Blíží se zlevnění hybridů a elektromobilů? Toyota našla nový prostor k úsporám

Antonín Marek / AutoRoad.cz, 13. března 2018, 11:05 Google+

Společnost Toyota Motor Corporation jako první na světě vyvinula teplovzdorný magnet se sníženým obsahem neodymu. Neodymové magnety se používají v nejrůznějších typech elektromotorů, např. ve vysoce výkonných motorech elektrifikovaných vozidel, u nichž lze v příštích letech očekávat rychlé rozšíření. Nový magnet využívá výrazně nižší obsah neodymu (prvek vzácných zemin1 ) a lze jej využívat i za podmínek zvýšeného tepla. Očekává se, že nový typ magnetu najde využití ve stále častějším nasazení elektromotorů v nejrůznějších oblastech od výroby automobilů až po robotiku, a napomůže tak k lepšímu vyvážení nabídky a poptávky po vzácných přírodních zdrojích.

Počet komentářů:  0 komentářů Napište svůj názor
Ilustrační foto, pohonná jednotka Toyoty Prius z roku 1997

Ilustrační foto, pohonná jednotka Toyoty Prius z roku 1997 | foto: Toyota

Sdílejte článek

Nově vyvinutý magnet má nulový obsah terbia (Tb) a dysprosia (Dy), což jsou rovněž prvky vzácných zemin řazené mezi nedostatkové suroviny1 nezbytné k výrobě neodymových magnetů s vysokou odolností vůči teplu. Část neodymu byla nahrazena lanthanem (La) a cerem (Ce), což jsou nízkonákladové prvky vzácných zemin, čímž se snížilo množství neodymu potřebného k výrobě magnetu.

Neodym hraje významnou roli v otázce zachování vysoké koercivity (schopnosti uchovávat zmagnetování) a odolnosti vůči teplu. Samotné snížení množství neodymu a jeho náhrada lanthanem a cerem vede k poklesu výkonnosti elektromotoru. Toyota proto nasadila nové technologie, které potlačují negativní dopady na koercivitu a odolnost vůči teplu v důsledku nahrazení neodymu lanthanem a cerem, a vyvinula tak magnet nabízející srovnatelnou úroveň tepelné odolnosti jako někdejší neodymové magnety – zatímco podíl použitého neodymu poklesl až o 50 procent.

Toyota se bude i nadále věnovat zlepšování vlastností magnetu a hodnocení možností jeho využití v různých produktech; současně urychlí vývoj technologií sériové výroby s cílem rychlého nasazení v elektromotorech pro nejrůznější aplikace, včetně výroby automobilů a robotiky. To vše by mělo pomoci k lepšímu vyrovnání mezi nabídkou a poptávkou u vzácných přírodních zdrojů.

Příprava základních technologií pro elektromotory, měniče, akumulátory a další komponenty si vyžádá další výzkum a vývoj pro budoucí aplikace. Toyota vnímá uvedené technologie jako nezbytnou součást elektrifikovaných vozidel, a bude proto pokračovat v dalším vývoji.

Pozadí vývoje teplovzdorných magnetů se sníženým obsahem Nd

Pro magnety používané v elektromotorech automobilů i v dalších aplikacích je důležité zachovat vysokou koercivitu (schopnost udržovat zmagnetování) i za podmínek vysoké teploty. Z tohoto důvodu přibližně 30 procent prvků používaných v magnetech tvoří prvky vzácných zemin.

V případě výkonných neodymových magnetů za vysokých teplot (např. v automobilech) se běžně přidávají prvky terbium a dysprosium ke zvýšení koercivity za vysokých teplot. Terbium a dysprosium jsou však vzácné a drahé kovy, jejichž těžba navíc probíhá v oblastech vyznačujících se nestabilní geopolitickou situací. Výzkumníci proto věnují nemalé úsilí vývoji magnetů bez obsahu uvedených prvků, a tak se dnes můžeme těšit z prvních pozitivních výsledků.

Výrobní objemy neodymu jsou v rámci vzácných zemin poměrně vysoké, avšak existují obavy, že postupně budeme čelit nedostatku v důsledku narůstající obliby elektrifikovaných vozidel, včetně hybridních vozů a elektromobilů. I přes tyto obavy byly dosavadní snahy o omezení spotřeby neodymu zatím poměrně malé.

