“價(jià)格屠夫”特斯拉繼續(xù)朝制造端擠壓成本，這一次瞄準(zhǔn)的是永磁電機(jī)。在剛結(jié)束的年度投資者日活動(dòng)上，特斯拉動(dòng)力總成工程副總裁Colin Campbell提到，特斯拉下一代永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)中完全不使用任何稀土材料。

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對(duì)此，多位稀土行業(yè)相關(guān)人士告訴財(cái)聯(lián)社記者，“目前完全可以替代稀土永磁的技術(shù)不存在”、“短期內(nèi)是不可能發(fā)生的”，中國(guó)稀土行業(yè)協(xié)會(huì)相關(guān)人士更是對(duì)財(cái)聯(lián)社記者直言“沒(méi)有可能”。不過(guò)，財(cái)聯(lián)社記者通過(guò)和電機(jī)技術(shù)專家交流獲悉，要實(shí)現(xiàn)不用稀土的永磁電機(jī)目前已有清晰路線，可替代的磁材也有幾種。

有新能源汽車行業(yè)人士對(duì)財(cái)聯(lián)社記者表示，從綜合性能來(lái)看，目前使用稀土原料的永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢(shì)。如果不用稀土，勢(shì)必會(huì)影響新能源汽車整車?yán)m(xù)航；若不使用重稀土，不但會(huì)增加驗(yàn)證，而且客戶或會(huì)借此砍價(jià)。

“主動(dòng)進(jìn)化”還是“迫不得已”？

Colin Campbell表示，在2017年至2022年期間，由于提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，他們已成功地將新Model 3驅(qū)動(dòng)模塊的稀土使用量減少了25%。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)幻燈片展示，在特斯拉現(xiàn)行使用的電機(jī)中，三種稀土元素分別使用了500g、10g和10g。據(jù)特斯拉透露，下一代電機(jī)將三種稀土元素的用量都降至0g。

業(yè)內(nèi)猜測(cè)，特斯拉展示的三個(gè)稀土元素中，第一個(gè)元素可能是釹，另外兩個(gè)是鏑和鋱。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，特斯拉只是說(shuō)下一代電機(jī)不用稀土元素，其他部位可能還會(huì)繼續(xù)用。

多位業(yè)內(nèi)人士對(duì)財(cái)聯(lián)社記者分析表示，促使特斯拉“放棄稀土造電機(jī)”的原因主要有兩方面：一方面是美國(guó)稀土供應(yīng)不足，主要依賴進(jìn)口；另一方面是目前稀土價(jià)格偏高。梁亞非對(duì)財(cái)聯(lián)社記者指出，稀土材料是電機(jī)成本最大的部分，約占3成以上。

據(jù)外媒報(bào)道，2018年3月特斯拉Model 3車型將放棄使用感應(yīng)電機(jī)改為永磁同步電機(jī)。生意社數(shù)據(jù)顯示，2018年初稀土指數(shù)為332，該指數(shù)值于2022年2月24日達(dá)到峰值1007，相較2018年初增長(zhǎng)了203.3%。截至2023年3月2日，生意社稀土指數(shù)為612，較2018年初增長(zhǎng)了84.3%。

事實(shí)上，受資源限制和稀土價(jià)格波動(dòng)影響，國(guó)外團(tuán)隊(duì)一直在研究稀土的替代品。據(jù)彭博等外媒報(bào)道，2022年10月，劍橋大學(xué)一團(tuán)隊(duì)和來(lái)自?shī)W地利的合作者發(fā)現(xiàn)了一種制造新型磁性材料鐵-鎳(tetrataenite)的新方法，有望成為稀土永磁的替代品。

“目前新能源汽車釹鐵硼永磁材料的消耗量約占市場(chǎng)需求量的1/3左右，可以說(shuō)，新能源車對(duì)稀土永磁的需求支撐了市場(chǎng)和價(jià)格。如果特斯拉開(kāi)發(fā)出成本更低的永磁電機(jī)，其他新能源車企也會(huì)跟進(jìn)，受影響的不僅僅是目前新能源汽車對(duì)稀土永磁的需求量，還包括未來(lái)新能源汽車需求的增長(zhǎng)空間。不僅如此，其他行業(yè)也會(huì)跟進(jìn)。對(duì)稀土行業(yè)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)顛覆性的事情?！蹦硺I(yè)內(nèi)資深人士對(duì)記者如是說(shuō)。

