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
Půjčky na stavbu obecních bytů začne Ministerstvo pro místní rozvoj poskytovat příští rok Půjčky na stavbu obecních bytů začne Ministerstvo pro místní rozvoj poskytovat příští rok

Ministerstvo pro místní rozvoj začne na jaře příštího…

Mayová byla v Salcburku ponížena, píše britský tisk. The Sun kritizoval i Babiše Mayová byla v Salcburku ponížena, píše britský tisk. The Sun kritizoval i Babiše

Britská premiérka Theresa Mayová se na neformálním…

Zkáza trajektu v Tanzanii už má přes sto obětí Zkáza trajektu v Tanzanii už má přes sto obětí

Více než 100 mrtvých si podle aktualizované bilance…

 
 







Doporučujeme
Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí? Pokuta za rychlost v Chorvatsku, Rakousku či Itálii. Jaký trest vám hrozí v zahraničí?

Vysoké tresty za rychlost jako již tradičně hrozí v…

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…

 

AutoRevue
Víme, jak bude vypadat nová Škoda Octavia. A známe i další detaily Víme, jak bude vypadat nová Škoda Octavia. A známe i další detaily

Oficiální premiéra nové Octavie proběhne až v příštím…

Seat Tarraco oficiálně: Má čtyři motory, šokující záď a nepřevrátí se Seat Tarraco oficiálně: Má čtyři motory, šokující záď a nepřevrátí se

Seat dnes večer oficiálně představil své největší SUV…

 





 
Škoda Octavia G-Tec se dočkala nové techniky. Má 1.5 TSI a větší nádrže na CNG

Škoda Octavia G-Tec se dočkala nové techniky. Má 1.5 TSI a větší nádrže na CNG

Dnes 13:32

Octavia na stlačený zemní plyn (CNG) má o 15 kW vyšší výkon než dosud. Nové plynové nádrže pak vystačí na ujetí až 480 km při pohonu na zemní plyn.




Blesk.cz

Kněžínek po návratu z exotiky: Domácí vězení s náramky v Česku jede naostro

Kněžínek po návratu z exotiky: Domácí vězení s…

Svatbu i líbánky na Mauriciu už má ministr spravedlnosti Jan Kněžínek (za ANO) za sebou, teď se zase naplno…

Houby na víkendovém talíři! Česnečka, karbanátky i rizoto

Houby na víkendovém talíři! Česnečka, karbanátky i rizoto

Přinesli jste si z lesa koše plné hub, ale došly vám nápady, co si z nich ukuchtit? Přinášíme tři snadné, rychlé…

 

iSport.cz

Pavelcův konec řeší i v zámoří. Užij si zasloužený důchod, říká bývalý parťák

Pavelcův konec řeší i v zámoří. Užij si zasloužený…

V 31 letech měl před sebou ještě několik hokejových roků, ale Ondřej Pavelec se rozhodl s hokejem skončit. V NHL…

ZNÁMKOVÁNÍ Slavie: Traoré je jako chobotnice, Stochovi to teď nejde

ZNÁMKOVÁNÍ Slavie: Traoré je jako chobotnice,…

Fotbalisté Slavie zvládli vstup do Evropské ligy výtečně. Doma porazili Bordeaux 1:0 a získali důležité body v…

 

Reflex.cz

Revoluce v dopravě: Německo testuje první vlaky na vodíkový pohon

Revoluce v dopravě: Německo testuje první vlaky na…

Francouzská firma Alstom začala v minulých dnech testovat v německé spolkové zemi Dolní Sasko první dva vlaky s…

Taťána G. Brzobohatá: Pierra Richarda dojali čeští senioři a chce jim pomáhat osobně

Taťána G. Brzobohatá: Pierra Richarda dojali čeští…

Každý, kdo se se zakladatelkou nadace Krása pomoci Táňou G. Brzobohatou, aktivistkou a jedinou českou vítězkou…