テスラの磁石の謎はイーロン・マスクが妥協する用意があることを示している

グレゴリー・バーバー、wired.com - 2023 年 5 月 2 日午後 1 時 35 分 UTC

先月、新車については短く、壮大な物語を長々とライブ配信されたテスラ投資家イベントで、イーロン・マスク氏の「マスタープラン第3部」の些細な詳細が、物理学の知られざる片隅で大きなニュースとなった。 テスラのパワートレイン部門幹部のコリン・キャンベル氏は、サプライチェーンへの懸念とその製造の毒性を理由に、彼のチームがモーターから希土類磁石を排除すると発表した。

この点を強調するために、キャンベル氏は 2 枚のスライドの間をクリックして、レアアース 1、2、3 というラベルが親切に付けられた 3 つの謎の物質に言及しました。テスラの現在を表す最初のスライドでは、その量は 0.5 キロから 10 グラムの範囲にあります。 次の日、日付は特定されていない将来のテスラでは、すべてがゼロに設定されました。

電子の動きによって一部の物質が発揮する不思議な力を研究し、時には不可解な手のジェスチャーを使う磁気学者にとって、レアアース 1 の正体は明らかでした。それはネオジムでした。 鉄やホウ素などのより身近な元素に金属を加えると、強力な常時磁場を生成することができます。 しかし、この品質を備えた素材はほとんどありません。 そして、4,500ポンドのテスラや、産業用ロボットから戦闘機に至るまで、その他多くのものを動かすのに十分な強さの磁場を生成するものはさらに少ない。 テスラがモーターからネオジムやその他のレアアースを排除する計画があるとしたら、代わりにどのような種類の磁石を使用するでしょうか?

物理学者にとって明らかなことが 1 つありました。それは、テスラは根本的に新しい磁石材料を発明していないということです。 「新しい商業用磁石が手に入るのは 100 年に 2 回です」と、次のそのような新事実をさらに深めようとしている数少ない新興企業の 1 つである Niron Magnetics の戦略担当副社長である Andy Blackburn は言います。

ブラックバーンと他のフラックス責任者は、テスラがはるかに強力でない磁石でも対応できると判断した可能性が高いと考えた。 可能性の短いリストの中の明らかな候補は、コバルトのような高価で地政学的に問題のある元素をほとんどに含むフェライトでした。これは、鉄と酸素のセラミックに、ストロンチウムなどの金属を少し混ぜたものです。 安価で簡単に作れるため、1950年代以来、どこでも冷蔵庫のドアが閉まったままになっています。

しかし、フェライトは体積でネオジム磁石の約 10 分の 1 しか磁力を持たないため、新たな疑問が生じます。 テスラのCEO、イーロン・マスク氏は妥協を許さないことで知られているが、テスラがフェライトに切り替えるのであれば、何かを譲らなければならないようだ。 （同社はコメント要請に応じなかった。）

テスラの後輪の場合、これらの力は永久磁石を備えたモーターによって提供されます。この永久磁石は、電気入力なしでも、原子の周りにうまく調整された電子のスピンのおかげで、安定した磁場を持つという奇妙な特性を持つ材料です。 テスラは、バッテリーをアップグレードせずに走行距離を増やし、トルクを高めるために、約 5 年前にこれらの磁石を自社の車に追加し始めました。 それ以前は、電流を消費することで磁性を示す電磁石を中心に構築された誘導モーターが使用されていました。 （フロントモーター搭載モデルでは現在も採用されています。）

そう考えると、レアアースを排除し、最高の磁石を放棄するのは少し奇妙に思えるかもしれません。 自動車会社は通常、効率性を重視しており、特にEVの場合、航続距離の制限に対する不安をドライバーに払拭させるための戦いが続いている。 しかし、自動車メーカーがEVの生産を拡大し始めるにつれ、以前は非効率すぎると考えられていたエンジニアリングの一部が復活しつつある。

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