Barrträdens elmotorer med järnmagnet skar ut Kina ur bilden | Joe Salas, Nya Atlas Kina kontrollerar cirka 90 % av hela det globala utbudet av sällsynta jordartsmetallmagneter, inklusive deras brytning och raffinering. Det betyder att det mesta av neodym, dysprosium och terbium som hamnar i elbilsmotorer, drönare, vindkraftverk och till och med smartphones ... ja, beroende på utbud och efterfrågan eller till och med geopolitiskt landskap, är det i princip Kina som bestämmer reglerna. Kalifornien-baserade Conifer Motors försöker bryta det strypgreppet genom att helt enkelt ta bort sällsynta jordartsmetaller ur ekvationen och göra elbilsmotorer av ett av de vanligaste materialen på jorden: järn. Ja, det har provats förut. Järnbaserade magneter har historiskt sett ansetts vara för svaga för någon seriös tung användning, men Conifer har ett trick i rockärmen: en axiell flödesdesign. De flesta elmotorer har radiellt flöde. Det vill säga att de är cylindriska med magneter som snurrar runt en central axel, vilket gör dem enkla, pålitliga och skalbara. Axiellt flöde, å andra sidan, är mer som en platt skiva. Som en tonfiskburk (axiell) istället för en läskburk (radial). Dessa motorer kör i allmänhet lägre varvtal och producerar mer vridmoment på grund av deras bredare radie och kortare magnetiska väg. Axialflödesmotorer har funnits sedan 1800-talet. Till och med Nikola Tesla sysslade med tidiga konstruktioner, men motorerna slog aldrig riktigt igenom eftersom de var svåra att tillverka och inte lätta att hålla svala. Och radial-flux, som jag nämnde, var helt enkelt tillräckligt bra för att få jobbet gjort samtidigt som det var lätt att göra (för förnuftets skull kommer vi inte ens att gå in på raxial-flux i den här artikeln). Nu, på 2000-talet, har vi alla möjliga roliga nya tekniker som gör att vi inte bara enkelt kan tillverka elmotorer med axiellt flöde, utan också göra dem mycket effektivare. Moderna motorstyrningar, bättre värmehantering, precisionstillverkningstekniker som CNC-bearbetning, lättare och starkare material, you name it. Conifer försöker inte ta sig in på elbilsmarknaden med dessa nya järnbaserade axiella flödesmotorer. Istället fokuserar företaget på mindre elmotortillämpningar på 1 till 25 hk (0,75-18,65 kW) för saker som VVS-fläktar och pumpar, verktyg och utrustning, och till och med roliga saker som hjulmotordesign för små elfordon och terrängleksaker – tänk skotrar, ATV:er och stadsleveransfordon. Alla dessa saker finns redan, men det positiva med Conifer är att dessa är ferrit-axiella flödesmotorer snarare än sällsynta jordartsmagnetmotorer. Och järn kan hämtas nästan var som helst; Inhemsk tillverkning utan några sällsynta jordartsmetaller att hoppa igenom. Conifers hjulkonstruktion förenklar allt: inga axlar, inga differentialer och inga andra drivlinebitar, vilket gör hela fordonsprojektet mindre komplext och billigare med mindre energiförlust i transmissioner, drivknutar och liknande. Det har också potential för bättre antispinnsystem, eftersom varje drivhjul skulle ha sin egen motor. Företaget använder en lindningsteknik som normalt är reserverad för batteriproduktion och som minskar lindningskostnaderna med 90 % och förkortar produktionstiden. Normalt lindas statorer med hjälp av manuell spiralinsättning eller komplexa snörningsmaskiner. Conifer använder en platt, skiktad lindningsmetod inspirerad av stapling av battericeller – och automatiserar den sedan för att vara skalbar utan att behöva anpassa den för motorer i olika storlekar. Conifers smarta axiella flödeslayout placerar mer magnetisk massa längre bort från rotationsaxeln och snurrar motorerna snabbare än traditionella axiella konstruktioner – som på sätt och vis utnyttjar svänghjulseffekten – för att uppnå högre effektivitet och mer vridmoment. Men det innebär också långsammare acceleration och inbromsning med tyngre bromslaster. Lyckligtvis är mer tröghet inte en dålig sak i applikationer som fläktmotorer för växelströmsenheter eller små pendlarskotrar i stadsmiljö och liknande. Med allt detta sagt är järnmagneter helt enkelt inte lika kraftfulla som magneter av sällsynta jordartsmetaller. Det är mycket osannolikt att du någonsin kommer att se järnmagneter användas i elbilar som en Tesla, Lucid, Rivian eller någon annan riktig elbil för vägtrafik. Och även om hjulmotorer är kompakta och bekväma, påverkar ofjädrad vikt (vikt som inte belastas på fjädringen) körkvaliteten och hanteringen, särskilt i lättare tvåhjuliga maskiner. Läs mer: