UQM registra una patente de un motor eléctrico fabricado sin tierras raras

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UQM Technologies Inc. se ha registrado una interesante patente en Estados Unidos que permitirá avanzar hacia una fabricación de motores eléctricos menos costosos.

Sus diseñadores lo han descrito como:

Un motor eléctrico sin escobillas fabricado usando imanes baja coercitividad. Una medida del campo inverso necesaria para impulsar la magnetización a cero después de haber sido saturada, es decir, una medida de la resistencia a la desmagnetización

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El nuevo diseño UQM permite el uso de imanes como el aluminio níquel cobalto (AlNiCo) o hierro cobalto tungsteno (FeCoW).  Esto significa que para su fabricación no ha sido necesario utilizar las denominadas “tierras raras” o materiales extremadamente escasos como el neodimio o el disprosio, actualmente en manos casi exclusiva de China que domina con mano de hierro este mercado.

Además de reducir el nivel de tierras raras, este diseño permitirá según UQM mantener las prestaciones de los actuales motores. Al mismo tiempo permitirá a los fabricantes contar con una alternativa en caso de que los precios de los sistemas con tierras raras sufran una importante subida, por ejemplo por cuestiones geopolíticas.

Gracias a sus avances, UQM ha recibido una donación de 4 millones de dólares por parte de Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) que le permitirá continuar con sus investigaciones de cara al desarrollo de nuevos motores sin tierras raras para los futuros coches eléctricos e híbridos.

Fuente | UQM



Energias renovables

18 Comment responses

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    January 22, 2015

    Os dejo un video de porque, aunque regalen las patentes como tesla, los grandes no quieren cambiar de negocio a los VE. De momento. 😉

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      January 22, 2015

      Cojonudo.
      Esclarecedor, por fin veo que se habla abiertamente lo que muchos de nosotros pensamos.
      (Y me entero de esta charla 6 meses después…)

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    January 22, 2015

    Las baterias a dia de hoy solo tienen un problema, el precio. 1m2 de bateria ncr 18650B tiene 33kWh. 150kg. Mas uniones, refrigeracion y carcasas. No digo nada, si las de grafeno se convuerten en viables.
    Las conversiones con 150km reales estan a la vuelta de la esquina. Ahora costaria 16000euros solo en pilas.
    Cuando tengamos 33kWh por 5000€ bateria ensamblada y otros 5000€ en motor, controlador, cargador y auxiliares, tendremos conversiones decentes por 10000€. Si los grandes no pueden seguir comprando la legislacion, muy buenos productos han de sacar para que mas de uno no se transforme su coche.

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      January 22, 2015

      +1. lo malo es que nos sacaran los ojos por omologarlos

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    January 22, 2015

    Apañárselas para construir los motores con materiales no sujetos a escasez es vital si se quieren construir millones de vehículos eléctricos.

    Otro frente es el de sustituir los devanados de cobre por otro material, ya que el cobre ha alcanzado su pico productivo y empieza a escasear. Que se robe cobre es síntoma de su escasez.

    El grafeno tiene una conductividad un 50% mejor que la del cobre, ahí lo dejo.

    Saludos

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    Creo recordar que Renault tenia motores electricos sin uso de tierras raras y que el nuevo encima era mas compacto y consumia menos (y este si era 100% creado por Renault)., asi que los pioneros me da que no son.

    Respecto al tema del cobre, ya habia escuchado que querian ir sustituyendolo para instalaciones electricas por otros materiales con mejor conductividad y posible menor coste (en cuanto se produzcan en masa y se abaraten).
    No solo por el alza del precio ni mejorarlo , sino por el tema robos.
    Lo que no pensaba era en los motores electricos que tienen gran cantidad de cobre en su devanado, asi que ojala mas pronto que tarde lo cambien por grafeno que a nada que mejore propiedades nos dara motores ya sobresalientes a todos los niveles.

    Yo lo que veo es un futuro prometedor que ya estamos empezando a pisar y caminar cada dia, el modelo caduco de deuda , impresora de dolares y petroleo llego a su fin, ahora toca reinventarse para salir adelante .

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      January 22, 2015

      El cobre que va dentro de los motores no hace la funcion de conductor unicamente, va enrrollado creando bobinados y esos bobinados son los que generan los campos magneticos que dan lugar a las fuerzas de atraccion y repulsion que mueven el rotor. No soy un gran experto en motores electricos, pero no se si cualquier meterial por ser mejor conductor es capaz de generar estos campos magneticos con la misma eficiencia que el cobre, si hay alguien por aqui que sepa de estos motores y nos quita de dudas se agradeceria.

      De todos modos aqui no hablan de sustituir el cobre, sino de sustituir las tierras raras de los rotores de los BLDC que usan casi todos ls VE, aunque hay algunos VE que usan el trifasico asincrono de toda la vida que no lleva tierras raras en el rotor sino que lleva cobre en el rotor y tambien claro esta en el estator.

