特斯拉下一代永磁电机不用稀土国产电车要有危机感

时间: 2024-09-20 06:13:28 |   作者: 爱游戏app下载官网支持

  在美国得州奥斯汀工厂举行首次投资者日活动中，马斯克宣布下一代永磁电机不用稀土，带动A股稀土板块开盘遭重挫。电机不用稀土，为何引发行业担忧，那么我们究竟该担心什么？危机感来自于哪里？

  从日本日产公司成功研发出固态电池到特斯拉电机不用稀土，我们或许能隐隐看到电车领域还存在着各种突破的可能性，国内车企需要有一定的警惕感与危机感。

  日前，将其永磁电机中使用的稀土与未来潜在的下一代电机进行了比较。在当前使用的电机中，三种稀土元素分别使用了500g、10g和10g。计划，未来将三种稀土元素的用量都降至0g。



  要“重返”不含稀土电机，可能有几个目的，一方面要摆脱稀土在美国的供应不足；另一方面是继续降本，降低电子设备的复杂性和成本。其三，特斯拉去稀土的新技术的可靠性和耐用性还没被验证，或许是马斯克只是借新技术来向稀土企业压价。



  电机是汽车的核心系统，在今天，大部分电动汽车都配备了由稀土制成的永磁电机驱动的动力系统。而稀土资源大部分都在中国。

  新能源汽车普遍采用的是永磁电机，具有单位体积内的包含的能量大、运行可靠、调速性能好等特点。特斯拉没有具体说明现行沿用的电机使用了哪些元素，但有媒体猜测，第一个元素可能是钕，过去钕基永磁体是电机应用的标准公式。另外两个是镝和铽。

  另有业内人士认为，要去稀土化其实没那么容易，说的是下一代永磁电机，既然还是永磁同步路线，那仍然需要磁材。稀土永磁材料在发展中经历了第一代 SmCo5、第二代SM2Co17、第三代钕铁硼Nd2Fe14B三个阶段的发展。据了解目前第四代铁氮（碳）永磁体仍然处于研发阶段，距离产业化仍有一定距离。

  但是虽然说不容易，但是既然提出来了，要实现或许是时间问题，咱们不可以用国内厂商的难度去推演实现的难度，毕竟，彼此的技术与研发环境的差距是客观存在的。

  毕竟，要实现不用稀土的永磁电机，目前已有两条路线：第一条是永磁辅助同步的励磁电机，用钢做转子，能不用稀土。第二种是开发不含稀土的新的磁性材料，比如铁和镍。对稀土本身的替代。

  事实上，电机去稀土化，已经有厂商在尝试了。早在2021年的时候，德国汽车零部件公司，成功开发出一种完全不含稀土元素的新型电机，开发的电机根本不包含磁铁。特点是采用感应式，即无接触式动力传输，可实现无磨损运行，并在高转速下实现超高效率，只不过目前只能用在F1赛车上。



  此外，宝马的第五代无磁电机是将老技术搭配新材料，形成全新的模式。它本质是一个三相交流同步电机，利用电刷和换向器为转子绕组提供动力。没有磁铁，不使用稀土，动力强劲。根据宝马的说法，其第五代电机系统允许更高的单位体积内的包含的能量，更快的开关频率和更好的热管理。

  此外，如上所述，开发不含稀土的磁体，改变材料磁性，把无磁的变成有磁的。在美国也已经有研发人员在这方面推进。

  但是无论基于哪一种，当前大量的尝试其实也在验证这条路是具备可行性的，行业对这个方向也是存在预期的，那么特斯拉到底会采用哪种路径，会采用什么材料，会不会是以上已在探索中的路线中的一种，目前还不得而知，但对于材料革命方面，国内车企其实也需要有一定危机感了。

  有业内人士认为，材料学科又不是一朝一夕了，如果有可替代而且性价比够高的，早就会开始商业化了。马斯克是走夜路吹哨子，自己给自己壮胆。

  但这种观点无疑是过于轻率了。今年的稀土配额还没出来，现在脱钩的趋势甚嚣尘上，稀土是我们也可以用来反制的为数不多的产业，所以特斯拉应该也是嗅到风向，下决心要去稀土化，下一代电机将不使用稀土永磁，大概率是用一种特殊磁性材料替代掉稀土。

  去稀土化本质也是想迎合长期资金市场，减轻长期资金市场在供应链层面的担忧。反观国内，我们过去在材料研究上一直就是短板，我们研究不出来，不代表国外不能研究出来。

  如果电机去稀土化成功，有可能逐步降低成本，从国内来看，稀土或许会形成过剩局面，包钢也好，北方稀土也好，轻稀土行业的未来是值得担忧的，毕竟，永磁电机是稀土下游最大的应用领域，特斯拉这一波去稀土，也可能带动其他车企的跟进，弱化稀土的需求。还有一个就是未来汽车零配件的投资风险，以及去碳化硅。

  从目前来看，中国车企要关注电动汽车的材料革命，对前瞻性领域保持探索与跟进。材料科学技术的每一次重大突破，都会引起生产技术的革命，极大加速社会持续健康发展的进程。

  即便从半导体行业来看，各家在研究绕过光刻机的技术,比如国内的光子芯片以及此前美光科技依赖多重曝光光刻技术结合全新材料生产的于1-alpha技术制造的LPDDR5X芯片等，普遍都在采用全新的材料。而新材料对应的是全新的物理机制实现全新的逻辑、存储及生产结构,这是目前半导体产业的革新方向。



  在电动车领域，无论是固态电池还是永磁电机去稀土化都是这样一种材料革命的倾向。

  比如从固态电池来看，材料已不再是锂，能作为固态电池的材料有很多，各家还都在研究更高级的材料，目前日产是采用锂、钠制成的玻璃化合物为传导物质，取代以往锂电池的电解液，极大的提升锂电池的能量密度。

  日本日产公司是首家宣称已经成功开发出全固态电池，国内更多企业是采用半固态电池作为过渡方案。半固态虽然名字上跟固态电池很相似，可实际上反而与当前的液态锂离子电池关系更近，它仍需要电解液和隔膜，产品形态上并没有本质上的创新，仍属于改良型的方案。

  日产的固态电池完全去除了电池中的液体元素，将大幅度的提升存储和电力传输的效率。不仅比锂电池节省50%的成本，还将能源密度提高一倍，充电速度提高三倍。



  从固态电池到特斯拉永磁电机去稀土化，本质上都是要通过材料革命换掉供应链环节，如果成功，国内建立起来的电车供应链优势可能要被打掉一部分。

  因此，电车的材料革命的研发，国产电车不能掉以轻心，因为国产新能源现在处于一个成长的关键期——整体的市场体量、品牌影响力与技术实力正在发展起来，但是还没形成足够强的壁垒。

  在这个关键成长窗口期，又被成本控制能力压制，能做到控制成本之余又有足够高的利润，但是国产电车还做不到。

  需要思考的是，马斯克未来还要进一步从材料上面节省本金，不影响质量情况下，优惠消费者，国内车企是否能做到？新的材料是不是会带来新的技术突破与革新，对现有供应链体系造成冲击？

  国内企业在研发技术层面需要多点耐心并沉下去研发推进，无论是固态电池还是别的环节方面降本工艺与材料突破，这也代表技术路线出现了新的岔路口，国内需要有更大的危机感来面对未来的竞争，我们也对国内车企的创新与突破保持期待。（本文首发钛媒体APP）

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