年,矿石行业就要面对供不应求的局面。对电动或混合动力汽车行业来说,这一缺口可能高达 50% 。

Toyota invented a way to reduce the cost of its electric motors by cutting back on expensive minerals.jpg

基于公司的战略和规模,新技术对丰田来说是至关重要的,特别是该公司想要在 2025 年出货一半电动车型的情况下。

为了兼顾成本和性能,丰田决定用铈(Cerium)和镧(Lanthanum)这两种价格要低得多的材料,来取代高昂稀有的钕(neodymium)。

作为一种理想磁体,钕(Nd)的耐热性和磁化保持能力都是极强的。但如果只是用一半的铈(Ce)和镧(Re)来替代钕,并不能解决任何问题。

By cutting the amount of neodymium needed for its electric motors in half.jpg

为了让新电机材料的磁性能达到与单独使用钕磁材料相当的水平,丰田不得不话费大量的资金开发新技术,其中就涉及“晶粒细化”(grain refinement)。

丰田采用了一种改变材料形状、将磁铁裹入紧密的均匀晶体的封装工艺,鉴于此时晶粒是一致的(可想象成一面乐高积木墙),那就只需在外面涂上一层昂贵的铷磁材料。

此前的混合工艺需要消耗更多的稀有材料,才能达到同等的效果。最后,每个晶粒的核心,都是由铈和镧(3:1)组成的一种特殊合金,从而产生最佳的消磁力。

[编译自:Cnet]

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