17歲少年將改變電動車產業? 馬達新設計將擺脫稀土元素
汽車科技的推進與發展,需要無數天才工程師的努力,但很難有人會想到,目前正在如火如荼展開的電動車轉型,未來發展很可能會因為一位17歲的少年而徹底改變。電動車目前差不多可以確定會是日後交通主流,即使亞洲地區進展相對較慢,但也並沒有獨立於此番潮流之外。
但電動車並非沒有問題,電池、電網、充電速度都是可以預見的麻煩,隨著電動車數量激增,肯定需要更妥善的解決方案。而較不為人所知的則是電動馬達,馬達屬於成熟技術,以現在的工業技術來說,無論是輸出、效率,都有非常優異的表現。但目前主流永磁馬達需要使用不少稀土元素,成本高昂不說,開採過程更會導致環境破壞與污染,使得電動車的環保價值降低。
現在一名來自美國佛羅里達的17歲少年Robert Sansone,很可能找到了解決方法,並且在2022 Regeneron International Science and Engineering Fair國際科學與工程博覽會上,憑藉此發明獲得George D. Yancopoulos Innovator Award發明家獎。假如該技術能夠開發成熟至足以商轉應用的程度,未來電動車肯定都會受到影響。
經過多年的研發,電動馬達早已經出現了許多不同設計,嚴格來說,Sansone並沒有發明新電動馬達結構,他只是把常見的同步磁阻馬達改良。同步磁阻馬達一般用於電扇、抽水馬達等小工具,成本便宜、耗能低,但是輸出扭力不足,因此沒有辦法用在電動車上。反過來說,永磁馬達能夠輸出強大動力,但卻需要稀土元素製造強力磁鐵。
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Sansone採用不同的思維重新設計同步磁阻馬達,製造出來的原型馬達在300 rpm時扭力增加39%、效率提高31%;750rpm時效率更改善了37%。不過他的馬達結構是用3D列印製造,塑膠零件無法承受更高轉速,但即使如此也足以讓博覽會上的評審驚艷不已,決定將George D. Yancopoulos Innovator Award頒發給他。確實,目前Sansone所設計的同步磁阻馬達仍然無法取代永磁馬達,但根據Sansone所做的實驗,新馬達已經足以讓一輛Go Kart突破100km/h的高速,或許有一天真的能讓電動車擺脫稀土元素,成為更加環保的交通工具。
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