在本周舉行的Cybercab活動(dòng)上,特斯拉展示了一款不使用稀土材料的電機(jī)。這款電機(jī)在功率密度和效率方面都有顯著提升。

過(guò)去幾年,稀土在電動(dòng)汽車領(lǐng)域備受關(guān)注,但許多人并不清楚稀土的具體用途。稀土元素主要包括鑭系元素以及鈧和釔。盡管名字中帶有“稀有”,但實(shí)際上一些稀土元素如釹在地殼中的豐度并不低。釹被廣泛用于制造高性能永磁體,常見于揚(yáng)聲器、硬盤和電動(dòng)機(jī)等設(shè)備。其他稀土元素如鏑、鋱和鐠也常用來(lái)改善釹磁體性能。

鋰離子電池通常不使用稀土元素,因此電動(dòng)汽車中的稀土問(wèn)題主要集中在電機(jī)部分。每輛電動(dòng)汽車電機(jī)中使用的稀土元素大約為1千克,但在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需求量會(huì)迅速增加。特斯拉早期車型采用交流感應(yīng)電機(jī),這種電機(jī)不需要稀土元素。然而,在Model 3推出后,特斯拉開始使用永磁電機(jī),并逐步推廣到更多車型。
早在2023年,特斯拉就宣布將研究如何制造不使用稀土元素的永磁電機(jī)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)可能需要采用鐵氧體或鋁鎳鈷等其他材料制造磁體。在本周的活動(dòng)中,特斯拉展示了新型驅(qū)動(dòng)電機(jī),該電機(jī)體積縮小了18%,重量減輕了25%,同時(shí)具有更高的效率。馬斯克隨后確認(rèn)這款電機(jī)不使用稀土金屬。
新電機(jī)目前僅出現(xiàn)在Cybercab上,未來(lái)有可能推廣到其他車型。無(wú)稀土電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于可以優(yōu)化車輛的空間布局和整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)。Cybercab已獲得每英里165Wh的能耗認(rèn)證,成為能耗最低的電動(dòng)汽車之一。高能效不僅來(lái)自新型電機(jī),還包括較小的車身尺寸、空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)和輕量化等因素。即使電機(jī)效率再提高幾個(gè)百分點(diǎn),對(duì)整車能耗的影響也可能有限。
減少稀土使用的另一個(gè)原因是供應(yīng)鏈的高度集中。全球大量稀土元素的加工和精煉能力集中在中國(guó),這使得其他國(guó)家的企業(yè)更加關(guān)注供應(yīng)安全問(wèn)題。特斯拉此次發(fā)布的無(wú)稀土電機(jī),對(duì)于降低供應(yīng)鏈依賴、優(yōu)化車輛結(jié)構(gòu)及提高生產(chǎn)穩(wěn)定性具有重要意義。如果特斯拉能夠?qū)⑦@項(xiàng)技術(shù)推廣到更多車型并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),其價(jià)值將遠(yuǎn)超單純的效率提升。




