المحركات الكهربائية ذات المغناطيس الحديدي الصنوبرية تقطع الصين من الصورة | جو سالاس ، أطلس جديد تسيطر الصين على حوالي 90٪ من إجمالي الإمدادات العالمية من مغناطيسات الأرض النادرة ، بما في ذلك تعدينها وتكريرها. هذا يعني أن معظم النيوديميوم ، الديسبروسيوم ، والتيربيوم التي ينتهي بها المطاف في محركات EV والطائرات بدون طيار وتوربينات الرياح وحتى الهواتف الذكية ... حسنا ، اعتمادا على العرض والطلب أو حتى المشهد الجيوسياسي ، تضع الصين القواعد بشكل أساسي. تحاول شركة Conifer Motors ومقرها كاليفورنيا كسر هذا القبضة الخانقة ببساطة عن طريق إخراج المواد الأرضية النادرة من المعادلة وصنع محركات EV من واحدة من أكثر المواد وفرة على وجه الأرض: الحديد. نعم ، لقد تمت تجربته من قبل. تاريخيا ، اعتبرت المغناطيس القائم على الحديد ضعيفة جدا لأي استخدام جاد للخدمة الشاقة ، لكن الصنوبرية لديها خدعة في جعبتها: تصميم التدفق المحوري. معظم المحركات الكهربائية هي تدفق شعاعي. أي أنها أسطوانية مع مغناطيس يدور حول عمود مركزي ، مما يجعلها بسيطة وموثوقة وقابلة للتطوير. من ناحية أخرى ، فإن التدفق المحوري يشبه إلى حد كبير القرص المسطح. مثل علبة التونة (المحورية) بدلا من علبة الصودا (شعاعي). تعمل هذه المحركات بشكل عام على عدد دورات أقل في الدقيقة وتنتج المزيد من عزم الدوران نظرا لنصف قطرها الأوسع ومسارها المغناطيسي الأقصر. كانت محركات التدفق المحوري موجودة منذ القرن التاسع عشر. حتى نيكولا تيسلا انخرط في التصميمات المبكرة ، لكن المحركات لم تنتشر أبدا لأنه كان من الصعب تصنيعها وليس من السهل الحفاظ عليها باردة. والتدفق الشعاعي ، كما ذكرت ، كان ببساطة جيدا بما يكفي لإنجاز المهمة مع سهولة القيام به (من أجل العقل ، لن ندخل حتى في التدفق الراكسيالي في هذه المقالة). الآن ، في القرن الحادي والعشرين ، لدينا جميع أنواع التكنولوجيا الجديدة الممتعة التي تسمح لنا ليس فقط بتصنيع محركات كهربائية ذات تدفق محوري بسهولة ، ولكن أيضا لجعلها أكثر كفاءة. وحدات التحكم في المحركات الحديثة ، وإدارة حرارية أفضل ، وتقنيات التصنيع الدقيقة مثل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ، ومواد أخف وزنا وأقوى ، سمها ما شئت. لا تحاول Conifer اقتحام سوق السيارات الكهربائية باستخدام محركات التدفق المحوري الجديدة القائمة على الحديد. بدلا من ذلك ، تركز الشركة على تطبيقات المحركات الكهربائية الأصغر من 1 إلى 25 حصانا (0.75-18.65 كيلو واط) لأشياء مثل مراوح ومضخات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والأدوات والمعدات وحتى الأشياء الممتعة مثل تصميمات المحركات داخل العجلات للمركبات الكهربائية الصغيرة والألعاب على الطرق الوعرة - فكر في الدراجات البخارية ومركبات الدفع الرباعي ومركبات التوصيل الحضرية. كل هذه الأشياء موجودة بالفعل ، ولكن الركلة مع الصنوبرية هي أن هذه محركات التدفق المحوري من الفريت بدلا من محركات مغناطيسية أرضية نادرة. ويمكن الحصول على الحديد في أي مكان تقريبا. التصنيع المحلي دون أي أطواق أرضية نادرة للقفز من خلالها. يبسط تصميم الصنوبرية داخل العجلة كل شيء: لا محاور ، ولا تفاضلات ، ولا لقم أخرى لمجموعة نقل الحركة ، مما يجعل مشروع السيارة بأكمله أقل تعقيدا وأقل تكلفة مع فقدان أقل للطاقة في ناقل الحركة ومفاصل السيرة الذاتية وما شابه ذلك. كما أن لديها القدرة على أنظمة تحكم أفضل في الجر ، حيث سيكون لكل عجلة قيادة محركها الخاص. تستخدم الشركة تقنية لف مخصصة عادة لإنتاج البطاريات التي تقلل من تكاليف اللف بنسبة 90٪ وتقصر وقت الإنتاج. عادة ، يتم لف الجزء الثابت باستخدام إدخال الملف اليدوي أو آلات جلد معقدة. تستخدم الصنوبرية نهجا مسطحا ومتعدد الطبقات مستوحى من تكديس خلايا البطارية - ثم يقوم بتشغيله الآلي ليكون قابلا للتطوير دون الحاجة إلى إعادة تجهيز مخصص للمحركات ذات الأحجام المختلفة. يضع تخطيط التدفق المحوري الذكي للصنوبرية مزيدا من الكتلة المغناطيسية بعيدا عن محور الدوران ويدور المحركات بشكل أسرع من التصميمات المحورية التقليدية - نوع من استخدام تأثير دولاب الموازنة - لتحقيق كفاءة أعلى وعزم دوران أكبر. ولكن هذا يعني أيضا تسارعا وتباطؤا أبطأ مع أحمال الكبح الثقيلة. لحسن الحظ ، في تطبيقات مثل محركات المنفاخ لوحدات التيار المتردد أو الدراجات البخارية الصغيرة للركاب في المناطق الحضرية وما شابه ذلك ، فإن المزيد من القصور الذاتي ليس بالأمر السيئ. كل ما يقال ، مغناطيس الحديد ببساطة ليس بنفس قوة مغناطيس الأرض النادرة. من غير المحتمل جدا أن ترى مغناطيسات حديدية مستخدمة في المركبات الكهربائية مثل Tesla أو Lucid أو Rivian أو أي سيارة كهربائية أخرى مناسبة للسير على الطريق. وعلى الرغم من أن المحركات داخل العجلات مدمجة ومريحة ، إلا أن الوزن غير المعلق (الوزن الذي لا يتم تحميله على نظام التعليق) يؤثر على جودة الركوب والتحكم فيه ، خاصة في الآلات ذات العجلتين الأخف وزنا. اقرأ أكثر: