全球新動(dòng)態(tài)：國外彎道超車？特斯拉電機(jī)不用稀土，日本研發(fā)固態(tài)電池，危機(jī)重現(xiàn)

美國時(shí)間3月1日，馬斯克宣布，特斯拉將制造一種不含有稀土元素的永磁電動(dòng)汽車車機(jī)。

在當(dāng)日舉行的活動(dòng)中，特斯拉CEO埃隆·馬斯克發(fā)表演講，有一條通往可持續(xù)發(fā)展的道路，地球可以養(yǎng)活今天的80億人。關(guān)于電動(dòng)汽車，他許下一個(gè)目標(biāo)，2030年每年生產(chǎn)2000萬輛電動(dòng)車。

(資料圖片)

萬眾矚目的“宏圖篇章3”同時(shí)揭開神秘面紗：下一代永磁電機(jī)將完全不使用稀土材料！

為什么叫宏圖篇章3？簡單理解，在此之前還有計(jì)劃1、計(jì)劃2，并且這兩個(gè)計(jì)劃都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)！

2006年，第一個(gè)宏圖篇章是：制造一款低產(chǎn)量高價(jià)格電動(dòng)車。

2016年，第二個(gè)宏圖篇章是：打造中低價(jià)格高產(chǎn)量的電動(dòng)車。

宏圖篇章1公布十年后，特斯拉的市值就達(dá)到了340億美元。

宏圖篇章2公布至今，特斯拉的市值為6416億美元。

因此這個(gè)計(jì)劃值得注意，這并非是張口就說的空談。

眾所周知，稀土永磁是我國的一個(gè)核心戰(zhàn)略資產(chǎn)，同時(shí)稀土在地球上的含量非常少，開采及冶煉對環(huán)境污染巨大。

在國家主導(dǎo)下，國內(nèi)已形成了六大稀土集團(tuán)主導(dǎo)的發(fā)展格局，國內(nèi)稀土開采和冶煉分離總量受到嚴(yán)格管控，稀土供給穩(wěn)定可控，不得無指標(biāo)、超指標(biāo)生產(chǎn)，稀土行業(yè)集中度顯著提升，理論上我們控制了稀土的產(chǎn)量。

稀土其中的一種叫做釹鐵硼，目前是新能源汽車?yán)锩嬉粋€(gè)核心部件永磁電機(jī)的重要材料。

1982年，日本住友特殊金屬的佐川真人發(fā)現(xiàn)釹磁鐵，至今已有四十多年，釹鐵硼作為節(jié)能環(huán)保的朝陽產(chǎn)業(yè)，廣泛用于許多行業(yè)。比如：

汽車行業(yè)：電機(jī)中的永磁體，以釹鐵硼為部件的電機(jī)尺寸小、重量輕，而且性價(jià)比高。釹鐵硼的特點(diǎn)是有高磁能積、高矯頑力，是現(xiàn)今磁性僅次于絕對零度鈥磁鐵的永久磁鐵，也被稱為強(qiáng)力磁鐵。

電子產(chǎn)品：硬盤、手機(jī)、耳機(jī)以及用電池供電。

新能源和節(jié)能減排行業(yè)：工業(yè)電機(jī)、節(jié)能空調(diào)等領(lǐng)域。

此外還有核磁共振、風(fēng)力發(fā)電和電機(jī)等領(lǐng)域。

從目前稀土永磁的形勢來看，正處在快速增長階段，其中需求量較大的包括特斯拉、比亞迪等新能源汽車的制造方面。

鑒于世界上的釹鐵硼產(chǎn)業(yè)正在向我國轉(zhuǎn)移，國內(nèi)的相關(guān)水平已經(jīng)遙遙領(lǐng)先。有的廠商研發(fā)感應(yīng)電機(jī)和電勵(lì)磁電機(jī)，是為了規(guī)避稀土限制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)效率沒有永磁電機(jī)高，同樣的續(xù)航需要更大容量的電池，而且控制變得復(fù)雜，這使得整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本更高，不得不老老實(shí)實(shí)回到永磁電機(jī)上。

特斯拉選擇永磁電機(jī)，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)成本變高了，但從電池成本、提高能源效率，延長續(xù)航等多項(xiàng)因素計(jì)算后，反而更節(jié)省了成本。

