Загадка магнита Теслы показывает, что Илон Маск готов пойти на компромисс

Грегори Барбер

В прошлом месяце на мероприятии для инвесторов Tesla, которое транслировалось в прямом эфире, на котором мало новых автомобилей и много грандиозных повествований, незначительная деталь в «Генеральном плане, часть 3» Илона Маска стала большой новостью в малоизвестном уголке физики. Колин Кэмпбелл, руководитель подразделения силовых агрегатов Tesla, объявил, что его команда удаляет редкоземельные магниты из своих двигателей, ссылаясь на проблемы с цепочкой поставок и токсичность их производства.

Чтобы подчеркнуть эту мысль, Кэмпбелл щелкнул между парой слайдов, относящихся к трем загадочным материалам, услужливо помеченным как «Редкие Земли 1, 2 и 3». На первом слайде, представляющем подарок Теслы, количества варьируются от полукилограмма до 10 граммов. На следующем этапе — Тесла неустановленной даты в будущем — все были обнулены.

Джереми Уайт

Хари Джонсон

Кейт Ниббс

Эмили Маллин

Для магнетиков, людей, которые изучают сверхъестественные силы, которые некоторые материалы оказывают благодаря движению электронов и иногда используют загадочные жесты рук, личность Редкой Земли-1 была очевидна: неодим. При добавлении к более знакомым элементам, таким как железо и бор, металл может помочь создать мощное, постоянно работающее магнитное поле. Но немногие материалы обладают таким качеством. И еще меньше из них создают поле, достаточно сильное, чтобы сдвинуть с места 4500-фунтовую Теслу — и множество других вещей, от промышленных роботов до истребителей. Если бы Тесла планировал исключить из своих двигателей неодим и другие редкоземельные элементы, какие магниты он бы использовал вместо них?

Физикам было ясно одно: Тесла не изобрел принципиально нового магнитного материала. «Пару раз в столетие вы получаете новый коммерческий магнит», — говорит Энди Блэкберн, исполнительный вице-президент по стратегии Niron Magnetics, одного из немногих стартапов, пытающихся сделать следующее подобное открытие.

Более вероятно, как полагали Блэкберн и другие специалисты по флюсу, Тесла решил, что может обойтись гораздо менее мощным магнитом. Очевидным кандидатом из короткого списка возможных вариантов, большинство из которых включают дорогие и геополитически опасные элементы, такие как кобальт, был феррит: керамика из железа и кислорода, смешанная с небольшим количеством металла, такого как стронций. Его дешево и легко сделать, и с 1950-х годов дверцы холодильников повсюду закрыты.

Но феррит также обладает лишь примерно одной десятой магнитной силой по сравнению с неодимовыми магнитами по объему, что вызывает новые вопросы. Генеральный директор Tesla Илон Маск известен своей бескомпромиссностью, но если Tesla перейдет на феррит, то, похоже, придется что-то уступить. (Компания не ответила на запрос о комментариях.)

Заманчиво думать, что аккумулятор — это то, что заставляет электромобиль двигаться, но на самом деле электромобиль приводит в движение электромагнетизм. (Это не совпадение, что компания Tesla и Тесла, единица магнетизма, названы в честь одного и того же человека.) Когда электроны текут по катушкам провода в двигателе, они создают электромагнитное поле, которое противодействует противоположным магнитным силам, вращая вал двигателя и заставляет колеса вращаться.

Для задних колес Tesla эти силы создаются двигателем с постоянными магнитами, материалами со странным свойством иметь постоянное магнитное поле без какого-либо электрического воздействия благодаря хорошо организованному вращению электронов вокруг его атомов. Tesla начала добавлять эти магниты в свои автомобили только около пяти лет назад, чтобы проехать больше миль и увеличить крутящий момент без замены аккумулятора. До этого использовались асинхронные двигатели, построенные на основе электромагнитов, которые становятся магнитными за счет потребления электрического тока. (Они до сих пор используются в моделях с передними двигателями.)

Из-за этого избавление от редких земель и отказ от лучших магнитов может показаться немного странным. Автомобильные компании, как правило, зациклены на эффективности, особенно в случае с электромобилями, где борьба за то, чтобы убедить водителей преодолеть свои страхи по поводу ограниченного запаса хода, продолжается. Но по мере того, как автопроизводители начинают наращивать производство электромобилей, некоторые разработки, ранее считавшиеся слишком неэффективными, возвращаются.

Джереми Уайт