近日材料界一个比较热的新闻#全球电动车巨头特斯拉宣布正在打造零稀土元素的永磁电动车电机：特斯拉动力系统副总裁ColinCampbell在当地时间3月1日举办的投资者活动上表示，随着世界向清洁能源过渡，稀土需求量也在急剧增加，这导致满足稀土需求有一定难度，并且开采稀土也会产生环境和健康风险。因此，特斯拉在设计下一代驱动单元时，选择了完全不使用任何稀土材料的永磁电机。

▼演讲ppt中展示了ModelY永磁电机当前的稀土用量与下一代电机系统用量

目前，ModelY需要三种稀土，第一种约为500克，另外两种各为10克，尽管特斯拉没有具体说明现行的电机使用了哪些元素，但有我们猜测，第一个元素可能是钕，另外两个是镝和铽或铈。

PS：根据金属和矿产咨询公司AdamasIntelligence的数据，电动汽车电机占全球稀土永磁体消耗量的12%，其中特斯拉约占15%至20%。

除了电池性能，电机也是提升续航能力重点

电机是电动汽车实现电能与机械能转换的关键部件。在提升电动车的续航问题上，汽车制造商大多将研发精力集中在高能量密度的电池上，然而，提升电机自身效能也可以提升续航能力并且使电池组更小、更轻便。

与传统的电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结构简单，运行可靠；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。在今天，大部分电动汽车都配备了由稀土制成的永磁电机驱动的动力系统，永磁同步电机的高效率能更好地提高续航里程（常用普通电机的平均效率为70%多，而稀土永磁电机，其能量转换效率可以达到90%以上，最好的可以达到98%以上）。稀土永磁同步电机能耗低续航优秀，备受众多车企喜爱，但对于许多稀土资源缺乏的国家来说，他们不得不担心稀土供应链的稳定性，因此他们一直在努力寻求一个没有稀土的永磁电机技术路线。

如何实现无稀土永磁电机？

根据相关的资料显示，目前要实现不用稀土的永磁电机目前已有两条清晰路线：第一种是永磁辅助同步的励磁电机，最大特色是用钢做转子，可以不用稀土。第二种是对稀土本身的替代，制造一种新型的磁性材料，比如铁和镍的材料作为稀土材料上的替代。

在众多新型磁性材料中，氮化铁磁体是（Fe16N2）是值得期待的，与钐钴硬磁材料相比，氮化铁磁体可将能量密度提高40% ，由于不含稀土元素，这类永磁材料得到了广泛的关注。目前代表性的制造商是美国的美国永磁体开发公司Niron Magnetics-该公司负责推进美国能源部不含关键矿物材料的强力永磁体商业化项目。Niron 开发了 Clean Earth Magnet™ 技术，该技术通过精确控制和操纵氮化铁（Fe16N2）的晶体结构，获得具有高温回弹性的高强度磁体，第一代 Clean Earth Magnet™ 提供大约 0.9 特斯拉的磁场强度，将满足从音频扬声器、磁传感器和消费电器到工业电机和汽车附件电机的广泛应用。第二代磁铁将提供 1.5 特斯拉的磁场强度，并将解决更高扭矩密度和高工作温度的应用——包括电动汽车传动系统和风力涡轮机。

粉体圈编辑：Alpha

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