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稀土是現代科技工業不可少的多種元素匯合，在半導體范疇更是簡直無處不在。全球產能主要散布在中國。其中稀土永磁資料更是磁電轉換的關鍵角色，也是稀土產業最直接的應用產物。 公開材料顯現，電機是稀土最大下游，在稀土永磁的應用中，電機占比超越60%。永磁同步磁阻電機中，稀土永磁體占到整個電機原資料本錢的50%左右。 不過在今年3月份的特斯拉投資日活動上，特斯拉擔任動力總成工程的副總裁Colin Campbell引見稱，特斯拉的下一代汽車平臺將減少75%的碳化硅。特斯拉下一代永磁電機將完整不運用稀土資料，他們將在緊湊高效的工廠里停止建造。旨為下一代汽車設計一切控制器，從而降低電子設備的復雜性和本錢。 對此，據網易科技報道，中國電子科技集團公司首席專家、中國電子資料行業協會磁性資料分會秘書長、中國稀土學會常務理事張明表示，屁股決議腦袋，馬斯克的戰略更多是一種“迫不得已”的交代。 他以為，特斯拉下一代電動車不運用稀土，是順應美國開展電動汽車方案的投資戰略，我們要理性對待，不適過度解讀。 另外，上海大學機自學院電氣工程系教授羅建也指出，馬斯克不用稀土，可能有他的立場：“不能說洋人不用稀土，我們就跟風。” 專家還談到，特斯拉并沒有分享可交換的新資料，雖然從技術上剖析，有一些可能的選項，比方鐵氧體永磁、無稀土磁性化合物等，但似乎都有這樣那樣的缺陷。 電機，是新能源汽車的三大中心零部件之一，是新能源汽車的“心臟”，重要性顯而易見。普通來說，電動車的驅動電機分為兩大類：是交流異步電機，另一種是永磁同步電機。兩者相比，各有優劣。 交流異步電機，它的勵磁，也就是產生磁場，靠的是電流。也就是電流中有一局部是用來產生磁場的，然后轉子的轉速和旋轉磁場的轉速不同步，所以叫做異步電動機，正是由于異步，所以產生了轉差，轉差使轉子上的導體產生電流，從而在磁場中受力轉動。也是由于這個異步，所以控制起來比同步復雜一點。交流異步電機是線圈和轉子鐵芯，所以價錢廉價，本錢低，過載才能也強，性能彪悍，皮實耐用。 永磁同步電機的永磁指的是勵磁采用的是永磁體，也就是磁鐵。磁鐵之前性能不好，但是釹鐵硼（稀土元素釹、鐵及硼組成的金屬間化合物）的穩定性能和普遍應用，讓永磁體的牢靠性和穩定性越來越好了，退磁現象也更少發作了。同步指的是旋轉磁場的速度和轉子的速度是分歧的，要控制轉子速度，只需控制磁場轉速，也就是交流電頻率就能夠了。同步自然控制起來更便當一點。 永磁同步電機由于運用稀土永磁資料更耐用，更輕量化，是車企的主流選擇。而異步交流電機的功率和扭矩更低，體積更大，不過相對廉價。
特斯拉早期推出的電動汽車，運用的就是交流異步電機。不過，隨著上海超級工廠投產，特斯拉也開端運用稀土永磁同步電機，或兩種電機混合運用。 永磁同步電機少用、或者不用稀土資料，到底行不行？
“這在技術上是可行的。”羅建教授以為，假如電機不用稀土，得分幾種狀況：一種是，電機完整不運用磁性資料，變成了沒有永磁體的電機。第二種是，稀土永磁體和其他永磁資料混用。第三種是，電機還用永磁體，但不再運用稀土，而用其他交換資料。僅從技術途徑上說，以上三種辦法都能完成。
而采取哪一種電機，取決于不同的應用場景，不同的電機其實都有時機。
羅建以不采用永磁資料技術道路舉例。在絕大多數狀況下，永磁體能樹立磁場，可以進步效率。但在電機高速運轉時，永磁體的磁場一旦過強，就需求削弱磁場，這會帶來能量損耗。這時分，永磁體就變成一個“壞事”。
因而，這些年業界提出了相應的處理計劃：比方，電動四驅車的一根軸采用永磁電機， 另外一根軸采用異步電機，兩者互相搭配。比方，特斯拉在Model3等車型上，其前輪用了交流感應電動機，后輪用了永磁同步電動機驅動。這類混合驅動方式統籌了性能和效率，還能減少對稀土資料的用量。
羅建指出，假如車輛在滑行，此時異步機里由于沒有磁場，自身不會帶來附加損耗。可假如是永磁電機，里面有磁場，即便不通電，也會帶來附加損耗。所以，不同時間、不同工況下運用什么電機，是能夠討論的。
而另一種狀況，則是在同步電機的根底上，用電力磁場交換永磁體。此外，還有一種“折中”計劃，即采用永磁輔助電機：“電機的磁場，一局部由永磁體樹立，另一局部用由定子電流經過轉子磁阻樹立。”羅建表示。 電機專家、上海交通大學電氣工程系副主任王志新教授也表示，早在5年前，國內就有技術團隊察看到特斯拉在停止相關研討，近年來也曾經開端有向產品化開展的趨向。從業界和學界的角度上，要完成不用稀土的永磁電機目前已有兩條明晰道路：第一種是永磁輔助同步的勵磁電機，最大特征是用鋼做轉子，能夠不用稀土。第二種是對稀土自身的替代，制造一種新型的磁性資料，比方鐵和鎳的資料作為稀土資料上的替代。所以從技術打破上來說永磁電機不依賴稀土是有技術途徑的，下一步需求察看特斯拉的技術成果和相關的設計效果。
永磁電機是稀土資料的重要應用范疇，但不是獨一的應用范疇。實踐上，包括航天、機械、電子、激光、陶瓷、合金制造等眾多范疇，掩蓋我國經濟民生的各行各業，對稀土資料都有著旺盛且持續增長的需求。 但是，特斯拉宣布下一代永磁電機將完整不運用稀土資料之后，卻在一定水平上，對我國的釹鐵硼市場，乃至整個稀土行業都帶來了沖擊。同時也引發了人們關于稀土產業將來的考慮和擔憂。特斯拉固然沒有分享可交換的新資料，但是依據之前的報道和剖析，特斯拉可能會采用磁鋼資料、鈉鎂離子電池等新資料來替代局部稀土資料。此外，新工藝可能采用更先進的加工技術和資料處置辦法，以完成更高效的永磁電機消費。不過，這些都是揣測，詳細的狀況需求等候特斯拉進一步的官方音訊或者相關報告的發布。 眾所周知，稀土短缺是一個全球性問題，減少關于稀土的依賴，不只可以進步資源的可持續應用性，還可以為企業帶來更大的經濟效益。但是，從目前的技術程度來看，稀土資料仍是永磁電機范疇中最為優秀的資料，因而，替代稀土資料的研討照舊任重道遠。 |
