Závislost na kritických surovinách představuje pro evropský automobilový průmysl i další odvětví stále větší výzvu – výroba elektromotorů se totiž neobejde bez materiálů, jejichž dodávky jsou strategicky důležité a často koncentrované v několika málo zemích. Německý výzkumný institut Fraunhofer IFAM v Drážďanech proto rozjíždí projekt SIREN, který má přinést nové výrobní technologie a otevřít cestu k elektromotorům s menšími nároky na vzácné zeminy i měď.
Projekt SIREN, jehož celý název zní Sovereign and versatile infrastructure for next-generation, resource-independent electric drives, se zaměřuje na vývoj uceleného výrobního řetězce, u nějž se výzkumníci chtějí propojit jednotlivé výrobní technologie tak, aby bylo možné vytvářet součástky ze vzájemně kombinovaných kovových materiálů a vyrábět také geometricky složité komponenty, které jsou při využití běžných postupů obtížně realizovatelné.
Jedním z hlavních směrů výzkumu jsou takzvané vícevrstvé laminované svazky, v nichž se cíleně kombinují magneticky měkké a nemagnetické materiály. Jejich využití by mohlo umožnit konstrukci nových typů elektromotorů, například vysokootáčkových reluktančních motorů nebo synchronních motorů s permanentními magnety buzenými ferity. A právě druhá zmíněná technologie je zajímavá z hlediska omezení závislosti na vzácných zeminách, protože feritové magnety mohou představovat alternativu k běžně používaným permanentním magnetům obsahujícím prvky vzácných surovin.
Další významnou oblastí výzkumu je náhrada mědi v elektrických vinutích elektromotorů. Měď má velmi dobré elektrické vlastnosti, její dostupnost a cena se však stává stále důležitějším tématem s rostoucí elektrifikací dopravy a průmyslu. Fraunhofer IFAM proto zkoumá možnosti využití hliníku, který je dostupnější alternativou. Samotná výměna materiálu ovšem není jednoduchá, protože, jak jistě víte, hliník má jiné elektrické a tepelné vlastnosti než měď, a proto je nutné přizpůsobit také konstrukci vinutí a způsob jeho chlazení.
Výzkumníci chtějí tento problém řešit integrací speciálních chladicích kanálků přímo do hliníkových vinutí s cílem zlepšit jejich tepelné vlastnosti a umožnit jejich nasazení také ve výkonných elektromotorech. Součástí projektu bude vybudování infrastruktury, která umožní pokrýt celý proces od vývoje materiálů přes výrobu složitých komponent až po sestavení funkčních demonstrátorů elektromotorů.
