[科技脱口秀]电动车是电池之战？其实是“磁铁”之战

by Lim Juhyeong

Published 08 Apr.2023 13:00(KST)

Updated 08 Apr.2023 13:43(KST)

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中国垄断八至九成市场的永磁体
电动车电机等电动装置的关键部件
美英为降低稀土磁体依赖全力以赴

随着中国政府决定限制稀土“钕”的制造技术出口，电动汽车行业进入紧急状态。钕是电机核心部件“永磁体（Permanent Magnet·PM）”的原料，中国在这一领域占据了整个市场80%至90%的份额。

从电动车电机到风力涡轮机，全球大多数电动机几乎都采用PM电机。有观点指出，相比其他国家也能较好构建供应链的二次电池，这一问题要迫切得多。

亚马逊在售的条形钕永磁体 [图片来源=亚马逊]

本月5日（当地时间），日本《读卖新闻》报道称，中国通商当局正在考虑限制钕PM制造技术的出口。如果这一政策成为现实，那么在中国以外国家通过引进技术许可来生产钕PM将被禁止。也就是说，今后各国在钕PM方面事实上只能全面依赖中国制成品。

据报道，中国制造的钕PM市场占有率为80%至90%。日本虽然也掌握钕PM加工技术，但市场份额仅在10%至15%之间。

PM是在保持特定环境条件下能够长期保持磁性的物质。它是将钢、硼与极少量钕或钐钴混合制成的。其中，钕PM的磁力远强于其他稀土磁体，因此主要用于高功率电动装置。

搭载钕PM的电机被称为“永磁电机（PM电机）”。在电动车、风力涡轮机等需要高功率电机的领域，几乎必然会采用PM电机。这是因为得益于PM卓越的磁力，其“功率密度（单位重量的输出功率）”远高于其他类型电机。

尤其对于电动车而言，PM电机可以说是决定性能的关键要素。凭借PM电机较高的功率密度，动力总成（车辆传递动力的部件集合）整体效率得以提升，从而电动车可以跑得更远、更快。

因此，如果钕PM市场被中国完全纳入版图，从长期来看，其对电动汽车行业造成的影响将远比二次电池严重。如果因贸易争端导致中国钕PM出口受限，汽车零部件供应链将立刻崩塌。这与在中国以外国家也拥有相当产能的锂离子电池形成了截然不同的局面。

再加上如果在全球范围内只有中国构建起牢固的电动车普及网络，那么拥有比亚迪、长城汽车、吉利集团、蔚来等强势电动车整车企业的中国汽车制造业，很可能将成为最大受益者。

英国电机技术企业“YASA”的轴向磁通电机。该电机具有高功率和高转矩表现，可减少稀土用量。[图片来源=YASA 提供]

西方车企一直在反复尝试制造“非稀土PM”。目前钕PM电机仍然在性能上独占鳌头，但随着美中贸易争端加剧、供应链趋于不稳定，寻找替代方案的努力预计也将加速。

具有代表性的是英国电机技术企业YASA。该公司成立于2009年，因其技术实力在2021年被德国梅赛德斯-奔驰公司收购，现为其子公司。

YASA制造的电机是“轴向磁通电机（Axial-flux motor，AF电机）”。通常PM电机的转子在定子内外部受磁力作用，以径向（Radial）方向旋转，而YASA的AF电机转子则以轴向（Axial）方向旋转，这是两者的区别。轴向旋转方式具有更高的转矩。

严格来说，YASA的AF电机并不是PM电机的替代品，YASA同样使用稀土永磁体。但其优点在于可以大幅减少使用量，这是因为在相同重量下，AF电机拥有远强于传统PM电机的输出与转矩。这也是YASA被视为相对电动车“后来者”的欧洲车企的一种“安全选项”的原因。

上个月在“投资者日”活动上，特斯拉公开表示正在研发的无稀土永磁电机。特斯拉供图

另一方面，电动车领军企业特斯拉在上个月的业务战略发布会上表示，计划制造将稀土含量直接降为0克的PM电机，引发关注。

特斯拉目前尚未披露将采用何种合金制造磁体，也未说明该磁体能否超越钕PM的磁力。但如果特斯拉真的成功开发出“无稀土PM”，并实现量产，不仅电动车产业，甚至全球地缘政治格局都可能被彻底改写。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。