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    January 22, 2015

    Para homologar, o se cambia la legislacion o te unes a ella. Por ejemplo cuando llegen esos precios que digo (40kWh x 6000€ bateria ensamblada con BMS), habria que ver desde que año se van a conservar esos modelos de coche (p.e. las pilas buenas salen en 2018, todos los modelos a partir de 2008). Habria que crear una especie de base de datos en el que se especifique al completo cada homologacion de cada VE convertido que se haga, aportando modelo exacto convertido, marca y tipo de baterias, motor, controlador, etc. Como esta todo ensamblado en el vehiculo mediante fotos, etc. El taller que consiga homologar un VEConvert, cuelga los datos basicos de la conversion y precio total sin la homologacion, a este precio habria que sumarle el precio de la homologacion ya existente (unitaria), que sera mucho mas barata que la primera homologacion unitaria. A esto le sumamos una parte de dicha homologacion unitaria para compensar al pionero.
    P.e. un passat del 2008. 40kWh de bateria y 100kW de motor. Costaria 6000€ baterias, 5000€ resto de componentes (manteniendo A.A. y direccion asistida, y demas seguridades). Si la primera conversion paga 10000€ por la homologacion, el resto que se hagan copias exactas, solo pagaran 700€ mas digamos 500€ de compensacion para el pionero.
    Asi tu elegirias el modelo y caracteristicas que quieres para tu conversion, pagarias esos 500€ para que el pionero te ayude en esa homologacion (con todos los datos y componentes) te buscas un taller de tu zona adherido a la idea (que habria muchos), y que te lo hagan.
    Creando una base de datos con diferentes modelos y caracteristicas donde elegir, por todo el estado.
    Diferentes empresas como zevna, hidronews, y demas, deberian hacerlo para tener mas productos que ofertar, y que la gente lo pueda hacer en su zona.
    Yo os dejo la idea para la web.
    ElectrifiCAR.

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    January 22, 2015

    LA cuestión es si en 2017 quien quiera un VE saber cómo lo quiere. Si quiere un coche nuevo de 300km autonomía reales (leaf, model III, i5,…) o por el mismo precio, quizas algo más, vas a Hidronew y que te convierta tu coche de combustión en eléctrico poniéndole el motor de 140 cv con el que el ford fiesta hidronew quedó sexto en el ecorally vasco. Por ejemplo un Opel Zafira, Ford Smax, Mercedes clase r (aunque tengo la duda de si cambiaría coches con cambio automàtico de serie). A mí personalmente la opción de hidronew la sopesaría seriamente. Màxime cuando se conserva todas sus propiedades.

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    January 22, 2015

    para tapi8. Ser mejor conductor significa tener menos resistencia al paso de la corriente que es la que genera el campo magnético del que sale la fuerza. la perdida de potencia en todo conductor es: W= IxIxR (ampxampxohmio) o sea intensidad al cuadrado por resistencia, por ello tiene tanta importancia buscar el mejor conductor, supón un devanado con una resistencia de solo 0,1 ohmio, lo que puede ser muy normal, con una corriente circulando por el de 100 amperios que también puede ser normal, estaríamos perdiendo 1000w, 1000 ergios de energía por segundo.

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      January 23, 2015

      Si, lo de I2XR ya se que es asi, bueno en trafasicos es I2XRX1,73Xcos fi, pero vale que si es mejor conductor se pierde menos potencia en la caida de tension (que ya es muy pequeña), pero genera la misma fuerza electromotriz, es decir ¿Generaran los mismos campos magneticos? estos materiales entiendo que tienen que poder magnetizarse y desmagtizarse muy rapido para cambiar de polaridad, esta peculiaridad la tendran todos los materiales solo por el hecho de ser buenos conductores??? Date cuenta que a 12.000RPMs tienen que variar esos campos 200 veces por segundo. Precisamente las tierras raras se usan porque tienen esta capacidad. ¿Otros materiales tambien haran de filtro para las ondas que le llegan de la ESC como lo hacen las de cobre?. Creo que se ha usado tambien en algunos motores y transformadores el aluminio que es un poco peor conductor pero si parece que tiene unas propiedades parecidas al cobre en este aspecto. La duda que me surge es si todos tienen esta capacidad.

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        January 23, 2015

        Lo que se magnetiza/desmagnetiza es el núcleo del rotor o el núcleo de los electroimanes del estator, los devanados que inducen ese campo magnético sólo tienen que transportar la energía eléctrica para ese fin.

        Todo material conductor apantalla ondas electromagnéticas.

        Saludos

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    January 22, 2015

    Por lo visto el grafeno se usa para “dopar” materiales. Osease que un hilo de cobre aguanta p.e. 20A, dopado de grafeno aguantara 100A. Con lo que el motor usara bastante menos cobre, menos peso, menos €…..

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    January 22, 2015

    El grafeno se usa de varias formas, se puede mezclar con materiales o “pintarlos” con una capa de grafeno de un atomo de grosor.

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    January 22, 2015

    yo floto… en serio, estoy flotando… realmente hace falta una patente para hacer un motor asíncrono sin imanes permanentes de tierras raras? buah… madre mia

    los bocazas esos que amenazaron con especular el precio del neodimio son mas tontos que una piedra, para hacer un motor eléctrico solo necesitas dos espiras … yo desde luego no entiendo nada o es que hace falta un master para entender a la humanidad… yo debo ser de marte o algo…

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    May 08, 2016

    Claro que hace falta patentarlo, entiendo que es un motor que con las mismas dimensiones o incluso menores consigue la misma potencia que un motor con imanes de tierras raras sin tener que recurrir a ellas por lo que será mucho más barato.
    Para conseguirlo hay que “optimizar” muchísimas cosas, circuito electromagnético, control, materiales, procesos de fabricación etc etc. mucho curro.

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