對(duì)于特斯拉不用稀土的下一代電機(jī)計(jì)劃，中科三環(huán)相關(guān)人士回應(yīng)財(cái)聯(lián)社記者表示，“市場(chǎng)上大多數(shù)的主流汽車品牌可能都是公司的客戶。目前能夠完完全全替代稀土的技術(shù)和產(chǎn)品還看不到，如果特斯拉能實(shí)現(xiàn)，影響確實(shí)還挺大的。但它能不能實(shí)現(xiàn)，這完全是一個(gè)未知數(shù)?！?/p>

3月2日，廣晟有色（600259.SH）證券部人士表示，“目前行業(yè)最先進(jìn)的晶界滲透技術(shù)僅可以減少鏑、鋱等中重稀土的添加量約50%-70%，特斯拉所謂的不使用稀土僅是簡(jiǎn)短的一條新聞，并未說(shuō)明其替代產(chǎn)品或者解決方案，同時(shí)行業(yè)內(nèi)也沒(méi)有其他可替代稀土的重大技術(shù)性突破。個(gè)人認(rèn)為，如果特斯拉完全不用稀土的話，產(chǎn)品效率可能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。”

從永磁材料發(fā)展的角度來(lái)看，目前釹鐵硼永磁材料是第三代永磁材料。據(jù)了解，第四代永磁材料納米復(fù)合材料和稀土鐵氮（碳）系材料仍在研發(fā)中。這意味著，稀土永磁商業(yè)化應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走。

不用稀土將影響新能源車?yán)m(xù)航

電機(jī)是新能源汽車的三大核心零部件之一，被譽(yù)為新能源汽車的“心臟”。目前，市面上常見(jiàn)電機(jī)有永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)，二者各有優(yōu)劣。

具體來(lái)看，永磁同步電機(jī)更節(jié)能、更輕量化，但是它需要用到稀土材料，因此造價(jià)成本更高；而交流異步電機(jī)雖具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但其功率和扭矩更低，體積也更大。

所謂永磁，是指在制造電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)加入永磁體，使電機(jī)的性能得到進(jìn)一步提升。中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，永磁同步電機(jī)的成本構(gòu)成中永磁體的占比最大，約44.9%；交流異步同步電機(jī)成本構(gòu)成中，定子鐵芯疊片的占比最大為37.8%。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，從綜合性能來(lái)看，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢(shì)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年國(guó)內(nèi)新能源車永磁同步電機(jī)裝機(jī)比例已超過(guò)98%。

上海梅賽德斯奔馳車輛技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)穆青對(duì)財(cái)聯(lián)社記者稱，“續(xù)航里程是新能源車的核心痛點(diǎn)之一，永磁同步電機(jī)的高效率能更好地提高續(xù)航里程。隨著高性能釹鐵硼永磁體和電力電子元件的進(jìn)一步發(fā)展，永磁同步電機(jī)也進(jìn)一步完善，更符合綠色發(fā)展理念。”

值得一提的是，特斯拉最早采用的就是不用稀土的交流感應(yīng)電機(jī)，但從Model 3開(kāi)始采用永磁直流電機(jī)，并最終在其他車型上也使用了這一款電機(jī)。

穆青表示，“如果不用稀土，常規(guī)來(lái)說(shuō)影響新能源汽車整車?yán)m(xù)航；不用重稀土的話，目前業(yè)內(nèi)沒(méi)有嘗試過(guò)，因此需要花時(shí)間去驗(yàn)證，會(huì)導(dǎo)致研發(fā)費(fèi)用增加?！北本┬履茉雌嚬煞萦邢薰倦婒?qū)系統(tǒng)總師梁亞非則認(rèn)為，不用重稀士不但會(huì)增加驗(yàn)證，而且客戶會(huì)借此砍價(jià)。

新能源汽車的爆發(fā)式增長(zhǎng)，是拉動(dòng)稀土永磁需求上漲的重要因素之一。據(jù)國(guó)金證券研究所測(cè)算，預(yù)計(jì)2023年新能源車釹鐵硼占比從15%上升至26%。

另?yè)?jù)研究機(jī)構(gòu)EVTank預(yù)測(cè)，2025年全球新能源汽車銷量將超1200萬(wàn)輛。中科三環(huán)（000970.SZ）董秘此前表示，就目前的平均情況而言，每臺(tái)新能源汽車中釹鐵硼永磁材料的用量大約在2.5公斤左右。據(jù)此計(jì)算，2025全球新能源汽車對(duì)稀土磁材的需求量將達(dá)3萬(wàn)噸。

