Applications des aimants en néodyme dans les moteurs électriques
Aujourd'hui, les applications très courantes des aimants en néodyme dans les moteurs électriques ont considérablement augmenté, notamment en raison de la demande croissante de voitures électriques sur le marché automobile mondial.
Les moteurs électriques et les nouvelles technologies révolutionnaires sont à l'avant-garde et les aimants ont un rôle essentiel à jouer dans l'avenir de l'industrie et des transports mondiaux. Les aimants en néodyme agissent comme un stator ou une partie d'un moteur électrique traditionnel qui ne bouge pas. Les rotors, la partie mobile, seraient un couplage électromagnétique mobile qui tire les cosses le long de l’intérieur du tube.
Dans les moteurs électriques, les aimants en néodyme fonctionnent mieux lorsque les moteurs sont plus petits et plus légers. Du moteur qui fait tourner un disque DVD aux roues d’une voiture hybride, des aimants en néodyme sont utilisés dans toute la voiture.
Un aimant en néodyme avec un faible degré de coercitivité peut commencer à perdre de sa résistance s'il est chauffé à plus de 80°C. Des aimants en néodyme à haute coercivité ont été développés pour fonctionner à des températures allant jusqu'à 220°C, avec peu de pertes irréversibles. La nécessité d'un faible coefficient de température dans les applications d'aimants en néodyme a conduit au développement de plusieurs qualités pour répondre à des exigences opérationnelles spécifiques.
Dans toutes les voitures et dans les conceptions futures, le nombre de moteurs électriques et de solénoïdes est à deux chiffres. On les retrouve par exemple dans :
-Moteurs électriques pour fenêtres.
-Moteurs électriques pour essuie-glaces.
-Systèmes de fermeture de portes.
Les aimants en néodyme sont l’un des composants les plus importants des moteurs électriques. L'aimant est généralement la partie statique du moteur et fournit la puissance de rejet nécessaire pour créer un mouvement circulaire ou linéaire.
Les aimants en néodyme dans les moteurs électriques présentent plus d'avantages que les autres types d'aimants, en particulier dans les moteurs hautes performances ou lorsque la réduction de la taille est un facteur crucial. Sachant que toutes les nouvelles technologies visent à réduire la taille globale du produit, il est probable que ces moteurs conquériront bientôt l'ensemble du marché.
Les aimants en néodyme sont de plus en plus utilisés dans l'industrie automobile et sont devenus l'option privilégiée pour concevoir de nouvelles applications magnétiques dans ce secteur.
La tendance mondiale vers l’électrification des véhicules continue de prendre de l’ampleur. En 2010, le nombre de voitures électriques sur les routes du monde a atteint 7,2 millions, dont 46 % en Chine. D’ici 2030, le nombre de voitures électriques devrait atteindre 250 millions, soit une croissance massive dans un laps de temps relativement court. Les analystes du secteur prévoient une pression sur l’approvisionnement en matières premières clés pour répondre à cette demande, notamment les aimants aux terres rares.
Les aimants aux terres rares jouent un rôle important dans les véhicules alimentés à la fois par des moteurs à combustion et par des moteurs électriques. Il y a deux composants clés dans un véhicule électrique qui comportent des aimants aux terres rares ; moteurs et capteurs. L'accent est mis sur les moteurs.
Les véhicules électriques (VE) alimentés par batterie sont propulsés par un moteur électrique au lieu d’un moteur à combustion interne. L’énergie nécessaire à l’entraînement du moteur électrique provient d’une grande batterie de traction. Pour préserver et maximiser la durée de vie de la batterie, le moteur électrique doit fonctionner de manière extrêmement efficace.
Les aimants sont un composant principal des moteurs électriques. Un moteur fonctionne lorsqu’une bobine de fil entourée d’aimants puissants tourne. Le courant électrique induit dans la bobine émet un champ magnétique qui s’oppose au champ magnétique émis par les aimants puissants. Cela crée un effet répulsif, un peu comme si l’on mettait deux aimants du pôle nord l’un à côté de l’autre.
Cette répulsion fait tourner la bobine à grande vitesse. Cette bobine est fixée à un essieu et la rotation entraîne les roues du véhicule.
La technologie des aimants continue d'évoluer pour répondre aux nouvelles demandes des véhicules électriques. Actuellement, l’aimant optimal utilisé dans les moteurs des véhicules hybrides et électriques (en termes de résistance et de taille) est le néodyme de terre rare. L'ajout de Dysprosium diffusé aux limites des grains génère une densité d'énergie plus élevée, ce qui donne lieu à des systèmes plus petits et plus efficaces.
Le véhicule hybride ou électrique moyen utilise entre 2 et 5 kg d’aimants aux terres rares, selon la conception. Les aimants de terres rares figurent dans :
-Systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC);
-Direction, transmission et freins ;
-Compartiment moteur hybride ou moteur électrique ;
-Capteurs tels que pour la sécurité, les sièges, les caméras, etc. ;
-Porte et fenêtres;
-Système de divertissement (haut-parleurs, radio, etc.);
-Batteries de véhicules électriques
-Systèmes de carburant et d'échappement pour hybrides ;
D’ici 2030, la croissance des véhicules électriques entraînera une demande accrue de systèmes magnétiques. À mesure que la technologie des véhicules électriques se développe, les applications magnétiques existantes pourraient s'éloigner des aimants aux terres rares pour se tourner vers d'autres systèmes tels que les systèmes magnétiques à réluctance de commutation ou en ferrite. Cependant, il est prévu que les aimants en néodyme continueront à jouer un rôle fondamental dans la conception des moteurs hybrides et du compartiment moteur électrique. Pour répondre à cette demande accrue attendue de néodyme pour les véhicules électriques, les analystes du marché s’attendent à :
-Augmentation de la production de la Chine et d'autres producteurs de néodyme ;
-Développement de nouvelles réserves ;
-Recyclage des aimants en néodyme utilisés dans les véhicules, l'électronique et autres applications ;
Honsen Magnetics fabrique une large gamme d'aimants et d'assemblages magnétiques. Beaucoup sont destinés à des applications spécifiques. Pour plus d'informations sur l'un des produits mentionnés dans cette revue, ou pour des assemblages d'aimants et des conceptions d'aimants sur mesure, veuillez nous contacter par e-mail ou par téléphone.
