Die Reduzierung von Seltenen Erden in Elektromotoren wird künftig die Hauptaufgabe der Industrie. Toyota ist – wie bei den Hybriden – den meisten wieder einen Schritt voraus. So hat man nun einen hitzebeständigen Magneten entwickelt, welcher mit wesentlich weniger Seltenen Erden auskommt. Die Basis für Elektromotoren und Generatoren in Hybrid- und Elektroautos.
Verzicht auf Seltene Erden oder zumindest Reduzierung
Der neue von Toyota entwickelte Magnet verzichtet komplett auf Terbium (Tb) und Dysprosium (Dy). Zwei (besonders) Seltene Erden, welche äußerst teuer und „in geopolitisch risikoreichen Regionen“ zu finden sind. Zudem konnte der Bedarf von Neodym (Nd) um 50 Prozent gesenkt werden. Teilweise wurde der Bestandteil durch Lanthan (La) und Cer (Ce), zwei kostengünstigere seltene Erden, ersetzt.
Neodym ist wichtig, um eine hohe Koerzitivkraft und somit Magnetisierung selbst bei hohen Temperaturen sicherzustellen. Die Bewegung eines Elektromotors resultiert aus der Anziehungs- und Abstoßungskraft, die mehrere Magnetfelder erzeugen. Wird ausschließlich der Neodym-Anteil reduziert, sinkt das Motordrehmoment. – Toyota
Neuer Magnet soll 2020 reif für Serienproduktion sein
Mit der neuen Technik hat man Magneten hergestellt, welcher ein ähnliches Verhältnis von Hitzebeständigkeit und Koerzivität aufweist wie bisher verwendete Magneten. Allerdings mit weniger Neodym-Anteil. In Summe will Toyota hiermit eine Balance zwischen Angebot und Nachfrage bei den Seltenen Erden erreichen. Derzeit befindet sich der Magnet noch in Entwicklung, soll aber ab 2020 für die Motoren der elektrischen Lenkunterstützung eingesetzt werden.
In den nächsten zehn Jahren erwartet man dann den Einsatz auch in Hochleistungsmotoren der elektrifizierten Antriebe.
Foto: Toyota
