无稀土电机能否真正落地永磁材料变化将如何影响新能源汽车驱动系统

永磁电机并不就是必须使用稀土的。这两个概念经常被放到一起讨论,但是从技术路线来说,永磁体可以用很多种材料来做成,而稀土只是其中一种性能较好、应用较广的选择。围绕无稀土电机的讨论真正关注的是能不能做,并不是能不能在功率、效率、成本和可靠性之间取得平衡。

无稀土电机能否真正落地永磁材料变化将如何影响新能源汽车驱动系统-有驾

新能源汽车驱动电机对体积、重量和效率都有很高的要求。车辆要保证起步时的动力输出稳定,在加速阶段也保持稳定的动力输出,爬坡的时候也需要有比较好的动力表现,高速行驶的时候还需要有良好的动力性能。稀土永磁材料的优势就在于可以提供较高的磁能积,在较小的体积下获得较强的动力。因此过去许多高性能驱动电机会使用含稀土的永磁材料。

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但是并不意味着没有稀土就无法制造电机,除了稀土永磁电机以外,还有感应电机、同步磁阻电机以及采用铁氧体等非稀土磁性材料方案。不同路线各有取舍,有的结构更适合高转速运行,有的对控制系统要求更高,在一些工况下需要更大的体积或者牺牲一定的性能。

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因此业界一直在试图减少对稀土永磁材料的依赖。有关的讨论中提到特斯拉很多次,主要是因为它的电驱技术路线以及供应链的变化可能会给行业造成示范效应。但是“采用无稀土方案”“全面摆脱稀土”不是同一回事,某一款电机、某一类车型或者某个阶段的技术调整,也不能直接推导出整个行业已经完成了替代。

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从是否具备竞争力的角度出发,应该考虑几个方面。

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一是动力性能,即电机能否满足车辆对于峰值功率、持续功率的要求;

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二是效率,在城市低速、高速巡航、频繁加减速时的能耗情况如何;三是散热和耐久性,材料和结构的变化不能只解决实验室指标问题而忽视长期使用状况的问题;四是制造成本以及产能,只有能够稳定量产才能实现技术优势变成市场价值。这也说明能源与材料供应不能简单地认为是单一因素决定胜负。一个国家或者一家企业拥有某种资源,并不代表其他的参与者就没有替代的途径。“技术进步并不是把某种材料彻底排除掉,而是通过设计上的改进、工艺上优化以及多路线并行的方式逐步减少对单一材料的依赖。

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从消费者角度来说,电机是否使用稀土,并不能成为评判车辆好坏的标准。实际体验还要考虑电池系统、电控策略、整车质量、传动效率和热管理能力等因素。对于产业而言,无稀土电机的价值就更偏向于供应链安全和技术选择增加,即当企业有更多方案时,在面对原材料价格波动以及供应变化的时候也会有更多的调整空间。所以“没有稀土也能做永磁电机”在技术上并不矛盾,“能做”“能大规模、低成本、高性能地做好”之间还存在材料、工艺和量产验证的问题。无稀土路线是否会成为主流,最终还要由真实的产品表现和长期市场应用来回答。

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