值得關(guān)注的是，新能源汽車的高速發(fā)展，驅(qū)動(dòng)稀土永磁相關(guān)上市公司業(yè)績(jī)高增長(zhǎng)。比如，中科三環(huán)預(yù)計(jì)2022年實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)6.5億元至9.5億元，同比增長(zhǎng)62.96%-138.17%；金力永磁（300748.SZ）預(yù)計(jì)2022年實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)7億元至8.3億元，同比增長(zhǎng)55%-85%。中科三環(huán)和金力永磁也是特斯拉稀土永磁的主要供應(yīng)商。

永磁電機(jī)具備不用稀土的路徑

據(jù)財(cái)聯(lián)社記者了解，從技術(shù)突破上來(lái)說(shuō)，永磁電機(jī)不依賴稀土具備技術(shù)路徑，具體包括鐵氧體電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、EESM-電勵(lì)磁同步電機(jī)等。此外，可替代并且已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用的永磁材料有鋁鎳鈷（AlNiCo）、鐵氧體和釤鈷永磁幾種類型。

一位不愿具名的業(yè)內(nèi)資深人士對(duì)財(cái)聯(lián)社記者稱，“馬斯克一直在做一些顛覆性的事情，但我現(xiàn)在想不出特斯拉會(huì)用啥材料。他沒(méi)有說(shuō)特斯拉電機(jī)何時(shí)起不用稀土，這是最大的bug。如果不使用稀土的話，鋁鎳鈷是一種，但它的磁性能肯定沒(méi)有稀土永磁好?！?/p>

公開(kāi)資料顯示，鋁鎳鈷是最早開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種永磁材料，是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構(gòu)成的一種合金，于20世紀(jì)30年代問(wèn)世。上世紀(jì)60年代以后，隨著鐵氧體永磁和稀土永磁的相繼問(wèn)世，鋁鎳鈷永磁在電機(jī)中的應(yīng)用逐步被取代。換言之，若采用鋁鎳鈷永磁將意味著“開(kāi)倒車”。

中金有色3月2日速評(píng)指出，鐵氧體一直是低端領(lǐng)域稀土釹鐵硼的替代品，其性能、體積等各方面都很難達(dá)到釹鐵硼的水平，可以用在一些退而求其次的領(lǐng)域，比如汽車上的一些微電機(jī)，但是全面替代稀土永磁實(shí)際上是開(kāi)了技術(shù)上的倒車；至于釤鈷永磁，它本身就含有稀土元素釤，具有放射性，目前僅用于軍工、航天等領(lǐng)域，在新能源車角度進(jìn)行替代可謂是得不償失。

技術(shù)路徑而言，梁亞非對(duì)財(cái)聯(lián)社記者表示，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)不用稀土，但NVH（聲振粗糙度）問(wèn)題較大，礦用機(jī)械使用較多；EESM-電勵(lì)磁同步電機(jī)高速效率更好，適合高速競(jìng)爭(zhēng)力基因較強(qiáng)的車型和品牌，如BMW，但其CLTC（中國(guó)輕型汽車行駛工況）效率比永磁同步差；鐵氧體電機(jī)對(duì)于溫度比較敏感，最核心就是影響續(xù)航。

梁亞非進(jìn)一步表示，“我覺(jué)得特斯拉下一代電機(jī)不使用稀土不是不可能。特斯拉作為一個(gè)主機(jī)廠，有可能以效率或者續(xù)航的損失，來(lái)應(yīng)對(duì)可能的供應(yīng)鏈緊張或者成本問(wèn)題。它本身就是從異步電動(dòng)機(jī)（感應(yīng)電動(dòng)機(jī)）起步，異步電動(dòng)機(jī)效率也低，它都能接受?！?/p>

中金公司有色行業(yè)首席分析師齊丁也認(rèn)為，特斯拉想做材料轉(zhuǎn)換的原因是他們意識(shí)到全球?qū)τ谙⊥良按挪牡男枨蠹铀?，可能?huì)帶來(lái)稀土的供不應(yīng)求，因此想尋求別的解決方法?！斑@無(wú)疑是對(duì)稀土及磁材供需偏緊最好的印證?！?/p>

齊丁同時(shí)表示，特斯拉設(shè)計(jì)下一代的永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)，只不過(guò)不用稀土材料?！斑@說(shuō)明，從技術(shù)路線上，此前特斯拉最初在Roadster使用的感應(yīng)異步電機(jī)很難卷土重來(lái)。”