13.3. 2018 Tomáš Dusil Tomáš Dusil

Toyota si zahrála na malého chemika a vymyslela další snížení ceny elektromobilů

 

Toyota vyvinula nový permanentní magnet, který lépe odolává vysokým teplotám, aniž k tomu potřebuje vzácně se vyskytující kovy.

Elektromobily a hybridní vozidla sice mají potenciál dopravy blízké budoucnosti, avšak stále nad nimi visí řada otazníků. Pokud opomeneme fakt, že produkované emise nejsou vždy tak nízké či v případě elektromobilů nulové, jak se automobilky rádi chlubí, jde také o ceny použité technologie.

Třeba nezbytné elektromotory, které auto pohánějí, mají ve svých útrobách permanentní magnety. Obecně vzato, permanentní magnety se ještě v nedávné době vyráběly z materiálu na bázi samaria a kobaltu. V posledních letech ale došlo k průlomu, takže samarium a kobalt byly nahrazeny neodymem, přesněji sloučeninou Nd2Fe14B.

Velmi důležitou vlastností permanentních magnetů je takzvaná koercivita (někde se užívá také výrazu koercitivita). Jde o schopnost magnetu vytvářet magnetické pole. Právě použití neodymu přineslo zvýšení koercivity permanentním magnetům.

Příliš tepla škodí

Neodym je měkký stříbřitě bílý kovový prvek, zástupce skupiny lanthanoidů. V přírodě se neodym vyskytuje pouze ve sloučeninách, navíc v poměrně malém obsahu, konkrétně 23 až 28 mg/kg. Navíc zatím chybějí údaje o tom, zda se nachází také v mořské vodě.

Největší problém neodymu představuje vlastnost, podle níž se zvyšující se teplotou klesá jeho koercivita. A to již při teplotě nad 80 stupňů. V tomto ohledu si stály starší permanentní magnety na bázi samaria a kobaltu (takzvané samariové) lépe, neboť byly schopné odolávat i teplotám 300 stupňů.

Toyota Mirai: Stlačená budoucnost

Aby se zvýšila schopnost tvořit magnetické pole u neodymu i za vyšších teplot, je potřeba do něj přidat vhodné přísady. Konkrétně se jedná o terbium a dysprosium, oboje taktéž prvky skupiny lanthanoidy. Při jejich použití lze zvýšit hranici teploty, při níž dochází u neodymu k poklesu koercivity na přibližně 180 stupňů.

Problém je, že terbium a dysprosium jsou velmi vzácně se vyskytující prvky v přírodě, opět pouze ve sloučeninách. Obsah dysprosia je 3 až 4,5 mg/kg koncentrace v zemské kůře, terbia pak 0,9 mg/kg.

Nahradit je lze

Dle Toyoty lze neodym částečně nahradit prvky lanthanem a cerem. Současně se tím eliminuje potřeba terbia a dysprosia. Lanthan taktéž patří do skupiny prvků lanthanoidy, jak ostatně název napovídá. V přírodě se vyskytuje pouze ve sloučeninách, avšak v mnohem větší koncentraci než terbium, dysprosium a neodym. Konkrétně je v zemské kůře jeho koncentrace 18 až 30 mg/kg. Cer, který je rovněž zástupcem lanthanoidů, je dokonce v zemské kůře nejvíce zastoupeným prvkem lanthanoidů s koncentrací 46 až 60 mg/kg.

Použití lanthanu a ceru místo terbia a dysprosia přinese dostatečnou tepelnou odolnost permanentnímu magnetu při zachování vysokého stupně koercivity, tedy alespoň dle informací Toyoty.

Toyota Prius Plug-in Hybrid – Návštěva z budoucnosti

Při vývoji nového typu permanentního magnetu řešili inženýři japonské automobilky několik technologií. Předně byla snaha zjemnit zrna magnetu, a to až na přibližně desetinu velikosti zrna u současných neodymových magnetů. Současně ale zvětšili oblast ohraničení zrn.

Druhým cílem bylo zvýšit efektivitu využití neodymu. A to zvětšením jeho koncentrace na povrchu zrn magnetu. U současných neohmových permanentních magnetů je neodym rozprostřen rovnoměrně v zrnech magnetu, což ovšem znamená, že je potřeba jeho větší množství.

Třetí klíčovou oblastí vývoje nového typu permanentního magnetu bylo najít poměr mezi uplatněním lanthanu a ceru. Ten je klíčový právě pro zvýšení koercivity. V opačném případě by naopak došlo k jejímu snížení.

A kdy lze nové permanentní magnety očekávat ve výrobě? Dle Toyoty bychom se jich mohli dočkat v příští dekádě, a sice coby součástky elektromechanických posilovačů řízení. V elektromotorech coby poháněcím ústrojí se údajně objeví v horizontu příštích deseti let.

