特斯拉下一代永磁電機(jī)不用稀土，馬斯克在之前的投資者大會(huì)上這樣放言，一言重挫稀土產(chǎn)業(yè)，受其波及，行業(yè)個(gè)股一度紛紛下挫。老馬大嘴一張，殺傷力如此之大，難道稀土永磁真的要徹底涼涼？

“馬斯克是一個(gè)有雄心的和大膽敢想的人物。特斯拉下一代電動(dòng)車不使用稀土，是順應(yīng)美國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車計(jì)劃的‘政治正確’的投資策略，我們要理性看待，不適過(guò)度解讀�！�

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司首席專家、中國(guó)電子材料行業(yè)協(xié)會(huì)磁性材料分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)、中國(guó)稀土（000831）學(xué)會(huì)常務(wù)理事張明向《能量場(chǎng)》表示，屁股決定腦袋，馬斯克的策略更多是一種“迫不得已”的交代。

“以前有一種傾向。一有爭(zhēng)論，那洋人都是對(duì)的�！鄙虾４髮W(xué)機(jī)自學(xué)院電氣工程系教授羅建對(duì)《能量場(chǎng)》表示，馬斯克不用稀土，可能有他的立場(chǎng)：“不能說(shuō)洋人不用稀土，我們就跟風(fēng)。”

不用稀土永磁，

到底行不行？

電機(jī)，是新能源汽車的三大核心零部件之一，是新能源汽車的“心臟”，重要性不言而喻。一般來(lái)說(shuō)，電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)分為兩大類：一種是永磁同步電機(jī)，另一種是異步交流電機(jī)。

兩者相比，各有優(yōu)劣。

永磁同步電機(jī)，往往需要用到以釹鐵硼為主的稀土永磁材料，該材料可對(duì)電機(jī)整體性能改善，使電機(jī)工作更為穩(wěn)定，提高電機(jī)的效率，改善電機(jī)的耐熱性，使電機(jī)更耐用，更輕量化，是車企的主流選擇。而異步交流電機(jī)的功率和扭矩更低，體積更大，不過(guò)相對(duì)便宜。

特斯拉早期推出的電動(dòng)汽車，使用的就是交流異步電機(jī)。不過(guò)，隨著上海超級(jí)工廠投產(chǎn)，特斯拉也開(kāi)始使用稀土永磁同步電機(jī)，或兩種電機(jī)混合使用。

然而，一貫“離經(jīng)叛道”、熱衷成本控制的馬斯克，此前曾在特斯拉投資者大會(huì)高調(diào)表示，現(xiàn)在的Model 3永磁電機(jī)稀土量減少了25%，而下一代電機(jī)將不再使用稀土材料。

問(wèn)題的關(guān)鍵在于：永磁同步電機(jī)少用、或者不用稀土材料，到底行不行？

“這在技術(shù)上是可行的。”羅建教授認(rèn)為，如果電機(jī)不用稀土，得分幾種情況：一種是，電機(jī)完全不使用磁性材料，變成了沒(méi)有永磁體的電機(jī)。第二種是，稀土永磁體和其他永磁材料混用。第三種是，電機(jī)還用永磁體，但不再使用稀土，而用其他替換材料。僅從技術(shù)路徑上說(shuō)，以上三種方法都能實(shí)現(xiàn)。

而采取哪一種電機(jī)，取決于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，不同的電機(jī)其實(shí)都有機(jī)會(huì)。

羅建以不采用永磁材料技術(shù)路線向《能量場(chǎng)》舉例。在絕大多數(shù)情況下，永磁體能建立磁場(chǎng)，能夠提高效率。但在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，永磁體的磁場(chǎng)一旦過(guò)強(qiáng)，就需要減弱磁場(chǎng)，這會(huì)帶來(lái)能量損耗。這時(shí)候，永磁體就變成一個(gè)“壞事”。

因此，這些年業(yè)界提出了相應(yīng)的解決方案：比如，電動(dòng)四驅(qū)車的一根軸采用永磁電機(jī)， 另外一根軸采用異步電機(jī)，兩者相互搭配。比如，特斯拉在Model3等車型上，其前輪用了交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，后輪用了永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。這類混合驅(qū)動(dòng)方式兼顧了性能和效率，還能減少對(duì)稀土材料的用量。

羅建指出，如果車輛在滑行，此時(shí)異步機(jī)里因?yàn)闆](méi)有磁場(chǎng)，本身不會(huì)帶來(lái)附加損耗�？扇绻�是永磁電機(jī)，里面有磁場(chǎng)，即使不通電，也會(huì)帶來(lái)附加損耗。所以，不同時(shí)間、不同工況下使用什么電機(jī)，是可以討論的。

