Mahle, une entreprise allemande de pièces automobiles, a développé des moteurs électriques à haut rendement pour les véhicules électriques, et on ne s'attend pas à ce qu'il y ait une pression sur l'offre et la demande de terres rares.
Contrairement aux moteurs à combustion interne, la structure de base et le principe de fonctionnement des moteurs électriques sont étonnamment simples.Je pense que beaucoup de gens ont joué avec les « quatre roues motrices » lorsqu’ils étaient jeunes.Il y a un moteur électrique dedans.
Le principe de fonctionnement du moteur est que le champ magnétique agit sur la force du courant pour faire tourner le moteur.Un moteur est un appareil qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique.Il utilise une bobine sous tension pour générer un champ magnétique rotatif et agit sur le rotor pour former un couple de rotation de force magnétoélectrique.Le moteur est facile à utiliser, fiable en fonctionnement, peu coûteux et de structure ferme.
Tant de choses dans notre vie qui peuvent tourner, comme les sèche-cheveux, les aspirateurs, etc., ont des moteurs.
Le moteur d’un véhicule purement électrique est relativement plus gros et plus complexe, mais le principe de base est le même.
Le matériau nécessaire pour transmettre la force dans le moteur et le matériau qui conduit l’électricité de la batterie est la bobine de cuivre à l’intérieur du moteur.Le matériau qui forme le champ magnétique est un aimant.Ce sont également les deux matériaux les plus fondamentaux qui composent un moteur.
Autrefois, les aimants utilisés dans les moteurs électriques étaient principalement des aimants permanents en fer, mais le problème est que la force du champ magnétique est limitée.Ainsi, si vous réduisez le moteur à la taille qu’il branche aujourd’hui sur un smartphone, vous n’obtiendrez pas la force magnétique dont vous avez besoin.
Cependant, dans les années 1980, un nouveau type d’aimant permanent est apparu, appelé « aimant néodyme ».Les aimants en néodyme sont environ deux fois plus puissants que les aimants conventionnels.En conséquence, il est utilisé dans des écouteurs et des casques plus petits et plus puissants que les smartphones.De plus, il n’est pas difficile de trouver des « aimants néodyme » dans notre vie quotidienne.Désormais, certains haut-parleurs, cuisinières à induction et téléphones portables de nos vies contiennent des « aimants en néodyme ».
La raison pour laquelle les véhicules électriques démarrent si rapidement aujourd’hui est due aux « aimants en néodyme » qui peuvent considérablement améliorer la taille ou la puissance du moteur.Cependant, après l’entrée dans le 21ème siècle, un nouveau problème est apparu en raison de l’utilisation de terres rares dans les aimants en néodyme.La plupart des ressources en terres rares se trouvent en Chine.Selon les statistiques, environ 97 % des matières premières mondiales des aimants de terres rares sont fournies par la Chine.À l'heure actuelle, l'exportation de cette ressource est strictement limitée.
Après avoir développé des aimants en néodyme, les scientifiques ont essayé sans succès de développer des aimants plus petits, plus puissants et encore moins chers.Étant donné que la Chine contrôle l'approvisionnement en divers métaux rares et terres rares, certains analystes estiment que le prix des véhicules électriques ne baissera pas comme prévu.
Cependant, récemment, la société allemande de technologie automobile et de développement de pièces détachées « Mahle » a développé avec succès un nouveau type de moteur qui ne contient aucun élément de terres rares.Le moteur développé ne contient aucun aimant.
Cette approche des moteurs est connue sous le nom de « moteur à induction » et crée un champ magnétique en faisant passer le courant à travers un stator au lieu d'aimants à travers lesquels le courant peut circuler.À ce moment-là, lorsque le rotor est affecté par le champ magnétique, il induit une énergie potentielle électromotrice et les deux interagissent pour générer une force de rotation.
En termes simples, si le champ magnétique est généré de manière permanente en enveloppant le moteur avec des aimants permanents, la méthode consiste alors à remplacer les aimants permanents par des électro-aimants.Cette méthode présente de nombreux avantages, le principe de fonctionnement est simple et elle est très durable.Plus important encore, l’efficacité de la génération de chaleur est peu réduite et l’un des inconvénients des aimants en néodyme est que leurs performances diminuent lorsqu’une chaleur élevée est générée.
Mais cela présente aussi des inconvénients, puisque le courant continue de circuler entre le stator et le rotor, la chaleur est très importante.Bien entendu, il est possible de valoriser la chaleur générée par la récolte et de l’utiliser comme chauffage intérieur de voiture.Au-delà de cela, il existe plusieurs inconvénients.Mais MAHLE a annoncé avoir développé avec succès un moteur non magnétique qui comblait les défauts du moteur à induction.
MAHLE présente deux avantages majeurs avec son nouveau moteur sans aimant.On n’est pas affecté par l’instabilité de l’offre et de la demande de terres rares.Comme mentionné ci-dessus, la plupart des métaux des terres rares utilisés dans les aimants permanents sont actuellement fournis par la Chine, mais les moteurs non magnétiques ne sont pas affectés par la pression de l'approvisionnement en terres rares.De plus, comme les terres rares ne sont pas utilisées, elles peuvent être fournies à un prix inférieur.
L'autre est qu'il présente un très bon rendement, les moteurs couramment utilisés dans les véhicules électriques ayant un rendement d'environ 70 à 95 %.En d’autres termes, si vous fournissez 100 % de la puissance, vous pouvez fournir au maximum 95 % de la puissance.Cependant, dans ce processus, en raison de facteurs de perte tels que la perte de fer, une perte de production est inévitable.
Cependant, Mahler serait efficace à plus de 95 % dans la plupart des cas et jusqu'à 96 % dans certains cas.Bien que les chiffres exacts n'aient pas été annoncés, attendez-vous à une légère augmentation de l'autonomie par rapport au modèle précédent.
Enfin, MAHLE a expliqué que le moteur sans magnétique développé peut non seulement être utilisé dans les véhicules électriques de tourisme ordinaires, mais également dans les véhicules utilitaires grâce à l'amplification.MAHLE a déclaré qu'il avait commencé des recherches sur la production de masse et qu'il croyait fermement qu'une fois le développement du nouveau moteur terminé, il serait en mesure de fournir des moteurs plus stables, moins coûteux et plus efficaces.
Si cette technologie est achevée, la technologie avancée des moteurs électriques de MAHLE pourra peut-être devenir un nouveau point de départ pour une meilleure technologie des véhicules électriques.
Heure de publication : 04 février 2023