Le mystère de l'aimant de Tesla montre qu'Elon Musk est prêt à faire des compromis

Gregory Barber, wired.com - 2 mai 2023 13h35 UTC

Le mois dernier, lors d'un événement d'investisseurs Tesla retransmis en direct, qui s'est soldé par une pénurie de nouvelles voitures et une longue histoire de récits grandioses, un détail mineur du « Master Plan Part 3 » d'Elon Musk a fait la une des journaux dans un coin obscur de la physique. Colin Campbell, cadre de la division groupes motopropulseurs de Tesla, a annoncé que son équipe supprimait les aimants aux terres rares de ses moteurs, invoquant des problèmes de chaîne d'approvisionnement et la toxicité de leur production.

Pour souligner ce point, Campbell a cliqué entre deux diapositives faisant référence à trois matériaux mystérieux, utilement étiquetés Terres rares 1, 2 et 3. Sur la première diapositive, représentant le cadeau de Tesla, les quantités varient d'un demi-kilo à 10 grammes. Le jour suivant – la Tesla d’une date future indéterminée – tous étaient remis à zéro.

Pour les magnéticiens, ceux qui étudient les forces étranges exercées par certains matériaux grâce aux mouvements des électrons et utilisent parfois des gestes énigmatiques de la main, l’identité de Rare Earth 1 était évidente : le néodyme. Lorsqu’il est ajouté à des éléments plus familiers, comme le fer et le bore, le métal peut contribuer à créer un champ magnétique puissant et permanent. Mais peu de matériaux possèdent cette qualité. Et encore moins génèrent un champ suffisamment puissant pour déplacer une Tesla de 4 500 livres et bien d’autres choses, des robots industriels aux avions de combat. Si Tesla envisageait d’éliminer le néodyme et les autres terres rares de ses moteurs, quel type d’aimants utiliserait-il à la place ?

Une chose était claire pour les physiciens : Tesla n’avait pas inventé un matériau magnétique fondamentalement nouveau. "Vous obtenez un nouvel aimant commercial plusieurs fois par siècle", déclare Andy Blackburn, vice-président directeur de la stratégie de Niron Magnetics, l'une des rares startups à tenter de décrocher la prochaine révélation de ce type.

Selon Blackburn et d’autres têtes de flux, il est plus probable que Tesla ait décidé de se contenter d’un aimant beaucoup moins puissant. Le candidat évident parmi la courte liste de possibilités, dont la plupart incluent des éléments coûteux et géopolitiquement sensibles comme le cobalt, était la ferrite : une céramique de fer et d'oxygène, mélangée à un peu de métal comme le strontium. C'est bon marché et facile à fabriquer et les portes des réfrigérateurs restent fermées partout depuis les années 1950.

Mais la ferrite n’a également qu’un dixième de puissance magnétique en volume par rapport aux aimants en néodyme, ce qui soulève de nouvelles questions. Le PDG de Tesla, Elon Musk, est connu pour être intransigeant, mais si Tesla passe à la ferrite, il semble que quelque chose doit céder. (La société n'a pas répondu à une demande de commentaire.)

Pour les roues arrière d’une Tesla, ces forces sont fournies par un moteur à aimants permanents, des matériaux ayant l’étrange propriété d’avoir un champ magnétique constant, sans aucun apport électrique, grâce au spin bien orchestré des électrons autour de ses atomes. Tesla n'a commencé à ajouter ces aimants à ses voitures qu'il y a environ cinq ans pour parcourir plus de kilomètres et augmenter le couple sans mettre à niveau la batterie. Avant cela, on utilisait des moteurs à induction construits autour d’électro-aimants, qui deviennent magnétiques en consommant du courant électrique. (Ceux-ci sont toujours utilisés dans les modèles équipés de moteurs avant.)

Cela pourrait donner l’impression que se débarrasser des terres rares et renoncer aux meilleurs aimants semble un peu bizarre. Les constructeurs automobiles sont généralement obsédés par l'efficacité, en particulier dans le cas des véhicules électriques, où la lutte reste ouverte pour convaincre les conducteurs de surmonter leurs craintes concernant l'autonomie limitée. Mais alors que les constructeurs automobiles commencent à augmenter la production de véhicules électriques, certaines techniques auparavant considérées comme trop inefficaces font leur retour.

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