在全球新能源汽車電驅(qū)動(dòng)中,永磁電機(jī)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(duì)應(yīng)的稀土永磁電機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、特性好等一系列優(yōu)點(diǎn)而備受推崇。但由于重稀土在稀土礦中的儲(chǔ)量較少,隨著新能源電動(dòng)車的普及,國內(nèi)外大規(guī)模生產(chǎn)稀土永磁電機(jī),重稀土的使用將會(huì)面臨資源短缺瓶頸。目前,一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將低重稀土永磁體用于電機(jī)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(gè)生動(dòng)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(duì)汽車產(chǎn)業(yè)而言尤甚。在永磁電機(jī)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(duì)改善電機(jī)的動(dòng)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(jī)一直是新能源汽車的主流配置。大洋電機(jī)近日在機(jī)構(gòu)調(diào)研中表示,稀土永磁同步電機(jī)是目前新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主流技術(shù)路線,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)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(jī)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(jī)采用的重稀土元素不同,因?yàn)槠浯媪可?、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(gè)電機(jī)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(jī)有限公司總經(jīng)理牛銘奎在接受記者采訪時(shí)表示,重稀土和輕稀土的儲(chǔ)量及價(jià)格差異都很大,比如鐠釹目前市場價(jià)70多萬元/噸,鋱則高達(dá)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(dòng)取消重稀土,減少輕稀土鐠釹的用量,取得了不錯(cuò)的成果。對(duì)此,牛銘奎也從三方面進(jìn)行了分析:第一,全球稀土儲(chǔ)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(jī)對(duì)稀土的使用量較之前少了很多,對(duì)稀土的依賴程度有所降低;再次,值得一提的是隨著電機(jī)回收行業(yè)的發(fā)展,廢舊電機(jī)的稀土材料在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)接近100%的提純和回收,這也是一個(gè)重要的稀土來源。“以前制造一臺(tái)電機(jī)所需的稀土材料,今后或?qū)⒆鲇糜谏a(chǎn)兩臺(tái)新電機(jī)?!彼硎荆磥黼S著新能源汽車市場持續(xù)增長,電機(jī)回收可能會(huì)是稀土材料的重要來源,“稀土達(dá)峰”也有望提前實(shí)現(xiàn)。屆時(shí),稀土材料可能會(huì)與新能源汽車一樣,實(shí)現(xiàn)有機(jī)的動(dòng)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(duì)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(dòng)作,通過政策支持、市場引進(jìn)、企業(yè)扶持等方式推動(dòng)其發(fā)展。2022年,國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《新能源汽車專題報(bào)告》提出,要研究高效無稀土驅(qū)動(dòng)電機(jī),加快研發(fā)超高效無稀土電機(jī)。這意味著,無稀土電機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了國家重要技術(shù)戰(zhàn)略儲(chǔ)備,成為工業(yè)制品裝備內(nèi)的“新藍(lán)?!?,在資源轉(zhuǎn)型之路上成為新的驅(qū)動(dòng)力。