“價格屠夫”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上，特斯拉動力總成工程副總裁Colin Campbell提到，特斯拉下一代永磁驅(qū)動電機(jī)中完全不使用任何稀土材料。

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對此，多位稀土行業(yè)相關(guān)人士告訴財聯(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”，中國稀土行業(yè)協(xié)會相關(guān)人士更是對財聯(lián)社記者直言“沒有可能”。不過，財聯(lián)社記者通過和電機(jī)技術(shù)專家交流獲悉，要實現(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)人士對財聯(lián)社記者表示，從綜合性能來看，目前使用稀土原料的永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢。如果不用稀土，勢必會影響新能源汽車整車?yán)m(xù)航；若不使用重稀土，不但會增加驗證，而且客戶或會借此砍價。

“主動進(jìn)化”還是“迫不得已”？

Colin Campbell表示，在2017年至2022年期間，由于提高了傳動系統(tǒng)的效率，他們已成功地將新Model 3驅(qū)動模塊的稀土使用量減少了25%。根據(jù)現(xiàn)場幻燈片展示，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，特斯拉展示的三個稀土元素中，第一個元素可能是釹，另外兩個是鏑和鋱。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，特斯拉只是說下一代電機(jī)不用稀土元素，其他部位可能還會繼續(xù)用。

多位業(yè)內(nèi)人士對財聯(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：一方面是美國稀土供應(yīng)不足，主要依賴進(jìn)口；另一方面是目前稀土價格偏高。梁亞非對財聯(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年初增長了84.3%。

事實上，受資源限制和稀土價格波動影響，國外團(tuán)隊一直在研究稀土的替代品。據(jù)彭博等外媒報道，2022年10月，劍橋大學(xué)一團(tuán)隊和來自奧地利的合作者發(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需求量的1/3左右，可以說，新能源車對稀土永磁的需求支撐了市場和價格。如果特斯拉開發(fā)出成本更低的永磁電機(jī)，其他新能源車企也會跟進(jìn)，受影響的不僅僅是目前新能源汽車對稀土永磁的需求量，還包括未來新能源汽車需求的增長空間。不僅如此，其他行業(yè)也會跟進(jìn)。對稀土行業(yè)來說，這是一個顛覆性的事情。”某業(yè)內(nèi)資深人士對記者如是說。

對于特斯拉不用稀土的下一代電機(jī)計劃，中科三環(huán)相關(guān)人士回應(yīng)財聯(lián)社記者表示，“市場上大多數(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，如果特斯拉能實現(xiàn)，影響確實還挺大的。但它能不能實現(xiàn)，這完全是一個未知數(shù)。”

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短的一條新聞，并未說明其替代產(chǎn)品或者解決方案，同時行業(yè)內(nèi)也沒有其他可替代稀土的重大技術(shù)性突破。個人認(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，被譽為新能源汽車的“心臟”。目前，市面上常見電機(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，因此造價成本更高；而交流異步電機(jī)雖具有價格優(yōu)勢，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，從綜合性能來看，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年國內(nèi)新能源車永磁同步電機(jī)裝機(jī)比例已超過98%。

上海梅賽德斯奔馳車輛技術(shù)有限公司技術(shù)總監(jiān)穆青對財聯(lián)社記者稱，“續(xù)航里程是新能源車的核心痛點之一，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)來說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)沒有嘗試過，因此需要花時間去驗證，會導(dǎo)致研發(fā)費用增加。”北京新能源汽車股份有限公司電驅(qū)系統(tǒng)總師梁亞非則認(rèn)為，不用重稀士不但會增加驗證，而且客戶會借此砍價。

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

另據(jù)研究機(jī)構(gòu)EVTank預(yù)測，2025年全球新能源汽車銷量將超1200萬輛。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)此計算，2025全球新能源汽車對稀土磁材的需求量將達(dá)3萬噸。

值得關(guān)注的是，新能源汽車的高速發(fā)展，驅(qū)動稀土永磁相關(guān)上市公司業(yè)績高增長。比如，中科三環(huán)預(yù)計2022年實現(xiàn)歸母凈利潤6.5億元至9.5億元，同比增長62.96%-138.17%；金力永磁（300748.SZ）預(yù)計2022年實現(xiàn)歸母凈利潤7億元至8.3億元，同比增長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)財聯(lián)社記者了解，從技術(shù)突破上來說，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)、開關(guān)磁阻電機(jī)、EESM-電勵磁同步電機(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)資深人士對財聯(lián)社記者稱，“馬斯克一直在做一些顛覆性的事情，但我現(xiàn)在想不出特斯拉會用啥材料。他沒有說特斯拉電機(jī)何時起不用稀土，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有稀土永磁好。”

公開資料顯示，鋁鎳鈷是最早開發(fā)出來的一種永磁材料，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“開倒車”。

中金有色3月2日速評指出，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際上是開了技術(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，梁亞非對財聯(lián)社記者表示，開關(guān)磁阻電機(jī)不用稀土，但NVH（聲振粗糙度）問題較大，礦用機(jī)械使用較多；EESM-電勵磁同步電機(jī)高速效率更好，適合高速競爭力基因較強(qiáng)的車型和品牌，如BMW，但其CLTC（中國輕型汽車行駛工況）效率比永磁同步差；鐵氧體電機(jī)對于溫度比較敏感，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。特斯拉作為一個主機(jī)廠，有可能以效率或者續(xù)航的損失，來應(yīng)對可能的供應(yīng)鏈緊張或者成本問題。它本身就是從異步電動機(jī)（感應(yīng)電動機(jī)）起步，異步電動機(jī)效率也低，它都能接受。”

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到全球?qū)τ谙⊥良按挪牡男枨蠹铀伲赡軙硐⊥恋墓┎粦?yīng)求，因此想尋求別的解決方法。“這無疑是對稀土及磁材供需偏緊最好的印證。”

齊丁同時表示，特斯拉設(shè)計下一代的永磁驅(qū)動電機(jī)，只不過不用稀土材料。“這說明，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。”