Otomotiv Şirketleri Nadir Toprak Elementi Bağımlılığını Azaltmak İçin Elektrikli Motor Tasarımlarını Yeniden Şekillendiriyor
Küresel otomotiv endüstrisi, elektrikli araç motorlarının temelini oluşturan nadir toprak elementlerine bağımlılığı azaltacak köklü bir yeniden tasarım sürecine girdi. Önde gelen üreticiler, manyetik malzeme ihtiyacını minimize eden yeni nesil motor mimarileri geliştirirken aynı zamanda tedarik zinciri güvenliğini artırmaya yönelik stratejik hamleler gerçekleştiriyor. Son dönemde Çin kaynaklı tedarik dalgalanmalarının yarattığı belirsizlik, bu dönüşümün hem mühendislik hem de tedarik stratejileri boyutunda hızlanmasına yol açtı.
Büyük Üreticiler Nadir Toprak Bağımlılığını Azaltan Tedarik Anlaşmalarına Yöneliyor
General Motors nadir toprak tedarikini çeşitlendiren şirketlerden biri olarak öne çıkıyor. Şirket MP Materials ile uzun vadeli bir anlaşma imzaladı. MP Materials ABD’de işletilen bir madenden elde edilen kaynağı işleyip Teksas’taki tesiste mıknatıs üretimi yapıyor. GM bu anlaşmayla manyetik malzeme tedarikinde güvenli bir hat kuruyor. Tedarik zincirinde yaşanan dengesizlik şirketi bu yola yöneltti. GM fiyatların düşmesi hâlinde daha yüksek maliyetlerle karşı karşıya kalabileceğini değerlendiriyor. Şirket bu riski dengelemek için motor tasarımında nadir toprak elementlerini azaltan yeni projeler geliştiriyor.
BMW elektrikli araçlarda kalıcı mıknatıs kullanmayan motorlara yatırım yapan üreticiler arasında yer alıyor. Şirket iX modelinde rotor alanını elektrik akımıyla oluşturan bir motor mimarisi kullanıyor. Bu yöntem neodimyum bazlı mıknatıs ihtiyacını ortadan kaldırıyor.
BMW mühendisleri yıllar süren çalışmalarla önceki nesil tasarımlardaki ağırlık ve verim kaybını azaltan bir yaklaşım geliştirdi. Şirket elektromanyetik yapıyı iyileştiren tasarımlara yöneldi. Geliştirilmiş soğutma sistemi motor veriminde etkili oldu. BMW yeni nesil motoru iX3 modeline entegre ediyor. Modelin yaz aylarında ABD pazarına sunulması planlanıyor. Araç menzilinin dört yüz mile yaklaşması bekleniyor. Bu değer pil kapasitesi aerodinamik yapı ve yazılım kontrolü gibi faktörlerle oluşuyor.
California merkezli Conifer daha kompakt bir motor mimarisine odaklanıyor. Şirketin geliştirdiği eksenel akılı yapı ferrit mıknatıslarla çalışıyor. Ferrit tabanlı yapı demir kaynaklı elementlerden oluşuyor. Bu tercih nadir toprak gereksinimini azaltıyor. Conifer iki tekerlekli ulaşım araçlarına yönelik ürün geliştiriyor.
Girişim ilerleyen dönemde otomobil segmenti için üretim hattını genişletmeyi hedefliyor. Conifer kurucu ortağı Ankit Somani tasarımın farklı güce sahip varyantlar için ölçeklenebileceğini belirtiyor. Şirket güç yoğunluğu yüksek çözümler için nadir toprak içeren seçenekler de sunuyor. Üretim kapasitesi talebin altında kaldığı için yeni hatlar planlanıyor.
Malzeme bilimi alanında çalışan araştırma ekipleri nadir toprak elementlerine alternatif bulmak için yeni alaşımlar geliştiriyor. Son yıllarda dikkat çeken adaylardan biri tetrataenit olarak anılıyor. Bu yapı demir ve nikel atomlarının düzenli bir formda birleşmesiyle oluşuyor.
Doğal şartlarda bu dönüşüm çok uzun süreçlerde gerçekleşiyor. Northeastern University ekibi dönüşümü hızlandıran bir yöntem üzerinde çalışıyor. Bu yöntem laboratuvar ortamında haftalar içinde düzenli yapı oluşmasını sağlıyor. Çalışma sanayi ölçeğine taşındığında yeni bir mıknatıs türü ortaya çıkabilir. Ekip sürecin ön aşamada olduğunu belirtiyor. Üretimin ton ölçeğine taşınması uzun bir geliştirme dönemine ihtiyaç duyuyor.
