Täh­täi­mes­sä on täy­sin 3D-tu­los­tet­ta­va säh­kö­moot­to­ri, joka oli­si noin 30 % ny­ky­moot­to­rei­ta ke­vy­em­pi. Ke­hi­tet­tä­vä uu­si kes­to­mag­neet­ti­ma­te­ri­aa­li edis­tää puh­taam­paa lii­ken­net­tä ja aut­taa vä­hen­tä­mään lii­ken­teen ym­pä­ris­tö­vai­ku­tuk­sia.

Lii­ken­ne on maa­il­man toi­sek­si suu­rin il­mas­to­pääs­tö­jen ai­heut­ta­ja ja edel­lyt­tää uu­sia kes­tä­viä rat­kai­su­ja. Vuo­den 2020 lop­puun men­nes­sä yli­te­tään glo­baa­lis­ti 10 mil­joo­nan säh­kö­au­ton raja.

Mää­rän en­nus­te­taan kas­va­van 125 mil­joo­naan vuo­teen 2030 men­nes­sä, mut­ta näh­tä­väk­si toki jää, mi­ten asi­at to­teu­tu­vat mo­nis­ta eri syis­tä joh­tu­en käy­tän­nös­sä.

Yli 90 % säh­kö­au­to­jen moot­to­reis­ta pe­rus­tuu kes­to­mag­neet­tei­hin, jot­ka mah­dol­lis­ta­vat kor­ke­an te­hon pie­nel­lä ti­la­vuu­del­la. Kes­to­mag­nee­tit ei­vät tar­vit­se ul­kois­ta mag­neet­ti­kent­tää toi­sin kuin säh­kö­mag­nee­tit, jot­ka tar­vit­se­vat jat­ku­vaa säh­kö­vir­taa säi­lyt­tääk­seen mag­neet­ti­suu­ten­sa.

Vah­vim­mat kes­to­mag­nee­tit pe­rus­tu­vat ne­o­dyy­min, rau­dan ja boo­rin yh­dis­tel­mään (NdFeB).

Kes­to­mag­neet­tien val­mis­tus on tänä päi­vä­nä ra­joit­tu­nut yk­sin­ker­tai­siin muo­toi­hin. 3DRE­MAG-pro­jek­tis­sa ke­hi­tet­tä­vä NdFeB-jau­he mah­dol­lis­taa mag­neet­tien val­mis­ta­mi­sen 3D-tu­los­ta­mal­la. 3D-tu­los­tuk­sen avul­la voi­daan op­ti­moi­da mag­nee­tin muo­to ja mi­ni­moi­da val­mis­tuk­ses­sa syn­ty­vä huk­ka. Tämä on tär­ke­ää, sil­lä ne­o­dyy­mi on har­vi­nai­nen raa­ka-ai­ne, jota on saa­ta­vil­la ra­jal­li­ses­ti.

Ke­hit­teil­lä ole­va jau­he on mark­ki­noi­den en­sim­mäi­nen 3D-tu­los­tuk­seen rää­tä­löi­ty kes­to­mag­neet­ti­ma­te­ri­aa­li

NdFeB-jau­hees­ta voi­daan val­mis­taa ke­vyi­tä ja re­surs­sien käyt­töä te­hos­ta­via kes­to­mag­neet­te­ja säh­kö- ja hyb­ri­di­au­to­jen moot­to­rei­hin, säh­kö­pyö­riin ja ku­lut­ta­ja­e­lekt­ro­niik­kaan sekä tuu­li­tur­bii­ni­ge­ne­raat­to­rei­hin.

”Pit­käl­lä täh­täi­mel­lä ta­voit­teem­me on ra­ken­taa ko­ko­naan 3D-tu­los­tet­ta­va säh­kö­moot­to­ri, joka oli­si noin 30 % ny­kyi­siä moot­to­rei­ta ke­vy­em­pi. Ta­voit­teen saa­vut­ta­mi­nen edel­lyt­tää mo­ni­tie­teel­lis­tä yh­teis­työ­tä ja eri tek­no­lo­gi­oi­den yh­dis­tä­mis­tä”, sa­noo tut­ki­ja ja pro­jek­ti­pääl­lik­kö Joni Rei­jo­nen VTT:ltä. ”Tämä tut­ki­musp­ro­jek­ti täh­tää komp­lek­sis­ten, mo­ni­ker­rok­sis­ten 3D-kes­to­mag­neet­ti­o­sien to­teut­ta­mi­seen. Se mah­dol­lis­taa uu­sia omi­nai­suuk­sia, ku­ten seg­men­taa­ti­on ja suo­ran in­teg­roin­nin, jot­ka li­sää­vät säh­kö­moot­to­rien te­hok­kuut­ta. Rat­kai­sun avul­la voi­daan te­hos­taa mer­kit­tä­väs­ti ma­te­ri­aa­lien käyt­töä”, ker­too Cars­ten Schuh, Sie­mens Tech­no­lo­gyn Func­ti­o­nal Ma­te­ri­als and Ma­nu­fac­tu­ring Pro­ces­ses -yk­si­kön joh­ta­ja.

VTT:n koor­di­noi­mas­sa ja EIT Raw Ma­te­ri­al­sin ra­hoit­ta­mas­sa 3DRE­MAG-pro­jek­tis­sa ovat mu­ka­na tut­ki­mus­kump­pa­nei­na CEA (French Al­ter­na­ti­ve Ener­gies and Ato­mic Ener­gy Com­mis­si­on), Fraun­ho­fer IWKS ja TU Darms­tadt sekä te­ol­li­suu­des­ta Less Com­mon Me­tals, Tek­na ja Sie­mens.

Pro­jek­tin ko­ko­nais­bud­jet­ti on noin 1.8 M€ vuo­sil­le 2020-2021.