التمني وراء "إزالة تسلا للأتربة النادرة"

الصورة_20230414155509
لا تخطط تسلا الآن لتخريب سوق السيارات الكهربائية فحسب، بل تستعد أيضًا لتمهيد الطريق إلى الصناعة الكهربائية وحتى صناعة التكنولوجيا التي تقف وراءها.
في مؤتمر تسلا العالمي للمستثمرين "الخطة الكبرى 3" في 2 مارس، قال كولين كامبل، نائب رئيس تسلا لهندسة توليد القوة، إن "تسلاسوف نقوم بإنشاء محرك سيارة كهربائي مغناطيسي دائم لتقليل تعقيد وتكلفة المعدات الإلكترونية.
بالنظر إلى الهراء الذي تم تفجيره في "الخطط الكبرى" السابقة، فإن الكثير منها لم يتحقق (القيادة بدون طيار بالكامل، شبكة روبوتاكسي، الهجرة إلى المريخ)، وبعضها تم خصمه (الخلايا الشمسية، أقمار ستارلينك الصناعية).ولهذا السبب فإن جميع الأطراف في السوق يشتبه في ذلكقد يكون ما يسمى بـ "محرك السيارة الكهربائية ذو المغناطيس الدائم الذي لا يحتوي على عناصر أرضية نادرة" موجودًا فقط في PPT.ومع ذلك، نظرًا لأن الفكرة هدامة للغاية (إذا أمكن تحقيقها، فستكون بمثابة مطرقة ثقيلة لصناعة العناصر الأرضية النادرة)، فقد "فتح" العاملون في الصناعة آراء " ماسك ".
وقال تشانغ مينغ، كبير الخبراء في شركة مجموعة تكنولوجيا الإلكترونيات الصينية، والأمين العام لفرع المواد المغناطيسية في جمعية صناعة المواد الإلكترونية الصينية، والمدير التنفيذي لجمعية الأرض النادرة الصينية، إن استراتيجية ماسك هي أكثر من مجرد تفسير "قسري". تماشيا مع الخطة الأمريكية لتطوير السيارات الكهربائية.استراتيجية الاستثمار الصحيحة سياسيا.ويعتقد أستاذ من قسم الهندسة الكهربائية في كلية الهندسة الميكانيكية بجامعة شنغهاي أن ماسك قد يكون له موقفه الخاص بشأن عدم استخدام العناصر الأرضية النادرة: "لا يمكننا أن نقول إن الأجانب لا يستخدمون العناصر الأرضية النادرة، بل نتبع ذلك فحسب".

