中国稀土卖不出去?特斯拉下一代电机,成功概率有多高
特斯拉工程师的一句话,让整个A股稀土板块直接大跌。让稀土板块遭受重创的,是特斯拉下一代电机将不再使用稀土。目前在电动车上使用的电动机
特斯拉工程师的一句话,让整个A股稀土板块直接大跌。
(资料图片)
让稀土板块遭受重创的,是特斯拉下一代电机将不再使用稀土。目前在电动车上使用的电动机有两种,永磁同步电机、无磁感应交流异步电机,但后者的效率远不如前者,只能作为双电机方案下的辅助电机存在。
我们所熟悉的永磁同步电机,技术成熟,得到了广泛且长时间的验证,而且效率高,经常能见到的单电机配置车型上,就是这种永磁同步电机。但这种永磁电机由于内部有稀土元素,所以导致它的成本价格略高。
特斯拉接下来要做的,是抛弃主流的永磁方案,开辟新的无稀土永磁方案让其成为主流。之所以特斯拉一场发布会,能带来这么大的影响力,还要依托于特斯拉做出的创新性确实有许多成为了主流和发展方向。例如,一体压铸、4680电池、CTC电池等等。
这次,无稀土的永磁电机,真能成为未来发展方向吗?
特斯拉的下一代电机要使用无磁电机,完全不使用稀土,还能大幅度降低特斯拉下一代驱动单元的成本,工程师说大概是1000美元左右。特斯拉现在的永磁电机,总共有三种稀土元素,占比是500g、10g、10g,下一代,稀土元素为0,且不损失能效。
特斯拉的真正目的,到底是什么。
第一,是摆脱稀土在美国的供应不足的问题,资源卡脖子;
第二,是继续降低成本,减少了稀土的含量之后,能让下一代电机节省一部分原材料成本;
第三,可能只是进行对稀土企业的压价,毕竟之后特斯拉要用什么元素也没公布,而且可靠性、耐用性也都还没验证。
马斯克要做没有稀土元素的永磁电机,无非就两条路,非稀土永磁或者自励电机,总之是需要磁性的。特斯拉说的是下一代电机,是无稀土元素的永磁电机,注意,这里还是提到了永磁电机,但不再使用稀土元素,这就有点狠了。
现在,大部分电动车的电机采用了稀土钕铁硼材料支撑的永磁电机。
而电机,正是电动汽车的核心动力系统。大部分电动汽车都配备了有稀土元素的永磁电机的动力系统,成熟的技术和高效率,让永磁电机成为主流选择,但永磁电机价格高(贵就贵在稀土材料上),还有高温容易退磁这些缺点。
业界认为,特斯拉要去稀土化其实并不容易。既然还是要做永磁,那仍然要有磁材料,而现阶段使用的稀土永磁材料已经发展到了第三代钕铁硼Nd2Fe14B的阶段。目前,第四代铁氮(碳)永磁体,还处于研发阶段,距离产业化仍有很长一段距离。
接着,分析两种可行性。
特斯拉打破主流规则,用自励电机,给线圈通电之后产生磁性;可行性不大,如果这么做,就等于把现阶段小型化永磁电机推倒重来,重新回归特斯拉创立之初的电机配置,不省电、不省空间,可行性不大。
另一种,研发出一种新材料,不是稀土元素,但还具有磁性。铁芯磁体确实是可以,不过,用在小家电上可行,但用在电动车上保证性能、效率,很难。那铁芯磁体就基本可以告别备用方案了,那剩下的可能就真得需要一个新物质的发明。
这种物质是什么?特斯拉没说,马斯克没提,业界也都看懵了;但凡说是告别永磁电机,都好理解,可能是感应电机也可能是自励电机。
特斯拉想采用新材料体系,目的毫无疑问是降低成本而且还要甩开稀土的限制,那是否考虑在性能和可靠性方面做出让步?而下一代电机的时间线又是何时?别忘了4680电池也还没大面积量产,已经两年过去了。
下一代电机,实际操作起来可能并不简单。
特斯拉的话,不能不行,但也不能全信。业界对特斯拉的下一代永磁电机,普遍保持观望态度,毕竟新材料的研发不是一朝一夕的事情,如果发现了具备可替代性的新材料,比稀土性价比要高,早就已经开始商业化量产,说不定还能拿个诺奖。
如果真有新材料的信息,特斯拉不会在这卖关子,大概率会直接宣布。
特斯拉下决心去稀土,可能是嗅到了什么风向,而不再使用稀土做永磁,大概率是用一种特殊磁性材料代替稀土。但可能特斯拉目前也没有十足的把握能把这事做快做好,所以没敢公布太多,或者是在立项初期阶段,能不能成还存疑。
国内该不该跟这股风?
从技术研发角度来看,客观点说,特斯拉确实引领力新能源时代的一部分技术发展,这点确实是要承认。那这次,我们或许可以不用跟,但不可以忽视这种可能性。虽然经过上面的分析,得出结论,以现在的技术、研发水平,新材料替代稀土做磁体的可能性非常小。
但,如果特斯拉电机去稀土化成功,肯定会进一步降低成本。
特斯拉去稀土化本质,可能是减轻对供应链层面限制的担忧。虽说特斯拉对无稀土永磁电机实现起来也不算容易,既然提出了,要实现或许只是时间问题。这时,也别拿国内厂商的研发力度去做推演,不在一个层面。就像全固态电池一样,国内厂家宣传有几年了,还徘徊在半固态电池阶段,被日产抢先研发成功了。实事求是,我们的技术与研发环境是存在一定差距的。
中国车企该跟,但也要有方向的跟。特斯拉提出的这个思路,或许是对的,或许也是另有原因。但,目前也就只有特斯拉率先提出这个概念,究竟怎么实施也没有更具体的信息透露。
国内品牌盲目的跟风,是不可取的。毕竟,新材料的研发是需要试错的,而且成本很高,失败是常事成功才是偶然。
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