المعادن الصغيرة، القوة الكبيرة: كيف تدفع الأرض النادرة غير المرئية سيارتك الجديدة للطاقة

عندما تقود سيارة طاقة جديدة هادئة ولكنها قوية وتتجاوز سيارة تعمل بالوقود في اللحظة التي يتم فيها تشغيل الضوء الأخضرهل تساءلت يوماً أن جوهر هذه القوة المتزايدة يكمن وراء بعض الأسماء "الروستيكية"إنها أرض نادرة

إنها ليست تربة عادية، ولكنها مصطلح جماعي لـ 17 نوع من العناصر المعدنية، كل منها "فيتامين" و" مسحوق سحري" للصناعة الحديثة.دعونا نرفع غطاء سيارة الطاقة الجديدة ونرى بالضبط أين هذه "البارود السحري".

التعويذة السحرية الأولى: "الحركة الدائمة" للقلب القوي - مغناطيس دائم محرك متزامن

الاختلاف الأساسي بين سيارات الطاقة الجديدة وسيارات الوقود يكمن في حقيقة أن "القلب" قد تغير من محرك إلى محرك.الغالبية العظمى من المركبات الكهربائية عالية الأداء في السوق، مثل Tesla Model 3 / Y و BYD Han ، يختارون جميعًا استخدام محركات متزامنة مغناطيسية دائمة. هنا ، "المغناطيس الدائم" هو المكان الذي يأتي فيه سحر الأرض النادرة إلى اللعب.

تخيل داخل المحرك: المكون الأساسي هو دوار دوار عالي السرعة. لجعل الدوار يدور ، يجب إنشاء مجال مغناطيسي قوي باستخدام المغناطيسات. إذا تم استخدام المغناطيسات العادية ، فمن الضروري أن تكون هناك قوة مغناطيسية قوية.انها مثل محاولة لجذب كتلة حديدية كبيرة مع مغناطيس صغير، والتي هي في نفس الوقت شاقة ولديها قوة مغناطيسية محدودة.

ومع ذلك، عندما يتم إضافة عناصر مثل النيوديميوم والبراسيوديميوم من عائلة الأرض النادرة لإنشاء مغناطيسات دائمة من النيوديميوم - الحديد - البورون، فإن الوضع مختلف تمامًا.هو حاليا أقوى مغناطيس دائم اكتشف من قبل البشر ويعرف باسم "الملك المغناطيسي".

كم هي قوية؟ تحت نفس الحجم، إنتاج الطاقة المغناطيسية لمغناطيسات النيوديميوم الحديد البورون أكثر من عشرة أضعاف مغناطيسات الفيرريت العادية!هذا أشبه بإعطاء الدوار في المحرك بدلة "سوبرمان"، مما يسمح لها بتوليد مجال مغناطيسي قوي للغاية بحجم ووزن صغير للغاية.

·ما هي الفوائد التي تجلبها؟

1قوة قوية، استجابة سريعة: المجال المغناطيسي القوي يعني عزم أكبر، وهذا هو السبب في أن السيارات الكهربائية تبدأ وتتسارع بسرعة كبيرة، والشعور بالتسارع يأتي على الفور.

2التصميم المدمج، الكفاءة العالية: بسبب القوة المغناطيسية القوية، يمكن جعل المحرك مضغوطا جدا، وتوفير مساحة أكبر للبطارية أو مقصورة الركاب في السيارة.كفاءة تحويل الطاقة مرتفعة للغاية، عادة ما تتجاوز 95٪ ، تتجاوز بكثير 40٪ من محركات الوقود ، مما يعني أن طاقة كهربائية أقل يتم إهدارها كحرارة ويتم تحويلها مباشرة إلى نطاق القيادة.

3هدوء وسلاسة: بدون صوت واهتزاز المحرك، يعمل المحرك بهدوء شديد، مما يعزز تجربة القيادة.

يمكن القول أنه بدون مواد مغناطيس دائمة للأراضي النادرة، سيكون من الصعب الحصول على محرك سيارة طاقة جديدة فعالة وقوية ومدمجة كما لدينا اليوم.إنها "روح" قوة قلب السيارات الكهربائية.

السحر الثاني: سر "تعزيز العمر الطويل" لمخزن الطاقة - بطاريات الطاقة

بعد أن تحدثنا عن قلب الطاقة، دعونا نلقي نظرة الآن على مخزن الطاقة - البطاريات. الأرض النادرة تلعب دور "أبطال خلف الكواليس" هنا. على الرغم من استخدامها ليست كبيرة،تأثيراتهم حاسمة.

في مواد الأقطاب الكهربائية الإيجابية لبطاريات الليثيوم الثلاثية ، يمكن أن تعمل إضافة كميات ضئيلة من العناصر الأرضية النادرة ، مثل اللانثانوم والسيريوم ، كـ "مستقيمين" و "تحسينات".

·تحسين عمر البطارية: أثناء عملية الشحن والتفريغ المتكررة للبطارية، سوف تنهار بنيتها الداخلية تدريجياً، مما يؤدي إلى انخفاض السعة.إضافة عناصر الارض النادرة مثل إضافة "ضلاع تقوية" إلى هيكل البطارية، مما يؤدي إلى استقرار هيكل الكريستال وتباطؤ عملية الشيخوخة ، وبالتالي تمديد عمر البطارية.

·تحسين السلامة: يمكن للعناصر الأرضية النادرة أيضا تعزيز الاستقرار الحراري لمواد الأقطاب الكهربائية الإيجابية، مما يجعل البطارية أكثر "هدوءا" في الظروف القاسية مثل درجات الحرارة العالية،الحد من خطر الهروب الحراري، وتوفير طبقة إضافية من السلامة.

لذا، على الرغم من أن الأرض النادرة لا توفر الطاقة الكهربائية مباشرة، فهي مثل "حارس البطارية" الدقيق،مما يسمح لسيارتك بالعمل لفترة أطول وأكثر أماناً.

السحر الثالث: القوة الدافعة "الغير مرئية" للخفيفة الوزن والذكاء

يجب أن تكون السيارة الكهربائية الممتازة ليست سريعة ولها مدى طويل فحسب، بل يجب أن تكون ذكية وفعالة في استخدام الطاقة. وقد لعبت الأرض النادرة دوراً مهماً في هذين الجانبين.

·خفيفة الوزن لهيكل السيارة: يمكن إضافة معادن الأرض النادرة إلى المواد الخفيفة الوزن مثل الألومنيوم والمغنيسيوم لتحسين أداء معالجها وقوتها بشكل كبير.هذا يسمح لقطع السيارة أن تصبح أخف في حين لا تزال قوية وموثوقةكل تخفيض بسيط في وزن السيارة يساهم بشكل إيجابي في تحسين النطاق.

·نظام التحكم الإلكتروني: تعتمد العديد من أجهزة الاستشعار والمحركات الصغيرة والمكبرات الصوتية والمكونات الإلكترونية الأخرى على السيارة جميعها على مغناطيسات الأرض النادرة الصغيرة وعناصر الأرض النادرة.وهي أساس لتنفيذ وظائف مختلفة للمساعدة في القيادة الذكية وتوفير تجربة صوتية وفيديو عالية الجودة.