هل هناك محركات لا تستخدم الأتربة النادرة؟

يمكن تقسيم محركات السيارات الكهربائية شائعة الاستخدام في السوق إلى فئتين: تلك التي لا تتطلب أتربة نادرة، والمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم التي تتطلب أتربة نادرة.
ما يسمى بالمبدأ الأساسي هو الحث الكهرومغناطيسي لنظرية الفيزياء في المدرسة الثانوية، والذي يستخدم الملف لتوليد المغناطيسية بعد الكهربة.بالمقارنة مع المحركات ذات المغناطيس الدائم، تكون الطاقة وعزم الدوران أقل، والحجم أكبر؛في المقابل، تستخدم المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم مغناطيسًا دائمًا من حديد النيوديميوم والبورون (Nd-Fe-B)، أي المغناطيس.ميزتها ليست فقط أن الهيكل أبسط، ولكن الأهم من ذلك، أنه يمكن جعل الحجم أصغر، وهو ما له مزايا كبيرة للسيارات الكهربائية التي تؤكد على تخطيط المساحة وخفة الوزن.
استخدمت سيارات تسلا الكهربائية المبكرة محركات غير متزامنة تعمل بالتيار المتردد: في البداية، استخدم الطراز S والطراز X الحث بالتيار المتردد، ولكن منذ عام 2017، اعتمد الطراز 3 محرك تيار مستمر ذو مغناطيس دائم جديد عند إطلاقه، وتم استخدام نفس المحرك في الطراز. .تشير البيانات إلى أن محرك المغناطيس الدائم المستخدم في Tesla Model 3 أكثر كفاءة بنسبة 6% من المحرك التعريفي المستخدم من قبل.
يمكن أيضًا مطابقة المحركات ذات المغناطيس الدائم والمحركات غير المتزامنة مع بعضها البعض.على سبيل المثال، تستخدم تسلا محركات تحريضية تعمل بالتيار المتردد للعجلات الأمامية ومحركات متزامنة ذات مغناطيس دائم للعجلات الخلفية في الطراز 3 والموديلات الأخرى.يوازن هذا النوع من المحركات الهجينة بين الأداء والكفاءة، ويقلل أيضًا من استخدام المواد الأرضية النادرة.
على الرغم من مقارنتها بالكفاءة العالية للمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم، فإن كفاءة محركات التيار المتردد غير المتزامنة أقل قليلاً، لكن الأخيرة لا تتطلب استخدام الأتربة النادرة، ويمكن تقليل التكلفة بحوالي 10٪ مقارنة بالأولى.وفقًا لحسابات Zheshang Securities، تبلغ قيمة المغناطيس الدائم للأتربة النادرة لمحركات الدراجات الهوائية لمركبات الطاقة الجديدة حوالي 1200-1600 يوان.إذا تخلت مركبات الطاقة الجديدة عن العناصر الأرضية النادرة، فلن يساهم ذلك كثيرًا في خفض التكلفة من ناحية التكلفة، وسيتم التضحية بقدر معين من نطاق الرحلة من حيث الأداء.
لكن بالنسبة لشركة تسلا، المهووسة بالتحكم في التكاليف بأي ثمن، فإن هذا المطر قد لا يكون في الاعتبار.اعترف السيد تشانغ، الشخص المعني المسؤول عن مورد محركات كهربائية محلي، لـ "Electric Vehicle Observer" أن كفاءة المحرك يمكن أن تصل إلى 97% باستخدام مواد المغناطيس الدائم الأرضية النادرة، و93% بدون أتربة نادرة، لكن التكلفة يمكن أن سيتم تخفيضها بنسبة 10٪، والتي لا تزال صفقة جيدة بشكل عام.ل.
إذن ما هي المحركات التي تخطط تسلا لاستخدامها في المستقبل؟فشلت العديد من التفسيرات في السوق في معرفة السبب.دعنا نعود إلى كلمات كولن كامبل الأصلية لمعرفة ذلك:
لقد ذكرت كيفية تقليل كمية العناصر الأرضية النادرة في مجموعة نقل الحركة في المستقبل.يتزايد الطلب على العناصر الأرضية النادرة بشكل كبير مع تحول العالم إلى الطاقة النظيفة.لن يكون من الصعب تلبية هذا الطلب فحسب، بل إن استخراج المعادن النادرة ينطوي على مخاطر معينة من حيث حماية البيئة وجوانب أخرى.لذلك قمنا بتصميم الجيل التالي من محركات الدفع المغناطيسي الدائم، والتي لا تستخدم أي مواد أرضية نادرة على الإطلاق.
ألقِ نظرة، معنى النص الأصلي واضح جدًا بالفعل.لا يزال الجيل القادم يستخدم محركات المغناطيس الدائم، وليس أنواع المحركات الأخرى.ومع ذلك، نظرًا لعوامل مثل حماية البيئة والإمدادات، يجب إزالة العناصر الأرضية النادرة الموجودة في محركات المغناطيس الدائم الحالية.استبدلها بعناصر أخرى رخيصة الثمن ويسهل الحصول عليها!من الضروري أن تتمتع بأداء عالٍ للمغناطيس الدائم دون أن يعلق في الرقبة.هذا هو تفكير تسلا الذي يتمنى "الحاجة إلى كليهما"!
إذن ما هي العناصر المصنوعة من المواد التي يمكن أن تلبي طموحات تسلا؟يبدأ الحساب العام "RIO Electric Drive" من التصنيف الحالي لمختلف المغناطيسات الدائمة، وأخيرًا، يتكهن أن تسلا قد تستخدم الجيل الرابع من المغناطيس الدائم SmFeN ليحل محل NdFeB الحالي في المستقبل.هناك سببان: على الرغم من أن Sm هي أيضًا عناصر أرضية نادرة، إلا أن القشرة الأرضية غنية بالمحتوى ومنخفضة التكلفة وإمدادات كافية؛ومن وجهة نظر الأداء، فإن نيتروجين حديد السماريوم هو المادة الفولاذية المغناطيسية الأقرب إلى بورون حديد النيوديميوم الأرضي النادر.

الصورة_20230414155524

تصنيف المغناطيس الدائم المختلف (مصدر الصورة: RIO Electric Drive)

وبغض النظر عن المواد التي ستستخدمها تسلا لاستبدال العناصر الأرضية النادرة في المستقبل، فقد تكون مهمة ماسك الأكثر إلحاحًا هي خفض التكاليف.على الرغم من أن تسلاإن إجابة السوق مثيرة للإعجاب، فهي ليست مثالية، ولا يزال السوق لديه الكثير من التوقعات بشأنها.

قلق الرؤية وراء تقارير الأرباح

في 26 يناير 2023، سلمت شركة تسلا بيانات تقريرها المالي لعام 2022: أتم تسليم أكثر من 1.31 مليون سيارة كهربائية على مستوى العالم، بزيادة سنوية قدرها 40%؛بلغ إجمالي الإيرادات حوالي 81.5 مليار دولار أمريكي، بزيادة سنوية قدرها 51٪؛بلغ صافي الأرباح حوالي 12.56 مليار دولار أمريكي، وتضاعف على أساس سنوي، وحققت ربحية لمدة ثلاث سنوات متتالية.

