Toyota ha sviluppato un nuovo magnete per motori elettrici a ridotto contenuto di Neodimio con elevata resistenza al calore, componente chiave per i nuovi veicoli elettrici ed ibridi. L’obiettivo del gruppo automobilistico giapponese è quello di ridurre l’impiego di elementi critici e terre rare fino al 50%.
I magneti al Neodimio sono utilizzati in vari tipi di motori, come quelli ad alto rendimento che si trovano nei veicoli elettrificati, il cui utilizzo dovrebbe aumentare rapidamente in futuro. Il nuovo magnete utilizza molto meno Neodimio, un elemento di terre rare (“rare-earth”) e può essere utilizzato in condizioni di alta temperatura.
Con la denominazione terre rare si intende un gruppo di 17 elementi che hanno proprietà simili. Tra le terre rare vi sono Lantanio, Cerio, Neodimio, Terbio e Disprosio. È possibile che vari materiali funzionali si manifestino attraverso l’uso di questi elementi.
Secondo Toyota Motor Corporation, questo è il primo magnete al mondo a gennaio 2018 al Neodimio ridotto e resistente al calore.
Il magnete di nuova concezione non utilizza Terbio (Tb) o Disprosio (Dy), che sono terre rare anche classificate come materiali critici necessari per magneti al Neodimio altamente resistenti al calore. Una parte del Neodimio è stata sostituita con Lantanio (La) e Cerio (Ce), che sono terre rare a basso costo, riducendo la quantità di Neodimio utilizzato nel magnete.
Come materiali critici si intendono metalli di cui l’offerta stabile è politicamente importante, anche se quantità relativamente piccole sono presenti nella crosta terrestre o l’estrazione è difficile a causa di motivi tecnologici o economici, secondo il Ministero dell’economia, del commercio e dell’industria del Giappone.
Il Neodimio svolge un ruolo importante nel mantenere l’alta coercività (la capacità di mantenere la magnetizzazione) e la resistenza al calore. La semplice riduzione della quantità di Neodimio e la sua sostituzione con Lantanio e Cerio determinano un calo delle prestazioni motorie. Di conseguenza, Toyota ha adottato nuove tecnologie che sopprimono il deterioramento della coercitività e della resistenza al calore, anche quando il Neodimio viene sostituito con Lantanio e Cerio, e ha sviluppato un magnete con livelli equivalenti di resistenza al calore come i precedenti magneti al Neodimio, riducendo la quantità di Neodimio utilizzata fino al 50%.
Ci si aspetta che questo nuovo tipo di magnete sia utile nell’espansione dell’uso di motori in varie aree come automobili e robotica, oltre a mantenere un equilibrio tra l’offerta e la domanda di preziose risorse di terre rare. Toyota lavorerà per migliorare ulteriormente le prestazioni valutando l’applicazione nei prodotti, mentre accelererà lo sviluppo delle tecnologie di produzione di massa, con l’obiettivo di implementarle anticipatamente nei motori utilizzati per varie applicazioni, incluse le automobili e la robotica.
Lo sviluppo di tecnologie elementali per motori, inverter, batterie e altri componenti richiederà una costante ricerca e sviluppo in previsione del futuro. Toyota posiziona queste tecnologie come essenziali per i veicoli elettrificati e continuerà a fare progressi costanti in ogni area, mentre lavora per costruire le fondamenta che sosterranno il maggiore uso di veicoli elettrificati in futuro.
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