S cílem vyřešit uvedené problémy se Toyota úspěšně chopila vývoje technologií, které mohou napomoci odbourat využívání terbia i dysprosia a současně snížit množství používaného neodymu. Díky nahrazení neodymu lanthanem a cerem, což jsou hojně se vyskytující a poměrně levné prvky vzácných zemin, se podařilo zachovat vysokou odolnost vůči teplu a současně minimalizovat pokles koercivity.

img-responsive

Toyota vyvinula celosvětově první teplovzdorný magnet pro elektromotory se sníženým obsahem neodymu | foto: Toyota

Budoucí směřování

Nově vyvinutý teplovzdorný magnet se sníženým obsahem neodymu odbourává potřebu terbia a dysprosia (prvků vzácných zemin nezbytných k výrobě neodymových magnetů s požadavkem na vysokou tepelnou odolnost) a zároveň klade nižší nároky na spotřebu samotného neodymu. Očekává se, že tento nový magnet najde široké využití v elektromotorech s poměrně vysokým výkonem, jako jsou např. elektromotory nebo generátory energie používané v pohonných ústrojích elektrifikovaných vozidel, v elektrických posilovačích řízení, robotech a nejrůznějších domácích spotřebičích. Výsledky vývoje rovněž přispějí ke snížení rizika přerušení dodávek vzácných zemin nebo náhlých cenových výkyvů směrem vzhůru.

Do budoucna Toyota zvažuje další oblasti praktického využití, plánuje vyhodnocování různých způsobů nasazení v motorových vozidlech a pokračování výzkumu a vývoje technologií v zájmu nízkonákladové a stabilní výroby.

Toyota očekává, že nové magnety využije v elektromotorech pro elektrické posilovače řízení automobilů a další aplikace již v první polovině 20. let. Automobilka bude kromě toho pokračovat ve vývoji s cílem praktického nasazení ve vysoce výkonných elektromotorech pohonných ústrojí elektrifikovaných vozidel, a to v horizontu příštích 10 let.

Vytisknout

Diskuze: Blíží se zlevnění hybridů a elektromobilů? Toyota našla nový prostor k úsporám

Přidejte svůj názor

Počet komentářů: 0, Buďte první Vložte komentář

Související články

Doporučujeme

Další články

Aktuálně

Ilustrační fotografie

Ministr Havlíček prozradil druhého zájemce o stavbu továrny na baterie pro elektromobily

Škoda 1101 Tudor

75 let všestranné legendy ŠKODA 1101 „Tudor“

Škoda Superb 2.0 TSI 200 kW Sportline

Škoda Superb 2.0 TSI 200 kW aneb splašený jezevčík na steroidech

DS 9

Česká premiéra luxusního sedanu DS 9, má na to konkurovat německým prémiovkám?

pohonné hmoty

Kdo natankuje nejvíc benzínu z průměrné mzdy?

Chevrolet Bolt

Tiskový mluvčí GM stručně. Elektromobil Chevrolet Bolt má zásadní problém. Stále

IONITY spolupracuje s OMV a otevřela na dálnici D1 další dvě rychlodobíjecí stanice

Zájem o elektromobily v Česku a v Evropě? Tragický, ale naši sousedi...

Heku Car Camp

Znáte divnější "obytňák", než Heku Car Camp?

Elon Musk během rozhovoru pro Axios

Musk dal tweet o síti nabíječek Tesly. Ještě letos zásadní změna

Peugeot 308 SW

Peugeot elektrifikoval již 70 % modelů, v roce 2025 má být tento podíl 100%

Novomanželé David a jeho krásná Anička

Svatební etiketa aneb kdo s kým jede a jak je to s tím troubením?

Ilustrační foto

Babiš se vyjádřil k návrhu zákazu benzínových a naftových motorů

Volkswagen oficiálně představil svoje nové plně elektrické SUV ID.4

Reuters: Česká vláda jedná o továrně na baterie. Jeden investor je tajný, druhým je VW

Škoda Enyaq iV 80

Test: Do Rakouska s elektrickou Škodou Enyaq iV 80 – radost či starost?

Hyundai IONIQ 5

Česká premiéra Hyundai IONIQ 5, změní novinka pravidla hry?

reklama

Doporučujeme

Mercedes-AMG G63 o výkonu 1000 koní se na dálnici utkal s Mercedesem-AMG GT R

Myslel si, že má nadupané SUV. Sportovní AMG GT R ho vyvedlo z omylu

Čtěte dále

Nejčtenější články

  1. 75 let všestranné legendy ŠKODA 1101 „Tudor“

  2. Škoda Superb 2.0 TSI 200 kW aneb splašený jezevčík na steroidech

  3. Česká premiéra luxusního sedanu DS 9, má na to konkurovat německým prémiovkám?

  4. Kdo natankuje nejvíc benzínu z průměrné mzdy?

  5. Tiskový mluvčí GM stručně. Elektromobil Chevrolet Bolt má zásadní problém. Stále

  6. Zájem o elektromobily v Česku a v Evropě? Tragický, ale naši sousedi...

Fotogalerie

reklama

Zprávy odjinud