在全球新能源汽車電驅(qū)動中,永磁電機占比近90%。其中,添加了鏑、鋱等重稀土的永磁體,具有高磁能積和高矯頑力,對應(yīng)的稀土永磁電機具有體積小、重量輕、效率高、特性好等一系列優(yōu)點而備受推崇。但由于重稀土在稀土礦中的儲量較少,隨著新能源電動車的普及,國內(nèi)外大規(guī)模生產(chǎn)稀土永磁電機,重稀土的使用將會面臨資源短缺瓶頸。目前,一些發(fā)達國家已經(jīng)將低重稀土永磁體用于電機產(chǎn)品中。
作為一類具有特殊物理和化學(xué)性質(zhì)的金屬元素,其在許多高科技領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。坊間有一個生動的比喻,如果說石油是工業(yè)的血液,那稀土就是工業(yè)的維生素,對汽車產(chǎn)業(yè)而言尤甚。在永磁電機中,釹鐵硼(NdFeB)是最常用的永磁材料之一,具有很高的剩磁和能量積。而它的3種稀土組成元素:釹(Nd)、鐠(Pr)、鏑(Dy),對改善電機的動磁性、耐熱性,延長壽命,降低噪聲等方面有較大幫助。因此,盡管成本較高,但永磁電機一直是新能源汽車的主流配置。大洋電機近日在機構(gòu)調(diào)研中表示,稀土永磁同步電機是目前新能源汽車驅(qū)動電機的主流技術(shù)路線,轉(zhuǎn)換效率高達90%以上,目前來看,未來技術(shù)路線可能往減少稀土使用量的方向發(fā)展,具體而言,是少用重稀土,多用輕稀土。
通常意義上,電機使用的稀土多是指重稀土,如鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、釹(Nd)、鐠(Pr)等元素。不同電機采用的重稀土元素不同,因為其存量少、成本高。現(xiàn)在,企業(yè)開始轉(zhuǎn)向更多使用輕稀土,減少重稀土使用量。
整個電機行業(yè)都開始向少稀土化方向發(fā)展,尤其是減少重稀土的使用量。近日,浙江方正電機有限公司總經(jīng)理牛銘奎在接受記者采訪時表示,重稀土和輕稀土的儲量及價格差異都很大,比如鐠釹目前市場價70多萬元/噸,鋱則高達2000多萬元/噸,鑭鈰系稀土成本更低,僅為幾萬元/噸。所以,行業(yè)在推動取消重稀土,減少輕稀土鐠釹的用量,取得了不錯的成果。對此,牛銘奎也從三方面進行了分析:第一,全球稀土儲量足夠使用,完全不必焦慮;其次,當(dāng)前技術(shù)發(fā)展條件下,電機對稀土的使用量較之前少了很多,對稀土的依賴程度有所降低;再次,值得一提的是隨著電機回收行業(yè)的發(fā)展,廢舊電機的稀土材料在技術(shù)上可以實現(xiàn)接近100%的提純和回收,這也是一個重要的稀土來源。“以前制造一臺電機所需的稀土材料,今后或?qū)⒆鲇糜谏a(chǎn)兩臺新電機。”他表示,未來隨著新能源汽車市場持續(xù)增長,電機回收可能會是稀土材料的重要來源,“稀土達峰”也有望提前實現(xiàn)。屆時,稀土材料可能會與新能源汽車一樣,實現(xiàn)有機的動態(tài)平衡。結(jié)語作為資源大國,中國在繼續(xù)保持高能耗型作業(yè),還是對原有工業(yè)體系“刮骨療傷”的選擇中,選擇了以新能源為突破口促使工業(yè)轉(zhuǎn)型。我們也能看到,這幾年中國在新能源領(lǐng)域不斷有大動作,通過政策支持、市場引進、企業(yè)扶持等方式推動其發(fā)展。2022年,國家重點研發(fā)計劃《新能源汽車專題報告》提出,要研究高效無稀土驅(qū)動電機,加快研發(fā)超高效無稀土電機。這意味著,無稀土電機已經(jīng)進入了國家重要技術(shù)戰(zhàn)略儲備,成為工業(yè)制品裝備內(nèi)的“新藍海”,在資源轉(zhuǎn)型之路上成為新的驅(qū)動力。