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World File Search System稀土
可再生氢能投资的绝佳之地
西澳大利亚州还拥有镍、铜、铝、锂、钒、铂和钯等关键矿产。这些矿产是整个可再生氢价值链所必需的，包括电网、电解器、燃料电池、电池、电动汽车和脱碳产品。西澳大利亚州将很快迎来澳大利亚第一家综合稀土精炼厂，该精炼厂预计将于 2026 年开始生产，生产风力涡轮机所需的钕、镝、镨和铽等稀土氧化物。西澳大利亚州拥有独特的机会来服务可再生氢价值链的很大一部分。
BUSINGER, Moritz 等人。固态杂化电子-核自旋中的光学自旋波存储
目前，人们正在研究具有光控的固态杂质自旋，以用于量子网络和中继器。其中，稀土离子掺杂晶体有望成为光的量子存储器，具有潜在的长存储时间、高多模容量和高带宽。然而，对于自旋，通常需要在带宽（有利于电子自旋）和存储时间（有利于核自旋）之间进行权衡。这里，我们展示了使用 171 Yb 3 + ∶ Y 2 SiO 5 中高度杂化的电子-核超精细态进行的光存储实验，其中杂化可以同时提供长存储时间和高带宽。我们达到了 1.2 毫秒的存储时间和 10 MHz 的光存储带宽，目前仅受光控制脉冲的 Rabi 频率限制。在此原理验证演示中的存储效率约为 3%。该实验是首次使用具有电子自旋的任何稀土离子的自旋态进行光存储。这些结果为具有高带宽、长存储时间和高多模容量的稀土基量子存储器铺平了道路，这是量子中继器的关键资源。
采用多材料形状优化和 3D 打印的先进永磁发电机拓扑：预印本
美国绝大多数公用事业规模的风力发电机组都依赖于外国采购的稀土永磁体，而这些永磁体容易受到供应链不确定性的影响。许多小型风力发电机原始设备制造商都致力于不断改进发电机设计，以降低材料和生产成本，并通过降低齿槽转矩和提高效率来提高性能。传统的设计和制造提供的机会有限。在这项工作中，我们利用聚合物粘结磁体和电气和结构钢的三维 (3D) 打印的最新进展，展示了 15 千瓦基线风力发电机的先进设计方法。我们探索了使用贝塞尔曲线的三种磁体参数化方法，从而产生对称、不对称和多材料磁体设计。我们采用多物理场方法，结合参数化计算机辅助设计建模、有限元分析和有针对性的抽样，以确定具有更多机会减少稀土材料、提高效率和最小化齿槽转矩的新型设计。结果表明，非对称极设计和多材料极设计提供了更大的机会，可以在与基线发电机性能相似的条件下将稀土磁体材料减少多达 35％，这表明超越传统对称限制并由 3D 打印允许的设计自由度有了更新的机会。
超过 15 MW
领先的风力涡轮机制造商正在竞相制造更大、更强大的海上机器。传动系统配置通常使用永磁同步发电机 (PMSG)，要么是直接驱动配置，要么与变速箱耦合。随着对关键稀土磁体的需求不断增加，新的发电机技术正在涌现，以确保稳定和安全的供应链。我们评估了三种不同的径向磁通同步发电机拓扑结构，这些发电机采用稀土含量减少或不含有稀土的高磁场磁体：直接驱动内部 PMSG (DD-IPMSG)、结合中速变速箱和 PMSG (MS-PMSG) 的齿轮传动系统和直接驱动低温超导发电机 (DD-LTSG)。我们在更大的完整涡轮机设计框架内为每种技术开发了一个概念设计模块。这为标称功率为 15-25 MW 的技术提供了最公平的比较，这些技术代表了下一代海上风力涡轮机。分析表明，如果各项技术的运营支出 (OpEx) 保持不变，则 MS-PMSG 可实现最低的 LCOE，与 DD-IPMSG 相比可降低高达 7%。DD-LTSG 还可使固定底部风力涡轮机的 LCOE 值降低 2%–3%，浮动平台的 LCOE 值降低 3%–5%。然而，结果对 OpEx 假设很敏感，仅仅增加 10% 就会导致结论发生变化。
