Elektriske motorer med bartrær med jernmagnet kutter Kina ut av bildet | Joe Salas, nytt atlas Kina kontrollerer omtrent 90 % av hele den globale forsyningen av sjeldne jordmagneter, inkludert gruvedrift og raffinering. Det betyr at det meste av neodym, dysprosium og terbium som havner i EV-motorer, droner, vindturbiner og til og med smarttelefoner ... vel, avhengig av tilbud og etterspørsel eller til og med geopolitisk landskap, lager Kina i utgangspunktet reglene. California-baserte Conifer Motors prøver å bryte det kvelertaket ved ganske enkelt å kutte sjeldne jordartsmaterialer ut av ligningen og lage EV-motorer fra et av de mest tallrike materialene på jorden: jern. Ja, det har blitt prøvd før. Jernbaserte magneter har historisk sett blitt ansett som for svake for seriøs tung bruk, men Conifer har et triks i ermet: en aksial-fluksdesign. De fleste elektriske motorer er radialfluks. Det vil si at de er sylindriske med magneter som snurrer rundt en sentral aksel, noe som gjør dem enkle, pålitelige og skalerbare. Aksial fluks er derimot mer som en flat skive. Som en tunfiskboks (aksial) i stedet for en brusboks (radial). Disse motorene kjører vanligvis lavere turtall og produserer mer dreiemoment på grunn av deres bredere radius og kortere magnetiske bane. Aksialfluksmotorer har eksistert siden 1800-tallet. Til og med Nikola Tesla drev med tidlige design, men motorene slo aldri helt an fordi de var vanskelige å produsere og ikke enkle å holde kjølige. Og radialfluks, som jeg nevnte, var rett og slett god nok til å få jobben gjort samtidig som den var enkel å lage (for fornuftens skyld vil vi ikke engang komme inn på raxialfluks i denne artikkelen). Nå, i det 21st århundre, har vi all slags morsom ny teknologi som lar oss ikke bare enkelt produsere aksial-fluks elektriske motorer, men også å gjøre dem mye mer effektive. Moderne motorkontrollere, bedre termisk styring, presisjonsproduksjonsteknikker som CNC-maskinering, lettere og sterkere materialer, you name it. Conifer prøver ikke å bryte seg inn på elbilmarkedet med disse nye jernbaserte aksialfluksmotorene. I stedet fokuserer selskapet på mindre 1 til 25 hk (0,75-18,65 kW) elektriske motorapplikasjoner for ting som HVAC-vifter og pumper, verktøy og utstyr, og til og med morsomme ting som motordesign i hjulet for små elektriske kjøretøy og terrengleker – tenk scootere, ATV-er og urbane leveringskjøretøyer. Alle disse tingene eksisterer allerede, men kickeren med Conifer er at dette er ferrittaksialfluksmotorer i stedet for sjeldne jordartsmagnetmotorer. Og jern kan hentes nesten hvor som helst; innenlandsk produksjon uten noen sjeldne jordarter å hoppe gjennom. Conifers hjuldesign forenkler alt: ingen aksler, ingen differensialer og ingen andre drivlinjebits, noe som gjør hele kjøretøyprosjektet mindre komplekst og rimeligere med mindre energitap i girkasser, CV-ledd og lignende. Den har også potensial for bedre traction control-systemer, da hvert drivhjul vil ha sin egen motor. Selskapet bruker en viklingsteknikk som normalt er forbeholdt batteriproduksjon, som reduserer viklingskostnadene med 90 % og forkorter produksjonstiden. Normalt vikles statorer ved hjelp av manuell spoleinnsetting eller komplekse snøremaskiner. Conifer bruker en flat, lagdelt viklingstilnærming inspirert av battericellestabling – og automatiserte den deretter til å være skalerbar uten behov for tilpasset ombygging av verktøy for motorer i forskjellige størrelser. Conifers smarte aksiale fluksoppsett setter mer magnetisk masse lenger fra rotasjonsaksen og spinner motorene raskere enn tradisjonelle aksiale design – på en måte ved å utnytte svinghjulseffekten – for å oppnå høyere effektivitet og mer dreiemoment. Men det betyr også langsommere akselerasjon og retardasjon med tyngre bremsebelastninger. Heldigvis, i applikasjoner som blåsemotorer for AC-enheter eller små urbane pendlerscootere og lignende, er mer treghet ikke en dårlig ting. Når det er sagt, er jernmagneter rett og slett ikke like kraftige som sjeldne jordmagneter. Det er svært usannsynlig at du noen gang vil se jernmagneter brukt i elbiler som en Tesla, Lucid, Rivian eller noen annen skikkelig veigående elbil. Og selv om hjulmotorer er kompakte og praktiske, påvirker ufjæret vekt (vekt som ikke er lastet på fjæringen) kjørekvalitet og håndtering, spesielt i lettere tohjulsmaskiner. Les også: