เทคโนโลยี Dynamic Motor Drive จาก Tula ช่วยให้ยานยนต์ไฟฟ้าปราศจากการใช้ธาตุหายาก

Tula Technology, Inc. ส่งสัญญาณเตือนเกี่ยวกับการพึ่งพาธาตุหายาก (rare earth elements; REE) ที่ใช้ในการผลิตแม่เหล็กของอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับความสำคัญของการผลิตยานยนต์ไฟฟ้า (EV) แบบธรรมดาที่ผลิตกันทั่วไปในปัจจุบัน วัตถุดิบเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในการผลิตแม่เหล็กและมอเตอร์ไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวาง และการหาแหล่งที่มาของวัสดุหายากเหล่านี้ทำให้เกิดความไม่สมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทาน มีปัญหาการจัดการในห่วงโซ่อุปทาน และสร้างแรงกดดันจากต้นทุนที่เพิ่มขึ้น โดยปัจจุบัน อุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้าได้รับรู้ถึงความเสี่ยงจากการพึ่งพาวัสดุหายากนี้ และผู้นำในอุตสาหกรรมต่างเรียกร้องให้ลดการพึ่งพาแม่เหล็กที่สร้างจากธาตุหายากดังกล่าว

“เรายินดีที่เห็นอุตสาหกรรมมีความคิดไปในแนวเดียวกันมากขึ้น เพราะนี่เป็นเรื่องใหญ่ที่เราให้ความสำคัญมาตลอดหลายปีที่ผ่านมา” “การไม่ต้องพึ่งพาธาตุหายาก ไม่เพียงแต่ทำให้ต้นทุนของ EV ลดลง ด้วยเหตุนั้น เราจึงต้องทำในสิ่งที่ผู้คนสามารถเข้าถึงได้มากขึ้น อีกทั้งยังช่วยผ่อนคลายความกังวลในด้านสิ่งแวดล้อมที่มีความท้าทายอันเนื่องมาจากธาตุหายากอีกด้วย” — กล่าวโดย R. Scott Bailey ประธานและประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ Tula

REE ไม่ใช่ธาตุที่หาได้ยากตามธรรมชาติ แต่โดยทั่วไปมักพบว่า REE มีปริมาณไม่หนาแน่นพอต่อการขุดอย่างเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม หรือยังไม่มีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ ซึ่งตามรายงาน Harvard International Review ในปี 2021 ระบุว่า ขยะพิษจำนวน 3 ตัน ถูกสร้างขึ้นมาจากการผลิตแม่เหล็กหายากที่จำเป็นสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า 1 คัน ในขณะที่แนวปฏิบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการทำเหมืองต้องอยู่ภายใต้การตรวจสอบข้อเท็จจริงอย่างละเอียดมากขึ้น สวนทางกับความต้องการ REE ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการเติบโตอย่างรวดเร็วของการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า การเพิ่มศักยภาพการขุดใหม่ที่มีนัยสำคัญนั้นไม่ได้ทำให้เกิดความยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อม และการที่ไม่สามารถขุด REE ให้ได้มากขึ้น นั่นคือ ไม่สามารถประหยัดได้ในเชิงเศรษฐกิจ

เป็นเรื่องที่ดีที่การพัฒนาวิธีการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าแบบใหม่ สามารถปรับปรุงยานยนต์ไฟฟ้าที่ไม่ใช้แม่เหล็กถาวรให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นได้ ด้วยเทคโนโลยี Dynamic Motor Drive (DMD®) ซึ่งใช้อัลกอริทึมการควบคุมที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Tula ส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพอยู่ในระดับแนวหน้าในทางอุตสาหกรรมเมื่อทำงานร่วมกับมอเตอร์ซิงโครนัสแบบกระตุ้นจากภายนอก (externally excited synchronous motors; EESM) ซึ่งมอเตอร์ประเภทนี้เลี่ยงการใช้แม่เหล็กถาวรไปอย่างสิ้นเชิง และผู้ผลิต OEM ทั่วโลก ต่างกำลังดำเนินการด้วยวิธีนี้ เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้องค์ประกอบของธาตุหายาก และต้องการลดต้นทุนของระบบ ที่สำคัญ DMD ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบส่งกำลังที่ปราศจากธาตุหายากเหล่านี้ให้อยู่ในระดับที่เหนือกว่ามอเตอร์แบบแม่เหล็กถาวรที่ดีที่สุด

“วิธีการทางซอฟต์แวร์ DMD ของเรา ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบได้ 2-3 เปอร์เซ็นต์ เมื่อใช้กับมอเตอร์ EESM และลดต้นทุนโดยรวม” “เพื่อให้เห็นภาพได้ง่ายถึงผลกระทบที่ดี ภายในปี พ.ศ. 2573 ขบวนยานยนต์ EV ทั่วโลกจะใช้ไฟฟ้า 750 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง ที่ค่าใช้จ่าย 15 เซนต์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ดังนั้นการประหยัดได้ 3 เปอร์เซ็นต์ จะมีมูลค่าการประหยัดได้มากกว่า 3.4 พันล้านเหรียญสหรัฐต่อปี และบางทีอาจมีนัยสำคัญมากกว่านั้น ซึ่งการประหยัดพลังงานในระดับนี้ สามารถเทียบได้กับการลดความต้องการของโรงไฟฟ้าถ่านหินได้ประมาณ 5 โรง” — Bailey กล่าว

ในช่วงฤดูร้อนนี้ Tula นำ DMD มาใช้ในยานยนต์ไฟฟ้า Chevrolet Bolt และได้พิสูจน์ให้เห็นถึงแนวคิดและประสิทธิภาพที่ได้รับจากผู้นำในอุตสาหกรรม โดย Bolt ที่ติดตั้ง DMD กำลังทำการทดสอบในห้องปฏิบัติการของบุคคลที่สามเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ Tula กำลังพัฒนาระบบส่งกำลัง EESM และติดตั้งใน Tesla Model 3 ที่มีอยู่ เพื่อแสดงประสิทธิภาพที่ได้รับจากวิธีการทางซอฟต์แวร์ที่เรียบง่ายนี้ให้เกิดขึ้นในโลกแห่งความเป็นจริง

“ยานยนต์ไฟฟ้าจะมีบทบาทสำคัญต่อการแข่งขันการลดการปล่อยมลพิษสุทธิเป็นศูนย์ภายในปี พ.ศ. 2593 เพื่อการขนส่งที่ยั่งยืนอย่างแท้จริง จึงจำเป็นต้องมีทางเลือกอื่นนอกเหนือจากการใช้ธาตุหายาก ซึ่ง Tula กำลังมุ่งไปตามทิศทางของตลาดในทางเลือกนั้น” — Bailey กล่าวในตอนท้าย

ที่มา: Tula Technology, Inc.