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放空炮？玩概念？還是劍指中國稀土供應(yīng)，意圖擺脫對中國稀土的強(qiáng)烈依賴，不想被中國“卡脖子”？
特斯拉剛剛放出話來：他們造的電動(dòng)車上配置的下一代永磁電機(jī)將完全不使用稀土材料！
特斯拉宣傳語：完全不再使用稀土永磁體
這是真的嗎？要知道事實(shí)上，在2018年，世界上93%的電動(dòng)汽車都配備了由稀土制成的永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)。在 2020年，占全球77% 的電動(dòng)汽車市場使用永磁電機(jī)。電動(dòng)汽車行業(yè)觀察者認(rèn)為：隨著中國成為最大的電動(dòng)汽車市場之一，中國又在很大程度上控制了稀土供應(yīng)，所以中國不太可能從永磁機(jī)轉(zhuǎn)向。但是特斯拉是什么情況，又是怎么考慮的呢？
2018年，特斯拉在Model 3首次使用嵌入式永磁同步電機(jī)，同時(shí)在前軸上保留了感應(yīng)電機(jī)。目前，特斯拉在其 Model S 和 X兩種型號(hào)的電動(dòng)車上同時(shí)使用了兩種電機(jī)，一種是稀土永磁電機(jī)，一種是感應(yīng)電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)可以提供更多動(dòng)力，而帶有永磁體的感應(yīng)電機(jī)效率更高，可以將行駛里程提高10%。
永磁電動(dòng)機(jī)的由來說到這，就不得不提提稀土永磁電動(dòng)機(jī)是怎么來的。大家都知道磁生電、電生磁，電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生離不開磁場，由此出現(xiàn)了勵(lì)磁和永磁兩種提供磁場的方式。
直流電機(jī)、同步電機(jī)及許多微型特種電機(jī)，都需要一個(gè)直流磁場，傳統(tǒng)方法是利用具有鐵心的通電線圈（稱為磁極）來獲得磁場，但是這個(gè)方法最大的缺點(diǎn)是電流在線圈電阻中有能量損耗（產(chǎn)熱），從而降低了電機(jī)效率，增加了運(yùn)行成本。
這時(shí)人們就想到——假如有一個(gè)永久的磁場存在，不再用電生磁，那么電機(jī)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不就提高了嗎。于是在20世紀(jì)80年代前后就出現(xiàn)了多種永磁材料，它們隨之被應(yīng)用到了電機(jī)之中，成就了永磁體電動(dòng)機(jī)。
稀土永磁電動(dòng)機(jī)獨(dú)占鰲頭那什么材料可以制造永磁體呢？不少網(wǎng)友以為只有一種材料，其實(shí)不然，能產(chǎn)生永久磁場的磁體主要有四種，分別是：陶瓷（鐵氧體），鋁鎳鈷（AlNiCo），釤鈷（SmCo）和釹鐵硼（NdFeB）。包括鋱和鏑在內(nèi)的特殊釹磁鐵合金已經(jīng)開發(fā)出具有更高居里溫度的合金，使它們能夠承受高達(dá)200°C的更高溫度。
在20世紀(jì)80年代以前，永磁體材料主要為鐵氧體永磁和鋁鎳鈷永磁，但是這類材料的剩磁不是很強(qiáng)，所以產(chǎn)生的磁場相對較弱。不僅如此，這兩種永磁體矯頑磁力較低，一旦遇到外部磁場很容易受影響而退磁，也就制約了永磁電機(jī)的發(fā)展。
