Cosa sono i super-magneti HyMag nei veicoli elettrici?

I super-magneti HyMag aumentano significativamente la densità del flusso magnetico utilizzabile di un magnete permanente, fino al 30% in più, il che offre un miglioramento significativo dell'efficienza energetica dei motori elettrici e dei generatori eolici. I super-magneti HyMag sono meno costosi e più rispettosi dell'ambiente, giacché consumano il 60-90% in meno di terre rare pesanti.

La tecnologia utilizzata dai super-magneti HyMag, sviluppata dai ricercatori del Laboratorio Nazionale di 'Argonne del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, potrebbe beneficiare praticamente di qualsiasi tecnologia che tragga energia da motori elettrici o generatori propri.

Quali vantaggi offre questa nuova tecnologia del supermagnete HyMag?

In primo luogo, l'efficienza aggiuntiva, il che significa che produrrà più energia o avrà meno perdite.

Sfrutta meglio la densità di flusso, una delle proprietà dei magneti permanenti, che ci permette di generare energia. Di conseguenza, maggiore è la densità di flusso utilizzato per generare energia, maggiore sarà l’energia che si verrà a creare. In questo senso, per ottenere una maggiore efficienza, è necessaria una maggiore densità di flusso.

I magneti permanenti convenzionali in ferro, niobio e boro vennero industrializzati negli anni '90, sopravvivendo agli sforzi compiuti per il miglioramento delle loro prestazioni. In effetti, i magneti permanenti sono una classe di magneti in grado di mantenere le loro linee di flusso e magnetizzazione dopo essere stati magnetizzati, in maniera concettualmente simile ad una batteria contenente cariche elettriche.

Il flusso magnetico di qualsiasi magnete subisce una riduzione delle prestazioni con la distanza, e si rivela insufficiente. Eppure la microstruttura, la composizione e i processi dei materiali magnetici conosciuti sono stati oggetto di studio degli studiosi, per cui ciascuno di essi potrebbe portare a un piccolo miglioramento del prodotto energetico del magnete.

Questa nuova tecnologia del super-magnete HyMag è stata resa possibile migliorando le prestazioni del magnete permanente, combinando strati ibridi del materiale in un modo particolare che riduce le perdite di flusso. Inoltre, i livelli possono essere personalizzati per un'applicazione specifica.

Quali vantaggi offrono i super-magneti HyMag alle auto elettriche?

I supermagneti HyMag sono un elemento innovativo per le auto elettriche perché, ad esempio, la temperatura massima consentita di un motore sarebbe di circa 150ºC. Ma per le turbine eoliche, la temperatura massima può arrivare fino a 300ºC, il che richiede un design del magnete più robusto (non smagnetizzato) a temperature più elevate. Effettivamente esistono materiali che a temperature più elevate possiedono un rendimento migliore, proprio come i super-magneti HyMag.

Un'altra caratteristica interessante dei super-magneti HyMag è che, per determinate applicazioni, possono richiedere un peso di terre rare pesanti (quali il disprosio e il gadolinio) fino al 90% inferiore rispetto ai normali magneti dotati di prestazioni simili.

Questi articoli, per lo più importati dalla Cina, sono scarsi, costosi e difficili da riciclare. Nonostante ciò, i motori dei veicoli elettrici e ibridi contengono circa un decimo di chilogrammo di disprosio per motore.

I super-magneti HyMag potrebbero costituire un vantaggio importante in applicazioni sensibili al peso quali, ad esempio, le turbine eoliche, perché la maggiore efficienza della tecnologia potrebbe portare a strutture ridotte. Magneti più potenti, ad esempio, permetterebbero ridurre la quantità di supporto e materiali portanti negli involucri esterni delle turbine eoliche a trasmissione diretta. I gusci esterni rappresentano più della metà del peso di una torre eolica di circa 100 -130 tonnellate. Le coperture più piccole potrebbero essere progettate su torri più alte, consentendo alle turbine di accedere a venti più forti.

Qui ad IMA ti informiamo sulle nuove tecnologie di magnetismo, come i super-magneti HyMag. Se hai dei dubbi in relazione al magnete di cui ha bisogno il tuo progetto, non esitare a contattarci.