近日材料界一個比較熱的新聞#全球電動車巨頭特斯拉宣布正在打造零稀土元素的永磁電動車電機：特斯拉動力系統副總裁ColinCampbell在當地時間3月1日舉辦的投資者活動上表示，隨著世界向清潔能源過渡，稀土需求量也在急劇增加，這導致滿足稀土需求有一定難度，并且開采稀土也會產生環境和健康風險。因此，特斯拉在設計下一代驅動單元時，選擇了完全不使用任何稀土材料的永磁電機。

▼演講ppt中展示了ModelY永磁電機當前的稀土用量與下一代電機系統用量

目前，ModelY需要三種稀土，第一種約為500克，另外兩種各為10克，盡管特斯拉沒有具體說明現行的電機使用了哪些元素，但有我們猜測，第一個元素可能是釹，另外兩個是鏑和鋱或鈰。

PS：根據金屬和礦產咨詢公司AdamasIntelligence的數據，電動汽車電機占全球稀土永磁體消耗量的12%，其中特斯拉約占15%至20%。

除了電池性能，電機也是提升續航能力重點

電機是電動汽車實現電能與機械能轉換的關鍵部件。在提升電動車的續航問題上，汽車制造商大多將研發精力集中在高能量密度的電池上，然而，提升電機自身效能也可以提升續航能力并且使電池組更小、更輕便。

與傳統的電勵磁電機相比，永磁電機，特別是稀土永磁電機具有結構簡單，運行可靠；體積小，質量輕；損耗小，效率高；電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優點。在今天，大部分電動汽車都配備了由稀土制成的永磁電機驅動的動力系統，永磁同步電機的高效率能更好地提高續航里程（常用普通電機的平均效率為70%多，而稀土永磁電機，其能量轉換效率可以達到90%以上，最好的可以達到98%以上）。稀土永磁同步電機能耗低續航優秀，備受眾多車企喜愛，但對于許多稀土資源缺乏的國家來說，他們不得不擔心稀土供應鏈的穩定性，因此他們一直在努力尋求一個沒有稀土的永磁電機技術路線。

如何實現無稀土永磁電機？

根據相關的資料顯示，目前要實現不用稀土的永磁電機目前已有兩條清晰路線：第一種是永磁輔助同步的勵磁電機，最大特色是用鋼做轉子，可以不用稀土。第二種是對稀土本身的替代，制造一種新型的磁性材料，比如鐵和鎳的材料作為稀土材料上的替代。

在眾多新型磁性材料中，氮化鐵磁體是（Fe16N2）是值得期待的，與釤鈷硬磁材料相比，氮化鐵磁體可將能量密度提高40% ，由于不含稀土元素，這類永磁材料得到了廣泛的關注。目前代表性的制造商是美國的美國永磁體開發公司Niron Magnetics-該公司負責推進美國能源部不含關鍵礦物材料的強力永磁體商業化項目。Niron 開發了 Clean Earth Magnet? 技術，該技術通過精確控制和操縱氮化鐵（Fe16N2）的晶體結構，獲得具有高溫回彈性的高強度磁體，第一代 Clean Earth Magnet? 提供大約 0.9 特斯拉的磁場強度，將滿足從音頻揚聲器、磁傳感器和消費電器到工業電機和汽車附件電機的廣泛應用。第二代磁鐵將提供 1.5 特斯拉的磁場強度，并將解決更高扭矩密度和高工作溫度的應用——包括電動汽車傳動系統和風力渦輪機。

粉體圈編輯：Alpha

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