再說說稀土磁鐵。其實(shí)稀土磁鐵這種永磁體分為兩種：輕稀土和重稀土。全球稀土儲(chǔ)量由大約85%的輕稀土和15%的重稀土組成。后者提供適用于許多汽車應(yīng)用的高溫額定磁鐵。到了20世紀(jì)80年代以后，出現(xiàn)了高性能的稀土永磁材料——釹鐵硼永磁體。
這種材料具有更高的剩磁，以及更高的矯頑力和能量產(chǎn)生，但通常比替代品更低的居里溫度。用它制成的稀土永磁電機(jī)優(yōu)點(diǎn)頗多，比如效率高、不需要?jiǎng)?lì)磁線圈，因而沒有勵(lì)磁能量損耗；相對磁導(dǎo)率與空氣機(jī)接近，降低了電機(jī)電感，提高了功率因數(shù)等等。正是因?yàn)橄⊥劣来烹姍C(jī)具有更好的功率密度和效率，所以電驅(qū)動(dòng)電機(jī)有許多不同的設(shè)計(jì)，最受歡迎的還是稀土永磁電機(jī)。
特斯拉想擺脫對中國稀土的依賴？大家都知道中國提供了全世界絕大多數(shù)的稀土資源，美國近些年也看到了這一點(diǎn)，他們不想在稀土供應(yīng)上受制于中國，所以拜登上臺(tái)后嘗試增加對稀土供應(yīng)鏈的參與，將其作為 2 萬億美元基礎(chǔ)設(shè)施提案的優(yōu)先事項(xiàng)之一。
MP Materials于2017年在加利福尼亞州收購了一座以前關(guān)閉的礦山，爭奪恢復(fù)美國稀土供應(yīng)鏈，重點(diǎn)是釹和鐠，并希望成為成本最低的生產(chǎn)商。萊納斯公司已獲得政府資助，在德克薩斯州建造一家輕稀土加工廠，并在德克薩斯州簽訂了另一份重稀土分離設(shè)施合同。
雖然美國做了那么多努力，但是行業(yè)人士認(rèn)為短期內(nèi)，特別是在成本方面中國在稀土供應(yīng)上將保持主導(dǎo)地位，美國根本無法撼動(dòng)。
也許是特斯拉看到了這一點(diǎn)，他們才考慮使用完全不用稀土的永磁體來做電動(dòng)機(jī)，這是大膽假設(shè)，還是口嗨，我們目前還不得而知。如果說特斯拉拋棄永磁電動(dòng)機(jī)，而改回感應(yīng)電機(jī)，這似乎又不是他們的行事風(fēng)格。
而特斯拉又想用永磁體電機(jī)，還完全拋棄稀土永磁體，那么會(huì)有兩種可能：一是對原有陶瓷（鐵氧體）、鋁鎳鈷（AlNiCo）永磁體有了創(chuàng)新成果，二是用其它非稀土的合金材料制作了永磁體還能保持與稀土永磁體同等效果。如果不是這兩種，那么特斯拉很可能是在玩概念。
Alliance LLC總裁Da Vukovich曾說“由于稀土磁鐵的特性，沒有其他磁鐵材料可以匹配它們的高強(qiáng)度性能。你不能真正取代稀土磁鐵”。
結(jié)語不管特斯拉是玩概念，還是真的想在永磁電機(jī)方面擺脫對中國稀土供應(yīng)的依賴，小編認(rèn)為：稀土資源很寶貴，我們要合理開發(fā)，多考慮千秋萬代之后的兒孫們還有的用，同時(shí)也需要科研人員們加大研究力度，咱不說特斯拉的提法好不好，至少也給了我們一些提示和啟發(fā)。
參考資料，特此致謝！
dnf轉(zhuǎn)職書還會(huì)出嗎以及dnf轉(zhuǎn)職書轉(zhuǎn)什么職業(yè) - 櫻花動(dòng)漫
1、《專題五 稀土永磁電機(jī)》
2、《雖然中國將繼續(xù)在電動(dòng)汽車中使用稀土，但歐洲嘗試不同的選擇》
3、《電動(dòng)汽車中的稀土：問題、解決方案和實(shí)際情況》
4、《特斯拉使用稀土磁鐵嗎？》
5、《開發(fā)不太依賴稀土磁鐵的電動(dòng)機(jī)》
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