而另一種情況，則是在同步電機(jī)的基礎(chǔ)上，用電力磁場(chǎng)替換永磁體。此外，還有一種“折中”方案，即采用永磁輔助電機(jī)：“電機(jī)的磁場(chǎng)，一部分由永磁體建立，另一部分用由定子電流通過(guò)轉(zhuǎn)子磁阻建立。”羅建表示。

這樣做，有什么好處？

羅建談到，新能源汽車電機(jī)和工業(yè)電機(jī)*大的不同是，新能源車的電機(jī)速度是從0變到*大，沒(méi)有一個(gè)額定速度。因此，人們想用一臺(tái)永磁電機(jī)，在所有的速度范圍內(nèi)都達(dá)到*好效果，難度很大，也不現(xiàn)實(shí)：“所以，從綜合效率優(yōu)化的成本來(lái)說(shuō)，用稀土永磁材料、以及非稀土永磁材料（比如鐵氧體），共同輔助搭配，做一個(gè)永磁輔助電機(jī)，是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案�！�

此前，特斯拉動(dòng)力總成工程負(fù)責(zé)人科林·坎貝爾在投資者日上發(fā)表講話，指出下一代電車，將會(huì)去除電動(dòng)汽車永磁電機(jī)中的稀土。

但問(wèn)題是，他沒(méi)有提供將會(huì)采用什么技術(shù)，何時(shí)上市以及使用范圍。

“馬斯克不用稀土永磁，可新材料是什么沒(méi)有公布。”上海有色金屬網(wǎng)稀土分析師楊佳文向《能量場(chǎng)》表示，如果特斯拉想開(kāi)發(fā)新的技術(shù)，或者運(yùn)用新的材料，先不說(shuō)能否商業(yè)化生產(chǎn)，可開(kāi)發(fā)周期是多久，也沒(méi)有說(shuō)明。

馬斯克有沒(méi)有可能

發(fā)現(xiàn)新材料？

如果馬斯克依舊想用永磁體電機(jī)，但不使用稀土材料，這是否可行呢？

張明向《能量場(chǎng)》表示，特斯拉電動(dòng)汽車永磁電機(jī)如果不使用稀土材料，可能的方向是兩種：一種是使用現(xiàn)有的無(wú)稀土永磁材料進(jìn)行改進(jìn)，另一種是使用新型無(wú)稀土永磁材料。

談到*種方向，張明表示：“如果特斯拉用鐵氧體永磁替代稀土永磁，那么電機(jī)要提供相同的磁能時(shí)，所需永磁體的體積將增大10～12倍。這一技術(shù)方案不符合電動(dòng)汽車對(duì)車身輕量化的需求�！�

而如果馬斯克要使用新型的無(wú)稀土永磁材料，張明表示，這在技術(shù)、規(guī)�；�量產(chǎn)上都存在難點(diǎn)。

為此，張明舉了一個(gè)例子。

2012年，美國(guó)能源部實(shí)施了一個(gè)研發(fā)無(wú)稀土永磁材料的REACT計(jì)劃，對(duì)Fe16N2、MnBi等多種材料進(jìn)行研究，但至今沒(méi)有重大進(jìn)展。主要原因，是替換稀土的材料且需要可批量生產(chǎn)的塊體材料制造工藝：但現(xiàn)階段，全球還沒(méi)有找到美國(guó)REACT計(jì)劃中候選永磁材料的制造工藝。

除了制造工藝的難點(diǎn)，新材料從發(fā)明到規(guī)模化生產(chǎn)，仍需要時(shí)間。

比如，2022年年底，美國(guó)愛(ài)荷華州立大學(xué)艾姆斯實(shí)驗(yàn)室的夏薇儀和東京大學(xué)固體物理研究所櫻井正弘等人，就在PANS發(fā)表文章，證明了他們的機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）指導(dǎo)框架能夠在幾天內(nèi)，完成無(wú)稀土磁性化合物Fe3CoB2的計(jì)算發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)合成，而該材料適用于無(wú)稀土永磁應(yīng)用。

“盡管如此，即使找到替代釹鐵硼的新型永磁材料，要將其投入規(guī)�；�生產(chǎn)，樂(lè)觀地說(shuō)至少5年以上�！睆埫髡劦�，當(dāng)下稀土永磁電機(jī)的核心材料釹鐵硼，早在1983年就已經(jīng)發(fā)明，但規(guī)�；�生產(chǎn)也等到了2000年以后。

