Σχεδιαστές αναπτύσσουν έναν καινοτόμο και ισχυρό ηλεκτροκινητήρα που δεν απαιτεί συντήρηση, προσφέροντας σημαντικά οικολογικά και οικονομικά πλεονεκτήματα.
Οι συμβατικοί ηλεκτροκινητήρες των ηλεκτρικών οχημάτων χρησιμοποιούν μαγνήτες για να λειτουργήσουν. Αυτοί οι μαγνήτες πρέπει να έχουν υψηλή καταναγκαστική ικανότητα για να αντισταθούν στον απομαγνητισμό, ανεξάρτητα από τις συνθήκες θερμοκρασίας. Για το λόγο αυτό, πρέπει να χρησιμοποιούνται σπάνιες γαίες (περίπου 30%), που περιλαμβάνουν νεοδύμιο, τέρβιο και δυσπρόσιο. Ωστόσο, η εξόρυξη αυτών των στοιχείων έχει σοβαρές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, περιλαμβανομένης της υποβάθμισης του εδάφους και της βλάστησης, καθώς και της ρύπανσης των υδάτων και της παραγωγής ραδιενεργών αποβλήτων.
Επιπλέον, η χρήση σπάνιων γαιών, που κυρίως παράγονται στην Κίνα, αυξάνει σημαντικά το κόστος κατασκευής των ηλεκτροκινητήρων που χρησιμοποιούνται σήμερα. Για να αντιμετωπιστούν αυτά τα προβλήματα, η γερμανική αυτοκινητοβιομηχανία Mahle αναπτύσσει έναν νέο ηλεκτροκινητήρα επαγωγής χωρίς μαγνήτη, που υπόσχεται να είναι πιο φιλικός προς το περιβάλλον, πιο αποδοτικός και λιγότερο δαπανηρός.
Οι ιδιαιτερότητες αυτού του ηλεκτροκινητήρα χωρίς μαγνήτη
Αυτός ο νέος ηλεκτροκινητήρας μπορεί να παράγει ροπή μέσω της μετάδοσης ισχύος χωρίς επαφή, και ο κενός χώρος που παρατηρείται από την έλλειψη μαγνητών σε αυτόν θα εξασφαλίσει την μακροζωία του καθώς δεν θα υπάρχουν φθορές κατά τη χρήση.
Επιπλέον, παρουσιάζει σημαντικά υψηλότερη απόδοση σε υψηλές ταχύτητες, καθώς κατά τη λειτουργία του, ένας ασύρματος πομπός μεταδίδει εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα στον ρότορα (το κινούμενο μέρος του κινητήρα). Αυτός ο ρότορας στέλνει ρεύμα μέσω ενός ηλεκτροδίου λήψης, το οποίο τροφοδοτεί τα μαγνητικά πηνία χαλκού, δημιουργώντας ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Το τελευταίο προκαλεί την περιστροφή των πηνίων και την παραγωγή ροπής. Η ασύρματη μέθοδος αυτή δίνει σε αυτόν τον κινητήρα νέας γενιάς μεγάλη αντοχή και δεν απαιτεί καμία ειδική συντήρηση, σύμφωνα με την εταιρεία που τον κατασκευάζει.
Τα πλεονεκτήματα
Η εταιρεία Mahle αναφέρει ότι ο μελλοντικός ηλεκτροκινητήρας της συνδυάζει τα πλεονεκτήματα της ηλεκτροκίνησης. Η απόδοσή του θα είναι μεγαλύτερη από 95% σε σχεδόν όλα τα σημεία λειτουργίας. Μόνο τα αγωνιστικά αυτοκίνητα της Formula E κατάφεραν να φτάσουν σε αυτό το εξαιρετικά υψηλό επίπεδο μέχρι στιγμής. Αυτός ο ηλεκτροκινητήρας χωρίς μαγνήτη δεν χρησιμοποιεί σπάνιες γαίες, μειώνοντας τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις κατά τη διαδικασία παραγωγής του. Επιπλέον, χάρη στον σχεδιασμό του, αυτή η νέα τεχνολογία κινητήρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί από μικρά οχήματα και οχήματα κοινής χρήσης.
Η νέα τεχνική
Η εταιρεία Mahle χρησιμοποιεί μια διαδικασία προσομοίωσης τελευταίας τεχνολογίας για να σχεδιάσει αυτήν την πρωτοποριακή λύση ηλεκτρικής κίνησης. Αυτή η τεχνική επιτρέπει την συνδυασμένη αξιοποίηση παραμέτρων από διάφορα σχέδια κινητήρων και την σταδιακή τους προσαρμογή. Αυτό επιταχύνει την ανάπτυξη της ηλεκτρικής κινητικότητας παγκοσμίως. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι επαγωγικοί κινητήρες υπάρχουν από τον 19ο αιώνα. Ο πρώτος τέτοιος κινητήρας εφευρέθηκε από τον Αμερικανό μηχανικό Νίκολα Τέσλα. Επίσης, άλλοι κατασκευαστές αυτοκινήτων όπως η Bentley, Audi και BMW εργάζονται για την ανάπτυξη ηλεκτρικών κινητήρων χωρίς σπάνιες γαίες. Το έργο της Mahle αποκαλύφθηκε το 2021, αλλά το χρονοδιάγραμμα για τη μαζική παραγωγή της καινοτομίας δεν έχει ακόμη ανακοινωθεί.