Første hybridbil e-motormagnet fri for tunge sjældne jordarters elementer

Første hybridbil e-motormagnet fri for tunge sjældne jordarters elementer

Daido Steel Co., Ltd. og Honda Motor Co., Ltd. blev verdens første virksomheder til at opnå praktisk anvendelse af en varm deformeret neodymmagnet, der ikke indeholder tunge sjældne jordarter*en og dog med høj varmemodstandsegenskaber og høj magnetisk ydeevne, der kræves til brug i drivmotoren af ​​et hybridkøretøj. Denne tunge, varme deformerede neodymmagnet uden sjældne jordarter vil blive brugt først på den helt nye Honda FREED, der efter planen kommer til salg til efteråret.

Baggrund for neodymmagneterne

Neodymmagneter har den højeste magnetiske kraft blandt alle magneter i verden og bliver brugt til drevet motorer til elektriske køretøjer inklusive hybridbiler, og derfor forventes efterspørgslen efter neodymmagneter at vokse eksponentielt i fremtiden.

Til brug i drivmotorer til elektriske køretøjer, neodymmagneter skal have høj varmemodstandsegenskaber, da de bruges i et miljø med høj temperatur . Tilføjelse af tunge sjældne jordarter (dysprosium og/eller terbium) til neodymmagneterne har været en konventionel metode til at sikre en så høj varmebestandighed.

Imidlertid, store aflejringer af tunge sjældne jordarters grundstoffer er ujævnt rundt om i verden , og er også kategoriseret som sjældne metaller; brugen af ​​tunge sjældne jordarter indebærer således risici set i forhold til stabile indkøb og materialeomkostninger. Derfor har en reduktion i brugen af ​​tunge sjældne jordarters elementer været en af ​​de store udfordringer, der skal løses for at bruge neodymmagneter til drivmotorer i hybridbiler.



Ny udvikling for at fjerne tunge sjældne jordarter

Daido Electronics Co., Ltd., et helejet datterselskab af Daido Steel, har masseproduceret neodymmagneter ved hjælp af den varme deformationsmetode, som er forskellig fra den typiske sintringsfremstillingsmetode for neodymmagneter. Den varme deformationsmetode er en teknologi, der gør det muligt at justere krystalkorn på nanometerskala for at realisere en fin krystalkornstruktur. Denne struktur er cirka ti gange mindre end en sintret magnets, hvilket gør det muligt at fremstille magneter med større varmemodstandsegenskaber.

Denne gang udviklede Daido Steel og Honda i fællesskab nye neodymmagneter, mens Daido Steel videreudviklede sine varme deformationsteknologier, og Honda udnyttede sin erfaring med udvikling af drivmotorer og reviderede magnetens form. Gennem disse fælles udviklingsindsatser opnåede de to virksomheder en praktisk anvendelse af en neodymmagnet, som absolut ikke indeholder tunge sjældne jordarter, men som alligevel har høj varmebestandighed og høj magnetisk ydeevne velegnet til brug i drivmotoren i hybridbiler .

Desuden har Honda designet en ny motor, som kan rumme denne nye magnet. Ud over magnetens form, Honda reviderede rotorens form for at optimere flowet af magnetens magnetiske flux . Som et resultat blev den varme deformerede neodymmagnet anvendelig til drivmotoren i et hybridkøretøj, hvilket demonstrerer drejningsmoment, output og varmemodstandsevne svarende til dem for en motor, der bruger den konventionelle type magnet.

Fordel ved denne teknologi

Vedtagelsen af ​​denne teknologi muliggør en pause fra de begrænsninger, der er forbundet med tung sjældne jordarter, som havde været en af ​​udfordringerne for at udvide brugen af ​​neodymmagneter. Denne teknologi vil gøre det muligt undgå ressourcerelaterede risici og diversificere indkøbskanaler .

Næste skridt

Honda vil først anvende denne varme deformerede neodymmagnet med absolut ingen tunge sjældne jordarter på Honda SPORT HYBRID i-DCD*to, et hybridsystem, som Honda vil bruge til den helt nye FREED, der efter planen kommer til salg til efteråret. Honda vil fortsætte med at udvide anvendelsen af ​​denne teknologi til nye modeller i fremtiden.

Med den nyudviklede neodymmagnet vil Daido Steel gøre en ny indtræden på markedet for magneter, der bruges til drivmotorer i hybridbiler, som grundlæggende er blevet monopoliseret af sintrede neodymmagneter. Fra næste måned, august 2016, Daido Electronics vil begynde masseproduktionen og forsendelsen af ​​denne magnet ved hjælp af en ny produktionslinje, som virksomheden byggede på sin fabrik (placeret i Nakatsugawa City i Gifu-præfekturet i Japan) ved hjælp af et tilskud*3modtaget fra det japanske ministerium for økonomi, handel og industri (METI).

Ydermere har Daido Steel indkøbt magnetisk pulver, råmaterialet til magneter, fra Magnequench International Inc. (beliggende i Toronto, Ontario, Canada), og Daido Steel vil arbejde sammen med Magnequench om at udvikle nye typer rå magnetiske pulvere til formålet at realisere forbedrede magnetiske egenskaber.

*1Tung sjældne jordarter er en af ​​tre (let, mellem og tung) kategorier af sjældne jordarter.

*2i-DCD står for Intelligent Dual Clutch Drive

*3Tilskuddet METI tilbød i 2012 for at fremme investeringer i avancerede faciliteter og udstyr, der hjælper med at løse problemerne med yen-stigning og energibegrænsninger

Kilde: Honda