“現(xiàn)階段沒(méi)有這樣的技術(shù)基礎(chǔ)�！睏罴盐恼劦�，2022年，鐠釹金屬（釹鐵硼原材料之一）漲到130多萬(wàn)/噸，大家還在用，說(shuō)明現(xiàn)階段沒(méi)有可以完全替代釹鐵硼永磁的材料。

稀土永磁貴不貴？

馬斯克為何如此“著急”去宣告自己的“去稀土計(jì)劃”？

對(duì)此，人們猜想馬斯克執(zhí)著于“去稀土”，在于成本考量。公開(kāi)資料顯示，電動(dòng)車采用的稀土永磁電機(jī)，運(yùn)用到的稀土材料釹鐵硼，一般能占到永磁電機(jī)成本的50%。

“一臺(tái)常見(jiàn)的100多kWh的新能源電車，其永磁電機(jī)大致消耗1公斤到3公斤的釹鐵硼”，羅建表示。

除了電動(dòng)車的主要驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電動(dòng)車還會(huì)裝配幾十臺(tái)微電機(jī)，主要應(yīng)用于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤(pán)、車身三大部位及附件中。根據(jù)汽車行業(yè)估算，每輛經(jīng)濟(jì)型汽車需配備20臺(tái)以上小電機(jī)，轎車至少需60臺(tái)以上小電機(jī)，豪華型轎車需近百臺(tái)小電機(jī)。

《能量場(chǎng)》查閱相關(guān)資料得知，如果按照行業(yè)平均數(shù)據(jù)而言，純電動(dòng)汽車的電池、電機(jī)、電控占整車成本之比分別為37%、7%、6%。稀土永磁同步電機(jī)，主要由永磁體、定子鐵芯、殼體、轉(zhuǎn)子和定子繞組等組成，分別占電機(jī)45%、17%、13%、7%和6%的成本。

照此推算，電車的永磁體材料約占整車成本的3.2%，并非電動(dòng)車*大的成本。如果按整車15萬(wàn)元價(jià)格計(jì)算，一臺(tái)電車的永磁體成本約4800元，按釹鐵硼平均價(jià)格450元/kg計(jì)算，整車將用大約10～11kg釹鐵硼。

“特斯拉的永磁電機(jī)不使用稀土材料，主要基于產(chǎn)業(yè)鏈可控考慮，成本考慮次之�！睆埫鞅硎�，電動(dòng)汽車的*大成本是動(dòng)力電池，其中正極材料約占整車成本16.7%，而稀土永磁體僅占整車成本約3%。

如果僅從成本方面考量，電動(dòng)汽車要降成本，主要對(duì)象不是去除稀土永磁體。

“馬斯克追求的政治正確”

一沒(méi)有公布技術(shù)路線，二沒(méi)有公布可替換的新材料，三沒(méi)有公布計(jì)劃的準(zhǔn)確時(shí)間——當(dāng)技術(shù)、材料、成本都無(wú)法得出一個(gè)合理的解釋，馬斯克究竟打的什么小算盤(pán)？

“他對(duì)投資者要有交代�！绷_建對(duì)《能量場(chǎng)》表示，國(guó)外的投資者，對(duì)近年來(lái)稀土價(jià)格的劇烈波動(dòng)，以及供應(yīng)鏈?zhǔn)欠窨沙掷m(xù)性，是有擔(dān)憂的。

“美國(guó)電動(dòng)汽車制造十分擔(dān)憂過(guò)分依賴中國(guó)�！睆埫鞅硎�，目前美國(guó)電動(dòng)汽車制造對(duì)中國(guó)的動(dòng)力電池（中國(guó)精練了全球80%的原材料，擁有77%的電池產(chǎn)能，制造了60%的電池組件）和稀土永磁材料（尤其釹鐵硼材料，中國(guó)銷量占全球90%以上）依賴度非常高：“此前，美國(guó)特朗普政府計(jì)劃擺脫對(duì)中國(guó)的依賴已成為了美國(guó)的‘政治正確’”。

實(shí)際上，特朗普政府在2021年8月宣布啟動(dòng)了一項(xiàng)計(jì)劃，到2030年使美國(guó)一半的新車實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化。為吸引投資者，馬斯克此次提出了這些大膽的計(jì)劃，與他以前的投資宣傳手法如出一轍。

