Від копальні до магніту до двигуна: як GM створює критичні ланцюги постачання на довгострокову перспективу
Шілпан Амін, глобальний керівник з закупівель та ланцюга постачання GM (ліворуч), та Джеймс Літінскі, засновник, голова та CEO компанії MP Materials (праворуч).
Підтримайте роботу CleanTechnica через підписку на Substack, Patreon або Stripe. Допоможіть нам створювати якісний оригінальний контент щотижня, незважаючи на виклики, пов’язані з штучним інтелектом для збору контенту, антисоціальними мережами, інфляцією та іншими перешкодами.
Від Шілпан Амін, глобального керівника з закупівель та ланцюга постачання GM
Одним із прикладів, який є основою сучасного електродвигуна, є постійний магніт. На початку 1980-х років дослідники GM допомогли створити технологію виробництва потужних постійних магнітів на основі неодиму. Ця робота стала одним із перших прикладів того, що GM робила протягом усієї своєї історії: поєднання наук про матеріали, інженерії та виробництва для вирішення складних проблем у масштабах, які можуть дозволити собі лише деякі інші компанії.
Досвід GM не обмежується лише магнітами. Наш досвід у сфері електродвигунів також є дуже глибоким.
Двигун першого покоління Chevrolet Volt покращив характеристики постійномагнітних двигунів у гібридних автомобілях. Його наступник мав подвійну конфігурацію магнітів V, розроблену для збільшення крутного моменту та зменшення шуму та вібрацій. Пізніше перший Chevrolet Bolt EV допоміг впровадити технологію постійномагнітних двигунів у електромобілі довгого радіуса дії для масового ринку.
Кожне покоління навчало нас чогось нового. Сьогодні ці знання знаходять відображення у серії електродвигунів, розроблених для широкого спектру транспортних засобів та потреб клієнтів.
Чому магніти мають значення
Електродвигун електромобіля має просте завдання — перетворювати електричну енергію на рух. Однак досягнення продуктивності та довговічності, яких очікують клієнти, зовсім не є простим завданням.
Більшість сучасних електродвигунів GM використовують внутрішні постійні магніти. Статор двигуна створює обертальне магнітне поле, яке взаємодіє з магнітами всередині ротора, створюючи крутний момент. Двигуни з постійними магнітами зазвичай характеризуються високою ефективністю та щільністю потужності — це важливі характеристики, коли інженери прагнуть максимізувати дальність проїзду, продуктивність та економію простору. Щоб отримати сертифікацію «автомобільного класу», магніти в цих двигунах повинні витримувати екстремальні температури, вібрації та механічні навантаження, продовжуючи забезпечувати стабільну продуктивність.
Ми продовжуємо вдосконалювати цю технологію. Наприклад, у нашій поточній серії двигунів інженери GM перейшли від суцільних магнітів до сегментованих, щоб зменшити накопичення тепла та втрати енергії, що допомагає підвищити ефективність.
Цей досвід дає нам чітке уявлення про те, якими мають бути магніти автомобільного класу в електромоторах електромобілів, а також розуміння труднощів їх надійного виробництва у великих масштабах.
Партнерство, створене для масштабу
У 2021 році GM уклала довгострокову угоду з MP Materials в рамках своїх зусиль щодо створення в США джерела постійних магнітів автомобільного класу. На той час MP Materials керувала шахтою Mountain Pass — єдиним діючим на Північній Америці великомасштабним об’єктом видобутку та переробки рідкісних земель — та працювала над створенням повністю інтегрованого бізнесу з виробництва магнетиків. GM стала основним автомобільним клієнтом для заводу MP у місті Форт-Ворт, штат Техас.
Бути ключовим клієнтом означає забезпечити ранню впевненість щодо попиту, узгодити довгострокові плани та об’єднати технічні команди для роботи над деталями, необхідними для переходу від інвестицій до індустріалізації та масштабування. Ми знали, що до виробництва першого магніту знадобляться роки. Ми також усвідомлювали важливість ланцюга постачання та були впевнені у стратегії та технічних знаннях команди MP Materials.
Наша підтримка допомогла MP Materials розробити нові виробничі можливості та шлях до масштабування; GM отримала стратегічного постачальника, який може забезпечити більшу стійкість, конкурентоспроможність та гнучкість. Саме таку спільну цінність має створювати міцні відносини з постачальником.
Через п’ять років прогрес стає очевидним. Компанія MP Materials виробляє автомобільні магніти у місті Індепенденс, тоді як команди GM тестують та перевіряють їх у електродвигунах у наших лабораторіях у Понтіаку, штат Мічиган.
Це співробітництво поєднує рідкісноземельні матеріали, видобуті та опрацьовані в Каліфорнії, із виробництвом магнітів у Техасі, а також із розробкою та перевіркою двигунів GM у Мічигані. Це реальний приклад нашого підходу „купуйте там, де ми виробляємо“ — та того, як ланцюги постачання можуть стати більш стійкими.
Довгострокове мислення, утілене в дії
Ланцюги постачання часто обговорюються з точки зору угод, витрат та мереж. Ці аспекти, звісно, мають значення, але для зміцнення ланцюгів постачання та створення нових найважливішими є взаємовідносини та готовність до негайних дій.
Щоб ваші плани перейшли з паперу у реальність, вам потрібні компетентні постачальники, синхронізовані цілі та команди, готові працювати разом протягом багатьох років. Також необхідна впевненість у тому, що можна інвестувати ще до того, як будуть відомі всі відповіді. GM та MP Materials розпочали цю роботу у 2021 році, оскільки ми поділяли уявлення про те, чого вимагатиме майбутнє. Завод у Форт-Ворті та магніти, які зараз тестуються у електродвигунах GM, демонструють, що можливо досягти завдяки такому довгостроковому мисленню.
Я особливо пишаюся командами GM та MP Materials, які довели проект до поточної стадії. Їхня робота поєднує понад три десятиліття розробки електродвигунів GM із ще довшою історією інновацій у галузі магнітів.
Результатом є ланцюг постачання, який формується від копалень через магніти до двигунів, а також міцніша основа для автомобілів, які наші клієнти будуть обирати протягом багатьох років.