Im Jahr 2021 schlug Tula Technology, Inc. Alarm hinsichtlich der Abhängigkeit der Industrie von Seltenen Erden. Seltenerdmetalle werden bei der Herstellung von Magneten verwendet, die für die herkömmliche Produktion von Elektrofahrzeugen (EV) unerlässlich sind. Diese für die Herstellung von Magneten und Motoren verwendeten Rohstoffe führen zu erheblichen Umweltschäden und bei ihrer Beschaffung kann es zum Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage, Problemen bei der Verwaltung der Lieferkette und eskalierendem Kostendruck kommen. Die Elektrofahrzeugbranche ist sich inzwischen der Risiken, die mit der Verwendung von Seltenerdmetallen einhergehen, bewusst geworden, und branchenführende Unternehmen setzen sich für eine Verringerung der Abhängigkeit von derartigen Magneten ein.
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„Wir freuen uns über die breite Übereinstimmung in der Branche, denn wir haben es hier mit einem wichtigen Problem zu tun, das uns in den letzten Jahren stark beschäftigt hat“, so R. Scott Bailey, President und Chief Executive Officer von Tula. „Gelingt es die Abhängigkeit von Seltenerdelementen zu beseitigen, werden nicht nur die Kosten für Elektrofahrzeuge geringer, sondern auch die Bedenken hinsichtlich der Umweltprobleme, die mit Seltenen Erden verbunden sind.”
Seltenerdmetalle kommen in der Natur gar nicht selten vor. Sie liegen jedoch selten in Mengen konzentriert vor, die einen Abbau umweltverträglich oder wirtschaftlich sinnvoll machen. Einem Harvard International Review-Bericht aus dem Jahr 2021 zufolge fallen bei der Herstellung der für ein einziges Elektrofahrzeug benötigten Seltenerdmagnete drei Tonnen giftiger Abfall an. Die Umweltpraktiken im Zusammenhang mit dem Abbau Seltener Erden werden immer mehr kritisch hinterfragt. Gleichzeitig ist aufgrund des rasanten Wachstums bei Elektroantrieben ein dramatischer Anstieg der Nachfrage nach Seltenerdmetallen zu verzeichnen. Dabei ist einerseits die Erschließung neuer Bergbaukapazitäten in großem Umfang aus ökologischer Sicht nicht nachhaltig, andererseits ein Verzicht auf einen verstärkten Abbau aus wirtschaftlicher Sicht nicht vertretbar.
Glücklicherweise haben neue Entwicklungen bei der Steuerung von Elektromotoren den Wirkungsgrad von Elektrofahrzeugen, die keine Dauermagneten verwenden, verbessert. Der Dynamic Motor Drive (DMD®) von Tula verwendet firmeneigene Steuerungsalgorithmen, die in Verbindung mit fremderregten Synchronmotoren (EESM) zu einem branchenführenden Wirkungsgrad führen. Bei diesem Motortyp wird vollständig auf den Einsatz von Dauermagneten verzichtet. Er wird weltweit von OEMs eingesetzt, um die Verwendung von Seltenerdmetallen zu vermeiden und die Systemkosten zu senken. Das Besondere ist, dass der Dynamic Motor Drive (DMD) den Wirkungsgrad dieser seltenerdfreien Antriebe auf ein Niveau verbessert, das über dem Niveau der besten Permanentmagnetmotoren liegt.
„Unser DMD-Software-Lösung verbessert bei EESM-Anwendungen den Wirkungsgrad um zwei bis drei Prozent und senkt die Gesamtkosten“, so Bailey. „Um die Auswirkungen dieser Verbesserung im größeren Kontext zu verstehen, muss man bedenken, dass bis zum Jahr 2030 die weltweite Elektrofahrzeugflotte 750 Milliarden Kilowattstunden Strom verbrauchen wird. Bei einem Preis von 15 Cent pro Kilowattstunde würde eine dreiprozentige Einsparung mehr als 3,4 Mrd. US-Dollar jährlich ausmachen. Wichtiger noch: Durch diese Energieeinsparungen würden etwa fünf Kohlekraftwerke nicht mehr benötigt.”
Im Sommer letzten Jahres hat Tula seine DMD-Lösung in einem Chevrolet Bolt eingerichtet und das Konzept und die Wirkungsgradsteigerungen gegenüber Branchenführern unter Beweis gestellt. Jetzt werden Tests bei dem mit DMD ausgestatteten Bolt in externen Labors durchgeführt, um eine unabhängige Validierung der Wirkungsgradgewinne vorzunehmen. Außerdem entwickelt Tula derzeit einen EESM-Antriebsstrang, der in ein vorhandenes Tesla Model 3 eingebaut wird, um die in der Praxis durch diese einfache Softwarelösung erzielten Wirkungsgradsteigerungen zu demonstrieren.
„Elektrofahrzeugen kommt eine entscheidende Rolle beim Streben nach Netto-Null-Emissionen bis 2050 zu. Für einen wirklich nachhaltigen Mobilitätssektor wird eine Alternative zu den Seltenen Erden benötigt”, so Bailey. „In diese Richtung entwickelt sich der Markt, und in diese Richtung geht das Hauptstreben von Tula.”
Über Tula Technology, Inc.
Tula Technology mit Sitz im Silicon Valley liefert innovative, preisgekrönte Software-basierte Regler zur Optimierung der Antriebs- und Abgaseffizienz im gesamten Mobilitätssektor, einschließlich Elektro-, Hybrid-, Benzin-, Diesel- und Alternativkraftstofffahrzeuge. Die Innovationskultur von Tula hat zu bahnbrechenden Technologien und einem robusten globalen Patentportfolio von mehr als 400 erteilten und angemeldeten Patenten geführt. Tula Technology ist ein Unternehmen in privater Hand, das von Sequoia Capital, Sigma Partners, Khosla Ventures, GM Ventures, BorgWarner und Franklin Templeton unterstützt wird. Weitere Informationen finden Sie unter www.tulatech.com.
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