張明談到，馬斯克雄心勃勃地宣布到2030年，要每年生產(chǎn)2000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車，屆時(shí)，如果馬斯克還用稀土永磁電機(jī)，2000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車將至少需要10萬(wàn)噸的稀土永磁：“如此大的需求量，到時(shí)候不可能美國(guó)化，這將對(duì)美國(guó)投資產(chǎn)生多大的影響？所以，馬斯克獨(dú)出心裁，給美國(guó)政府和投資者一個(gè)似是而非的新方向�！�

數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)是高性能釹鐵硼永磁材料的*大生產(chǎn)國(guó)，2022年，我國(guó)稀土永磁累計(jì)注冊(cè)企業(yè)達(dá)到1964家。而隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)公司技術(shù)的進(jìn)步與向高端產(chǎn)品轉(zhuǎn)型的政策鼓勵(lì)，我國(guó)高性能釹鐵硼磁材產(chǎn)量激增，目前已經(jīng)占據(jù)世界產(chǎn)量比例接近70%。

海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示，2013年以來(lái)我國(guó)稀土永磁體出口量持續(xù)增長(zhǎng)，2022年我國(guó)稀土永磁體出口達(dá)53288噸，同比增長(zhǎng)8.6%，創(chuàng)歷史新高。

中國(guó)稀土永磁體產(chǎn)量的激增，也意味著包含特斯拉在內(nèi)的眾多外國(guó)車企，對(duì)中國(guó)稀土永磁的依賴越來(lái)越重。為了擺脫這樣的依賴，各國(guó)車企早已在行動(dòng)。

比如，日本和歐洲的科技機(jī)構(gòu)、公司和車企正在嘗試開(kāi)發(fā)非稀土，或少用稀土的永磁同步電機(jī)。而近十年來(lái)，各國(guó)都在該技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了密集的研發(fā)，無(wú)稀土永磁材料的研發(fā)成了各國(guó)攻克的重點(diǎn)。

“別國(guó)走他們的路，

我們理性審視”

永磁電機(jī)是稀土材料的重要應(yīng)用領(lǐng)域，但不是*的應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)際上，包括航天、機(jī)械、電子、激光、陶瓷、合金制造等眾多領(lǐng)域，覆蓋我國(guó)經(jīng)濟(jì)民生的各行各業(yè)，對(duì)稀土材料都有著旺盛且持續(xù)增長(zhǎng)的需求。

然而，馬斯克的一席話，卻在一定程度上，對(duì)我國(guó)的釹鐵硼市場(chǎng)，乃至整個(gè)稀土行業(yè)都帶來(lái)了沖擊。

就馬斯克的去稀土化的“猜想”，《能量場(chǎng)》也咨詢了比亞迪（002594）公司。比亞迪方面表示，目前公司主驅(qū)電機(jī)均為永磁同步電機(jī)，扭矩密度和功率密度大，工況效率高，已實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化，產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)下，比亞迪主驅(qū)為永磁同步電機(jī)，輔驅(qū)為異步電機(jī)的技術(shù)路線不會(huì)改變。

而面對(duì)馬斯克“去稀土化”，究竟如何看待？

張明對(duì)《能量場(chǎng)》談到，我們國(guó)家稀土永磁材料（釹鐵硼）產(chǎn)業(yè)，具備著其它國(guó)家不具有的先天優(yōu)勢(shì)，不管從礦物開(kāi)采、金屬提煉、稀土合金、稀土永磁材料、到電動(dòng)汽車，全產(chǎn)業(yè)鏈完整，具有規(guī)�；�效益優(yōu)勢(shì)，人才培養(yǎng)和儲(chǔ)備全球*。

而為了適應(yīng)低成本需求，諸如晶界擴(kuò)散技術(shù)和鑭鈰雙合金稀土永磁材料技術(shù)，現(xiàn)在都得到了大規(guī)模應(yīng)用，并在國(guó)家科技部專項(xiàng)支持下不斷提升稀土永磁材料技術(shù)：“我們國(guó)家要有產(chǎn)業(yè)自信，別國(guó)走他們的路，我們理性審視！”

羅建也告訴《能量場(chǎng)》，除了技術(shù)層面分析，我們還應(yīng)該看到洋人不用稀土可能有他的立場(chǎng)。我們國(guó)家不用跟風(fēng)，在發(fā)展釹鐵硼的這些事情上，一定要站穩(wěn)立場(chǎng)。

他說(shuō)，“當(dāng)然，如果特斯拉真的降了成本，或者有技術(shù)突破，這個(gè)是值得學(xué)習(xí)的。僅僅是因?yàn)閾?dān)心稀土的供應(yīng)的問(wèn)題，那沒(méi)有必要。”

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