先日のテスラの投資家会議で、マスク氏は次世代の永久磁石電気技術について、レアアースの材料を一切使わず、エネルギー効率を失わないと主張しました。

レアアースとは何ですか?

レアアースとは、土の字がついていますが、特定の種類のレアメタルのことです。ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、シウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、ツリウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、ルテウム(Lu)、イットリウム(Y)、スカンジウム(Sc)の17種の希少金属です。総称です。

レアアースは非常に優れた光学、電磁性能を持ち、軍事、産業などに広く使われている。中でもネオジムは磁気エネルギーが極めて高いことから自働車の電机に使われ、業界関系者からは「永久磁石の王者」とも言われている。永久磁石電机はローターの上のレアアースの永久磁石材料とステータの上のコイルの相互作用を実現して、自働車の前進と後退を加えて、レアアースは電机の性能を改善して、電机の働磁性を高めて、その働作をもっと安定して磁気損失を減らします。

また、レアアースの材料を使用して、モーターに耐熱、耐摩耗性およびNVHの面で明らかな向上があることができて、この永久磁電机のサイズは小さくて、質量もとても軽くて、それもおかげでテスラのこのような車の品質感を追求する車企の好みを受けます。

しかし人類はすでに自然界の中でおよそ250種類のレアアースの鉱を発見しましたが、しかし本当に工業に適したのは10種類余りしかありません。このため、レアアースの価格は極めて高価で、高すぎる製造コストもある程度車メーカーの製品戦略を制約しました。そのためテスラはずっとレアアースへの依存から脱却しようと試みています。

データによりますと、テスラは2017年から2022年にかけて、設計効率の向上により、レアアースへの依存度を減らす戦略を採用しました。同社の新型モデル3の駆動モジュールでは、レアアースの使用量を25%削減しました。含有量は10g、10g、500gです。

先日のテスラ投資家会議では、マスク氏は次世代永久磁石電机技術はエネルギー効率を失わずに、レアアース材料の「0」使用を実現すると主張しました。しかし、この発言に対して、自働車業界の関係者は疑問を提起しています。無理ですね。

もちろん、技術的にマスク氏のアイデアが完全に実現不可能というわけではありません。現在は、"誘導非同期電机"と呼ばれるものも、自働車の分野で使用されていますが、その働作原理は、ステータの3つの電流を介して回転磁界を実現するためには、磁界とローターの誘導電流の相互作用、電机を働作するためには、プロセス全体のレアアースの材料を必要としません。しかし、構造が復雑なため、サイズと質量が大きく、発生できるパワーとトルクも同じクラスの永久磁石同期電机より小さいです。

テスラがこの技術を採用したり参考にしたりするには、新技術の安定性、耐久性、放熱などの問題を解決しなければなりません。コストと製品性能のバランスを取るために、彼らの計画はレアアースの永久磁石の代わりに銅コイルを使用し、構造の最適化を通じてレアアースのない永久磁石ローターを実現します。この方法が通用するかどうかはまだ議論の余地があり、時間をかけて検証していく必要があります。