2026年9月初,特斯拉把一项持续了三年多的技术目标放到了真实的道路上去验证。位于美国得克萨斯州奥斯汀的Cybercab开始公开道路测试,这是一款没有方向盘和踏板的双座车型,搭载了一套不使用稀土金属的驱动电机。9月4日马斯克在社交平台证实了该电机续航表现与传统稀土永磁电机相当,并认为这项技术“极难实现”。
这件事的意义不但是特斯拉换了一种动力系统。过去新能源汽车的动力系统基本上都是依靠钕铁硼永磁材料来制造,因此稀土也是电动车产业链中的关键资源。这次特斯拉试图回答的问题就是如果不用稀土的话,电机能不能在功率、效率、体积以及续航这几个方面取得平衡呢?从Cybercab目前披露的参数来看,在特定车型和场景下已经走通了。
传统永磁同步电机的优点是转子上的钕铁硼磁体可以提供稳定而强大的磁场,配合定子线圈完成能量转换。Model Y单台电机约需用520克稀土材料,相关电机的综合效率可达到较高水平。问题在于铁氧体等非稀土磁体的磁能积明显比钕铁硼低很多,通常只有后者的七分之一到十分之一。单纯替换磁体一般会导致功率下降、体积增大或者效率降低。
特斯拉的做法不是寻找一种更强的非稀土磁铁,而是重新组合整个电驱系统。据公开信息可知,这套方案一方面重新设计了转子磁路,并且使电机更多地依靠磁阻转矩来提供动力而不是依靠永磁体磁场强度;另一方面使用发卡式定子将铜线槽满率由原来的40%提高到70%,改善电流通过和散热表现。同时把电机的转速调高到15000转以上,用更高的速度来弥补磁场强度不足的问题。
这些技术单独来看,不是之前从来没有出现过的方案。真正困难的是把它们组合起来,并且实现稳定量产。Cybercab这套电机的披露参数有功率约163千瓦、体积缩小18%、重量减轻25%之分。“如果配合47.6千瓦时电池组,EPA综合续航约为673公里。”需要注意的是,这些数据对应的是目前确认的车型和配置,不能直接推导出它已经适用于所有特斯拉车型,更不能等同于传统高性能电驱方案将被全面替代。
特斯拉推动零稀土电机的成本、供应链这两个因素都比较重要。稀土永磁体一般会占到驱动电机材料成本的一大部分,单台驱动单元预计可以节省约1000美元。与此同时,特斯拉还披露了生产端的变化:驱动单元自动化生产节拍有望压缩到10秒以内,产线占地面积减少约一半,部分功率电子器件的需求也有所下降。对于Robotaxi这类重在规模化运营、提高制造效率的车型而言,在降低材料依赖度和简化生产工艺方面都具有现实意义。
供应链安全属于深层次考虑。全球稀土精炼和加工能力集中在国家之中,重稀土镝、铽的供应集中度更高。2025年4月,中国对部分中重稀土物项实施出口管制,随后马斯克曾公开表示,稀土磁体出口限制影响了Optimus人形机器人的生产。根据素材披露的数据,每台Optimus需要使用约3.5到4公斤钕铁硼。对于特斯拉来说,“零稀土电机”既是降低成本的工程方案又是减少关键材料供应链风险的一种尝试。
中国稀土产业真正的优势不是别人必须使用稀有金属,而是在于完整的产业链、成熟的分离提纯能力以及长期积累的制造经验。特斯拉用三年半时间依靠磁路、绕组和转速等各方面的协同,在特定场景中实现了零稀土电机量产的验证,说明替代方案并不是很容易。如果更多的车企在中低速或者成本敏感或者是特定自动驾驶车型上使用类似路线的话,那么稀土永磁材料增量需求就会受到影响;但是在高性能电动车、人形机器人、工业伺服等追求高功率密度的领域里,稀土永磁依然有着很强的价值。零稀土电机其实已经是一条可以被证明为可行的道路了,并且不是因为稀有金属时代就结束了信号。