صورة_20230414155526

تسلا تضاعف صافي أرباحها بحلول عام 2022

مصدر البيانات: تقرير تسلا المالي العالمي

على الرغم من أن التقرير المالي للربع الأول من عام 2023 لن يتم الإعلان عنه حتى 20 أبريل، وفقًا للاتجاه الحالي، فمن المرجح أن تكون هذه بطاقة تقرير أخرى مليئة بـ "المفاجآت": في الربع الأول، تجاوز إنتاج تسلا العالمي 440 ألف سيارة..السيارات الكهربائية، زيادة سنوية قدرها 44.3%؛وتم تسليم أكثر من 422,900 مركبة، وهو رقم قياسي، بزيادة سنوية قدرها 36%.ومن بينها، أنتج الطرازان الرئيسيان، Model 3 وModel Y، أكثر من 421000 مركبة وسلما أكثر من 412000 مركبة؛أنتجت طرازات Model S وModel X أكثر من 19000 مركبة وسلمت أكثر من 10000 مركبة.في الربع الأول، حققت تخفيضات الأسعار العالمية لشركة تسلا نتائج مهمة.

الصورة_20230414155532

مبيعات تيسلا في الربع الأول
مصدر الصورة: الموقع الرسمي لشركة تسلا

وبطبيعة الحال، لا تشمل مقاييس الأسعار خفض الأسعار فحسب، بل تشمل أيضاً تقديم منتجات منخفضة الأسعار.قبل بضعة أيام، أفيد أن تيسلا تخطط لإطلاق نموذج منخفض السعر، يحمل اسم "النموذج الصغير Y"، والذي تبني تيسلا خطة طاقة إنتاجية سنوية له تصل إلى 4 ملايين سيارة.وفقا لتسوي دونغشو، الأمين العام للجمعية الوطنية لمعلومات سوق سيارات الركاب،وإذا أطلقت تسلا نماذج بأسعار أقل ودرجات أصغر، فإنها ستحتل فعليًا أسواقًا مثل أوروبا واليابان التي تفضل السيارات الكهربائية الصغيرة.قد يجلب هذا النموذج لشركة Tesla نطاق تسليم عالمي يتجاوز بكثير الطراز 3.

وفي عام 2022، قال ماسك ذات مرة إن شركة تسلا ستفتتح ما بين 10 إلى 12 مصنعًا جديدًا قريبًا، بهدف تحقيق مبيعات سنوية تصل إلى 20 مليون سيارة في عام 2030.
ولكن ما مدى صعوبة تحقيق تسلا لهدف المبيعات السنوي البالغ 20 مليون سيارة إذا اعتمدت على منتجاتها الحالية:وبحلول عام 2022، ستكون شركة تويوتا موتور هي شركة السيارات الأكثر مبيعاً في العالم، حيث يبلغ حجم مبيعاتها السنوية حوالي 10.5 مليون سيارة، تليها فولكس فاجن بحجم مبيعات سنوي يبلغ 10.5 مليون سيارة.تم بيع حوالي 8.3 مليون وحدة.هدف تسلا يتجاوز مبيعات تويوتا وفولكس واجن مجتمعة!إن السوق العالمية كبيرة جدًا، وصناعة السيارات مشبعة بشكل أساسي، ولكن بمجرد إطلاق سيارة كهربائية نقية تبلغ قيمتها حوالي 150 ألف يوان، إلى جانب نظام السيارة والآلة من شركة تيسلا، فقد تصبح منتجًا من شأنه أن يعطل السوق.
انخفض السعر وارتفع حجم المبيعات.ومن أجل ضمان هوامش الربح، أصبح خفض التكاليف خيارا لا مفر منه.ولكن وفقًا لأحدث بيان رسمي لشركة تسلا،محركات المغناطيس الدائم الأرضية النادرة، ما يجب التخلي عنه ليس المغناطيس الدائم، بل الأتربة النادرة!
ومع ذلك، فإن علم المواد الحالي قد لا يكون قادرًا على دعم طموحات تسلا.وقد أظهرت التقارير البحثية للعديد من المؤسسات، بما في ذلك CICC، أن الأمر كذلكمن الصعب تحقيق إزالة العناصر الأرضية النادرة من محركات المغناطيس الدائم على المدى المتوسط.ويبدو أنه إذا كان تسلا عازمًا على توديع العناصر الأرضية النادرة، فعليه أن يلجأ إلى العلماء بدلاً من PPT.

وقت النشر: 14 أبريل 2023