Velikonoce jsou už za chvíli! Pokud chcete znát těsto na nejlepší velikonoční mazanec, uplést pomlázku, nebo netradičně obarvit vajíčka, přečtěte si naše rady. Vše o velikonocích, jejich tradicích a zvycích se dočtete ZDE >>>

Spolupracujeme s TipCars.com
Karosa NO 80: Zvláštní projekt slavného českého výrobce, který neuspěl Karosa NO 80: Zvláštní projekt slavného českého výrobce, který neuspěl

Výrobce autobusů Karosa přišel na začátku 60. let se…

Úvěrová spolehlivost šanghajské CEFC se stále snižuje Úvěrová spolehlivost šanghajské CEFC se stále snižuje

Čínská ratingová agentura China Lianhe již popáté za…

Poslanci vyřadili kauzu novičok z programu schůze Poslanci vyřadili kauzu novičok z programu schůze

Poslanci se případem kolem jedu novičok v Česku v reakci…

Babiš neuspěl. Sněmovní výbor nepovede řízení s poslancem Pirátů Peksou Babiš neuspěl. Sněmovní výbor nepovede řízení s poslancem Pirátů Peksou

Sněmovní výbor nepovede disciplinární řízení s poslancem…

 
 







Doporučujeme
Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte Že jsou moderní auta blbuvzdorná? Těmito věcmi si auto ničíte, aniž o tom víte

Automobil je dnes čistě spotřební záležitostí. V…

Jsou české silnice nejhorší v Evropě? Tohle nám na nich nejvíce vadí! Jsou české silnice nejhorší v Evropě? Tohle nám na nich nejvíce vadí!

České silnice mají hrozný povrch a jsou špatně značené, v…

 

AutoRevue
Nástupce Rapidu se rodí v bolestech. Chybí nářadí, montuje se ručně Nástupce Rapidu se rodí v bolestech. Chybí nářadí, montuje se ručně

Aktuální vydání týdeníku Škodovácký odborář informovalo o…

Maybach už nemusí vyrábět své SUV. Stačí vám pick-up Ram upravený v Itálii Maybach už nemusí vyrábět své SUV. Stačí vám pick-up Ram upravený v Itálii

I přes farmářské základy není tato přestavba z řady těch…

 





 
Kolik stojí omlazená Škoda Fabia? Cenové srovnání s předchůdcem ukazuje zdražení

Kolik stojí omlazená Fabia? Cenové srovnání s předchůdcem ukazuje zdražení

Dnes 14:30

Omlazená Fabia se veřejnosti ukázala na ženevském výstavišti, až nyní se ale dozvídáme české cenovky.




Blesk.cz

Komentář: Drama v ČSSD rozhodne o Babišovi. Pomůže vláda straně z „předpeklí“?

Komentář: Drama v ČSSD rozhodne o Babišovi. Pomůže…

Inspirovaná německými sociálními demokraty uchýlila se i ČSSD k referendu o vstupu do menšinové vlády s ANO,…

Trapas po svatbě Harryho a Meghan: Svatebčané prodávají královské dary na netu

Trapas po svatbě Harryho a Meghan: Svatebčané…

Pouhý den po královské svatbě Harryho (33) a Meghan (36) se svatební hosté zbavují dárkových taštiček, které…

 

iSport.cz

Češi to budou mít blízko! Na MS 2019 půjdou do Bratislavy, Slováci do Košic

Češi to budou mít blízko! Na MS 2019 půjdou do…

Dobrá zpráva pro české fanoušky. Za zápasy svého týmu na MS 2019 nebudou muset cestovat daleko. Už je jisté, že…

Oceláři pojedou na Spengler Cup! V Davosu narazí i na Jandačův tým

Oceláři pojedou na Spengler Cup! V Davosu narazí i…

Třinečtí Oceláři budou v nadcházející sezoně reprezentovat českou extraligu na prestižním Spengler Cupu. Kromě…

 

Reflex.cz

Dánská vláda přiznala, že je lehčí integrovat křesťana než muslima. Chce proto dál zpřísnit zákony

Dánská vláda přiznala, že je lehčí integrovat…

Dánsko bylo dlouhou dobu považováno za velmi tolerantní společnost, která dokáže poměrně důmyslným systémem…

Táhni do pr*ele, vole! Šéfa ČSSD Hamáčka seřval soused ve vysílání ČT. Stane se mluvčím prezidenta?

Táhni do pr*ele, vole! Šéfa ČSSD Hamáčka seřval…

Tato epocha je poznamenána politickou korektností. Je to mor, který zašívá lidem huby a brání tomu, aby ve…