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特斯拉“将在下一代永磁电机完全不使用稀土” 相关点评

日期: 来源:SEVEN调研纪要收集编辑:

在刚刚结束的特斯拉年度投资者日上,特斯拉动力总成工程副总裁Colin Campbell提到下一代永磁驱动电机中完全不使用任何稀土材料。

英文原文为”I talked about how we had reduced the amount of rare earth in our power trains. And as the world transitions to clean energy,the demand for rare earth is really increasing dramatically. Not only is it going to be a little hard to meet that demand,but mining that rare earth has environmental and health risks. So we want to do even better than this. We have designed our next drive unit,chooses a permanent magnet motor to not use any rare earth materials at all.”(中文翻译为,我提到未来如何减少动力系统中稀土的用量。随着世界向清洁能源过渡,对稀土的需求在急剧增加。不仅是满足这一需求会有些困难,而且开采稀土在环保等方面会具有一定风险。所以我们设计了下一代永磁驱动电机,它完全不使用任何稀土材料)。

根据特斯拉动力总成工程副总裁原话表述,我们认为有2个关键点:

一是特斯拉想做材料转换的原因是他们意识到全球对于稀土及磁材的需求加速,可能会带来稀土的供不应求,因此想寻求别的解决方法。这无疑是对稀土及磁材供需偏紧最好的印证;

二是特斯拉设计下一代的永磁驱动电机,只不过不用稀土材料。这说明,从技术路线上,此前特斯拉最初在Roadster使用的感应异步电机很难卷土重来。

从可替代性材料方面,通过和业内广泛交流,我们并没有发现明确可以在中短期替代稀土永磁的材料。

第一,从目前已经商业化应用的永磁材料角度看,可替代的磁材只有铁氧体和钐钴永磁两种类型。一是铁氧体,一直是低端领域稀土钕铁硼的替代品,其性能、体积等各方面都很难达到钕铁硼的水平,可以用在一些退而求其次的领域,比如汽车上的一些微电机,但是全面替代稀土永磁实际上是开了技术上的倒车;二是钐钴永磁,它本身就含有稀土元素钐,具有放射性,目前仅用于军工、航天等领域,在新能源车角度进行替代可谓是得不偿失。

第二,从永磁材料发展的角度来看,目前钕铁硼永磁材料是第三代永磁材料,第四代永磁材料纳米复合材料和稀土铁氮(碳)系材料仍在研发中。一是不论是纳米复合永磁材料(通过硬磁相和软磁相之间强烈的交换耦合作用来提高磁体的磁能积,软磁相含量较高,稀土含量较低),还是稀土铁氮、铁碳系永磁,均要用到稀土元素;二是根据业内专家估计,其商业化应用还有很长的路要走。

综上,我们认为,从目前的技术应用角度以及已公开的研究角度来说,永磁电机完全去稀土化难以在中短期实现。钕铁硼稀土永磁技术从上世纪八十年代发明到现在将近四十年,凭借其优异的磁性能,目前正处于大规模应用而方兴未艾的发展阶段,钕铁硼仍是电能与机械能相互转换不可或缺的元件。

【中金有色】

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