Teslas Magnet-Rätsel zeigt, dass Elon Musk zu Kompromissen bereit ist

Gregory Barber, wired.com – 2. Mai 2023 13:35 Uhr UTC

Letzten Monat sorgte ein kleines Detail in Elon Musks „Masterplan Teil 3“ bei einer per Livestream übertragenen Tesla-Investorenveranstaltung, bei der es an neuen Autos mangelte und es an grandiosen Erzählungen mangelte, für große Schlagzeilen in einer obskuren Ecke der Physik. Colin Campbell, ein leitender Angestellter in der Antriebsstrangabteilung von Tesla, gab bekannt, dass sein Team Seltenerdmagnete aus seinen Motoren verbannen werde, und verwies auf Bedenken hinsichtlich der Lieferkette und der Toxizität ihrer Herstellung.

Um den Punkt zu unterstreichen, klickte Campbell zwischen zwei Folien, die sich auf drei mysteriöse Materialien bezogen, die hilfreich mit den Seltenen Erden 1, 2 und 3 beschriftet waren. Auf der ersten Folie, die Teslas Geschenk darstellt, reichen die Mengen von einem halben Kilo bis zu 10 Gramm. Beim nächsten Mal – dem Tesla eines unbestimmten zukünftigen Datums – wurden alle auf Null gesetzt.

Für Magnetisten, Leute, die die unheimlichen Kräfte untersuchen, die manche Materialien dank der Bewegungen von Elektronen ausüben, und die manchmal kryptische Handgesten verwenden, war die Identität von Rare Earth 1 offensichtlich: Neodym. Bei Zugabe zu bekannteren Elementen wie Eisen und Bor kann das Metall dazu beitragen, ein starkes, ständig aktives Magnetfeld zu erzeugen. Aber nur wenige Materialien haben diese Qualität. Und noch weniger erzeugen ein Feld, das stark genug ist, um einen 4.500 Pfund schweren Tesla zu bewegen – und viele andere Dinge, von Industrierobotern bis hin zu Kampfflugzeugen. Wenn Tesla vorhatte, Neodym und andere seltene Erden aus seinen Motoren zu entfernen, welche Art von Magneten würde es stattdessen verwenden?

Eines war den Physikern klar: Tesla hatte kein grundlegend neues Magnetmaterial erfunden. „Man bekommt ein paar Mal im Jahrhundert einen neuen kommerziellen Magneten“, sagt Andy Blackburn, EVP für Strategie bei Niron Magnetics, einem der wenigen Start-ups, die versuchen, die nächste Entdeckung dieser Art zu machen.

Wahrscheinlicher, so vermuteten Blackburn und andere Flux-Experten, war, dass Tesla beschlossen hatte, mit einem viel schwächeren Magneten auszukommen. Der offensichtliche Kandidat aus der kurzen Liste der Möglichkeiten, von denen die meisten teure und geopolitisch problematische Elemente wie Kobalt umfassen, war Ferrit: eine Keramik aus Eisen und Sauerstoff, gemischt mit etwas Metall wie Strontium. Es ist billig und einfach herzustellen und sorgt seit den 1950er Jahren dafür, dass Kühlschranktüren überall geschlossen bleiben.

Aber Ferrit hat auch volumenmäßig nur etwa ein Zehntel der magnetischen Wirkung von Neodym-Magneten, was neue Fragen aufwirft. Elon Musk, CEO von Tesla, ist für seine Kompromisslosigkeit bekannt, aber wenn Tesla auf Ferrit umsteigt, schien es, dass etwas nachgeben muss. (Das Unternehmen antwortete nicht auf eine Bitte um Stellungnahme.)

Für die Hinterräder eines Tesla werden diese Kräfte von einem Motor mit Permanentmagneten bereitgestellt, Materialien mit der seltsamen Eigenschaft, dank des gut orchestrierten Elektronenspins um seine Atome ein stetiges Magnetfeld ohne jegliche elektrische Eingabe zu haben. Tesla hat erst vor etwa fünf Jahren damit begonnen, diese Magnete in seine Autos einzubauen, um mehr Kilometer zurückzulegen und das Drehmoment zu steigern, ohne die Batterie aufzurüsten. Zuvor wurden Induktionsmotoren verwendet, die um Elektromagnete herum aufgebaut waren, die durch den Verbrauch von elektrischem Strom magnetisch werden. (Diese werden immer noch in Modellen verwendet, die über Frontmotoren verfügen.)

Das könnte dazu führen, dass es etwas seltsam erscheint, auf seltene Erden zu verzichten und auf die besten Magnete zu verzichten. Autohersteller legen in der Regel großen Wert auf Effizienz – vor allem bei Elektrofahrzeugen, bei denen es weiterhin darum geht, die Fahrer davon zu überzeugen, ihre Befürchtungen hinsichtlich der begrenzten Reichweite zu überwinden. Doch während die Autohersteller beginnen, die Produktion von Elektrofahrzeugen auszuweiten, erleben einige früher als zu ineffizient geltende Techniken ein Comeback.

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