對于電動(dòng)車來說續(xù)航是個(gè)問題，鑒于國內(nèi)稀土資源又很豐富，國產(chǎn)車選高效率的永磁同步電機(jī)是順理成章的事。

永磁同步電機(jī)雖然有體積小、效率高等明顯優(yōu)勢，但卻有個(gè)退磁問題。按字面意思理解，永磁體就是永遠(yuǎn)的磁體，永磁體在高溫、強(qiáng)震動(dòng)時(shí)同樣會(huì)退磁。另外，在低速大功率運(yùn)行時(shí)，雖然溫度不高但定子的強(qiáng)電磁場，會(huì)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生渦流，這也會(huì)產(chǎn)生退磁作用。

對于技術(shù)的發(fā)展來說，不斷更新尋求最優(yōu)也是順理成章的事。

汝鐵硼相關(guān)行業(yè)方面，美國沒有多少優(yōu)勢，稀土等原材料都是依靠進(jìn)口。根據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2013年以來我國稀土永磁體出口量持續(xù)增長，2022年我國稀土永磁體出口達(dá)53288噸，同比增長8.6%，創(chuàng)歷史新高。

在新能源汽車、工業(yè)電機(jī)、機(jī)器人、風(fēng)電、變頻空調(diào)等多重需求的拉動(dòng)下，海外稀土永磁需求有望持續(xù)增長，對稀土價(jià)格可以形成長期穩(wěn)定的局面。

雖然美國的稀土含量也很豐富，但人家不開采，不開采對于商人來說等同于無。估計(jì)馬斯克很擔(dān)心，他也會(huì)怕被卡脖子的時(shí)候，于是決定發(fā)展不用稀土的電機(jī)。

從業(yè)界和學(xué)界的角度上分析，專家稱實(shí)現(xiàn)不用稀土的永磁電機(jī)完全有可能，目前已有兩條清晰路線：第一種是永磁輔助同步的勵(lì)磁電機(jī)，最大特色是用鋼做轉(zhuǎn)子，可以不用稀土。第二種是對稀土本身的替代，比如鐵和鎳的材料作為稀土材料上的替代。

從產(chǎn)業(yè)演變規(guī)律來看，無稀土永磁技術(shù)實(shí)現(xiàn)和量產(chǎn)，可能仍需要較長時(shí)間進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。

無獨(dú)有偶，對于電動(dòng)汽車的另一個(gè)大部件：驅(qū)動(dòng)電池方面，日本研發(fā)成功了固態(tài)電池。雖然全球的車企和寧德時(shí)代等電池企業(yè)對固態(tài)電池有研究開發(fā)規(guī)劃，但日本在這方面依然超前了。

事實(shí)上，日本較早就在布局固態(tài)電池方面的彎道超車。機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，日本企業(yè)包攬固態(tài)電池相關(guān)專利總數(shù)的前三，排名第四的三星電子?？傮w而言，日本公司占據(jù)了前10名中的6名。

與目前的鋰電池相比，固態(tài)電池優(yōu)勢相當(dāng)明顯：

一、充電速度可提高幾倍以上，而且不受溫度限制；

二、能量密度翻倍，續(xù)航里程達(dá)到1000km以上變得簡單；

三、化學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定，破損后也不用擔(dān)心安全問題。

簡單來說，預(yù)計(jì)固態(tài)電池將使駕駛距離增加一倍，充電時(shí)間減少三分之一，還能降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槠渚哂胁豢扇夹浴o腐蝕性、無揮發(fā)、不會(huì)漏液等特性。

從某種程度上，固態(tài)電池其實(shí)也是一種不小的突破。

從鋰礦到稀土永磁電機(jī)再到鋰電池，目前我們掌握鋰電池全產(chǎn)業(yè)鏈。但科研要有緊迫感、危機(jī)感，我們一定不能掉以輕心，低估了國外新能源汽車領(lǐng)域研發(fā)能力。

不出意外，國產(chǎn)電池車企將再次遭到合圍局面，美日韓多國企業(yè)抱團(tuán)研發(fā)，實(shí)力雄厚。國內(nèi)企業(yè)同樣不能單打獨(dú)斗，要有危機(jī)感！

科技領(lǐng)域從來沒有常勝將軍，一定會(huì)有失敗者被踢出場，要維系持久，就需要不斷投入研發(fā)。

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