Motores Elétricos à Base de Ferro da Conifer Contornam o Monopólio Chinês de erras raras
Créditos da imagem: Projeto de fluxo axial da Conifer comparado a um motor elétrico de fluxo radial comum Conifer
A China domina atualmente cerca de 90% do mercado global de ímãs de terras raras, supervisionando tanto sua extração quanto seu refinamento. Como resultado, componentes como neodímio, disprósio e térbio essenciais para motores de veículos elétricos, drones, turbinas eólicas e smartphones estão em grande parte sob a influência da China, com mudanças no fornecimento e na geopolítica dando ao país uma vantagem significativa.
Alternativa à Base de Ferro da Conifer para Terras Raras
A Conifer Motors, uma empresa com sede na Califórnia, pretende contornar essa dependência eliminando completamente os materiais de terras raras. Em vez disso, está construindo motores elétricos usando um dos recursos mais abundantes da Terra: o ferro.
Este conceito não é totalmente novo. No passado, ímãs à base de ferro eram considerados muito fracos para aplicações exigentes. No entanto, a Conifer encontrou uma solução: um projeto de motor de fluxo axial.
A maioria dos motores elétricos atuais utiliza uma configuração de fluxo radial, na qual ímãs giram em torno de um eixo central em formato cilíndrico simples, confiável e facilmente escalável. Os motores de fluxo axial, por outro lado, assemelham-se a discos planos mais parecidos com latas de atum do que com latas de refrigerante. Graças ao seu formato, eles normalmente geram mais torque em RPMs mais baixas, beneficiando-se de um caminho magnético mais curto e de um diâmetro maior.
Créditos da imagem: Motores de tamanhos diferentes são produzidos na mesma linha de montagem sem a necessidade de reequipamento. Coníferas
Embora os motores de fluxo axial existam desde o século XIX Nikola Tesla chegou a experimentá-los, eles nunca ganharam popularidade devido a dificuldades de fabricação e problemas de resfriamento. Os motores de fluxo radial eram simplesmente mais fáceis de construir e atendiam à maioria das necessidades de desempenho. (Evitaremos nos aprofundar em “fluxo radial” por enquanto.)
Tecnologia Moderna Revive Conceitos Antigos de Motores
Hoje, os avanços do século XXI como controladores de motor aprimorados, sistemas térmicos modernos, usinagem CNC e materiais leves revitalizaram o potencial dos motores de fluxo axial. Essas inovações tornam a fabricação mais eficiente e o desempenho mais competitivo.
Em vez de focar no mercado de veículos elétricos convencionais, a Conifer está se concentrando em motores elétricos de pequena escala, variando de 1 a 25 cavalos de potência (0,75 a 18,65 kW). Suas aplicações incluem sistemas de climatização, bombas, ferramentas e até mesmo veículos compactos como scooters, quadriciclos e unidades de entrega urbana com configurações de motor nas rodas.
Créditos da imagem: O design com rodas do Conifer pode ser usado para uma série de coisas, como dirigir cortadores de grama. Conifer
O que diferencia a Conifer é que seus motores utilizam ímãs de ferrite (à base de ferro) em vez de ímãs de terras raras. Como o ferro é amplamente disponível, os motores podem ser produzidos internamente sem depender de cadeias de suprimentos de terras raras ou de políticas externas.
O design do motor integrado à roda simplifica a arquitetura do veículo, removendo componentes como eixos, diferenciais e conjuntos propulsores tradicionais. Isso resulta em custos de produção mais baixos, perdas de energia reduzidas e, potencialmente, um controle de tração aprimorado, já que cada roda opera de forma independente.
Inspirando-se em Técnicas de Fabricação da Battery Tech
Para reduzir custos e aumentar a escalabilidade, a Conifer utiliza uma técnica da fabricação de baterias. Em vez do enrolamento tradicional em bobina, eles usam um método de enrolamento plano e em camadas semelhante ao empilhamento de células de bateria — e automatizam o processo para acomodar motores de tamanhos variados sem necessidade de reequipamento personalizado.
Créditos da imagem: Motor elétrico da Conifer Conifer
Seu design de fluxo axial posiciona estrategicamente mais massa magnética mais longe do eixo de rotação e gira mais rápido do que os motores axiais típicos. Essa abordagem aproveita o efeito volante para maior torque e eficiência, embora resulte em tempos de resposta mais lentos e cargas de frenagem mais pesadas. Mas em aplicações como ventiladores de HVAC ou scooters para transporte urbano, essa inércia extra pode ser benéfica.
Dito isso, os ímãs de ferro ainda não conseguem igualar a força dos ímãs de terras raras. Portanto, não espere vê-los impulsionando Teslas ou outros carros elétricos de alto desempenho tão cedo. E embora os motores nas rodas ofereçam conveniência, o peso não suspenso adicional pode afetar o conforto e a dirigibilidade, especialmente em veículos leves de duas rodas.
Ainda assim, a Conifer se destaca por fabricar motores com materiais locais, sem depender de cadeias globais ou acordos geopolíticos. Essa independência pode ser sua maior vantagem.
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