Mặc dù xe điện chắc chắn mang lại nhiều lợi ích thân thiện với môi trường nhưng chúng không phải không có một số dấu hoa thị, một trong số đó là vật liệu đất hiếm (và hoạt động khai thác có hại) được sử dụng để tạo ra nam châm cho hầu hết các động cơ cấp ô tô. Các thiết kế động cơ không có nam châm mới đang được theo đuổi như một giải pháp thay thế, nhưng General Motors đang tìm đến công ty khởi nghiệp Niron Magnets ở Minneapolis để giúp họ vạch ra một hướng đi khác. Nam châm “Trái đất sạch” của Niron được khẳng định là nam châm vĩnh cửu không chứa đất hiếm duy nhất có khả năng cung cấp năng lượng ở cấp độ ô tô, dựa vào nguồn nitrit sắt bền vững và sẵn có hơn.
Niron sắp có một tháng. Hai tuần trước, nó đã lọt vào danh sách “Những phát minh tốt nhất năm 2023” của Tạp chí TIME và hiện nó đang tiến tới mối quan hệ đối tác chiến lược với một trong những nhà sản xuất ô tô lớn nhất thế giới. GM đã công bố quan hệ đối tác vào thứ Tư, nhấn mạnh rằng công nghệ nam châm của Niron có thể là một phần quan trọng trong danh mục xe điện trong tương lai của hãng.
GM không chỉ đơn thuần là một nhà sản xuất ô tô mong muốn có một loại công nghệ nam châm động cơ tốt hơn cho dòng xe điện đang phát triển toàn cầu của mình; nó được công nhận là một trong hai nhà phát minh ban đầu của nam châm vĩnh cửu neodymium làm nền tảng cho nhiều động cơ ô tô ngày nay. Nhà phát minh còn lại, công ty Sumitomo của Nhật Bản, đã phát triển cùng loại nam châm với quy trình khác, hoàn toàn độc lập với GM vào cùng thời điểm vào đầu những năm 1980.
Thật không may, neodymium và các khoáng chất đất hiếm khác được sử dụng trong nam châm động cơ, bao gồm terbium, dysprosium và praseodymium, có một số nhược điểm nghiêm trọng. Chúng chủ yếu có nguồn gốc từ Trung Quốc, khiến các quốc gia khác phải chịu sự rung chuyển của chuỗi cung ứng nước ngoài và biến động giá cả, đồng thời việc khai thác và chế biến của họ để lại dấu ấn môi trường nặng nề.
Được phát triển ban đầu tại Đại học Minnesota, công nghệ nam châm sắt nitrit của Niron không yêu cầu vật liệu đất hiếm và đang được định vị là giải pháp thay thế sạch hơn, giá cả phải chăng hơn. Sắt thô và nitơ là những nguyên tố phổ biến có thể được cung cấp tại địa phương, ở Bắc Mỹ và các khu vực khác trên thế giới mà không gây tổn hại đến môi trường hoặc các vấn đề về chuỗi cung ứng như bệnh dịch đất hiếm.
Niron Magnets được thành lập vào năm 2014 để thương mại hóa công nghệ từ tính sắt nitrit. Nó tuyên bố Nam châm Trái đất sạch của mình là nam châm không phải đất hiếm đầu tiên có khả năng cung cấp năng lượng cho ô tô. Nó đang nỗ lực hoàn thiện các quy trình sản xuất cần thiết để mở rộng quy mô sản xuất.
Niron tuyên bố thêm rằng sắt nitrit có từ trường mạnh hơn vật liệu từ tính đất hiếm, mở đường cho các động cơ nhẹ hơn, nhỏ hơn và hiệu quả hơn so với động cơ nam châm neodymium hiện tại. Nếu đúng, điều này sẽ tách nam châm sắt nitrit khỏi nam châm ferit không phải đất hiếm có từ trường yếu hơn và yêu cầu thiết kế động cơ lớn hơn, nặng hơn.
Một năm trước, vào tháng 11 năm 2022, Niron đã nhận được khoản tài trợ trị giá 17,5 triệu USD từ chương trình Cơ quan Năng lượng-Các Dự án Nghiên cứu Tiên tiến (ARPA-E) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ. Nó dành tiền để thúc đẩy quan hệ đối tác thương mại và các chương trình sản xuất thí điểm.
GM có kế hoạch hợp tác phát triển nam châm của Niron và đang đầu tư vào công ty thông qua chi nhánh đầu tư khởi nghiệp GM Ventures.
Anirvan Coomer, chủ tịch của GM Ventures cho biết: “Chúng tôi tin rằng công nghệ độc đáo của Niron có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khoáng chất đất hiếm từ động cơ xe điện và giúp chúng tôi mở rộng hơn nữa chuỗi cung ứng xe điện có trụ sở tại Bắc Mỹ”. -Tương lai điện sẽ được hiện thực hóa không chỉ nhờ nỗ lực nghiên cứu và phát triển của chúng tôi mà còn bằng cách đầu tư vào công nghệ thế hệ tiếp theo từ các công ty khởi nghiệp và công ty đã thành lập bên ngoài bốn bức tường của chúng tôi.”
Khoản đầu tư của GM là một phần trong khoản tài trợ mới trị giá 33 triệu USD mà Niron đã công bố hôm thứ Tư từ một số tổ chức, bao gồm Stellantis Ventures, Đại học Minnesota và Cộng đồng Shakopee Mdewakanton. Họ cho biết họ sẽ sử dụng số tiền này để tăng năng lực sản xuất thử nghiệm, tăng cường các chương trình tạo mẫu cho khách hàng và hỗ trợ vận hành sản phẩm quy mô nhỏ cho các thị trường đầu vào quan trọng.
Bên cạnh khoản tiền mới từ GM và Stellantis, Niron trước đây đã nhận được tài trợ từ Quỹ công nghệ ô tô Volvo, hỗ trợ từ ba nhà sản xuất ô tô toàn cầu. Động cơ của Niron cũng có các ứng dụng công nghiệp và tiêu dùng tiềm năng ngoài phân khúc ô tô, trong loa âm thanh, dụng cụ điện, tua-bin gió, thiết bị y tế, thang máy, hệ thống HVAC, v.v.