马斯克画大饼，永磁电机不用稀土到底可行不可行？

3月1日，在特斯拉投资者日活动上，CEO马斯克高调宣布，旗下下一代永磁驱动电机中，将“完全不使用稀土材料”，这无疑是稀土需求端的一则利空消息。3月2日，A股开盘后，稀土永磁板块几只大权重龙头股悉数收跌，华宏科技开盘就跳水触及跌停，广晟有色、金力永磁、中国稀土跌超5%。当日该板块收跌2.24%，并在随后的两个交易日里继续震荡走低。

近些年来，随着电动汽车行业飞速发展，重要组件永磁电机的需求也水涨船高，而稀土正是永磁电机的重要原材料。那么马斯克声称的下一代永磁电机中完全不使用稀土材料在技术上可行吗？新能源汽车不使用稀土材料会有什么影响？马斯克不使用稀土材料制造永磁电机的目的是什么？

为解答上述问题，妙投邀请到某专注新能源汽车行业的一级市场投资人全先生和某车企研发骨干赵先生，为投资者答疑解惑。

核心看点：

1. 稀土材料对于永磁体来说是核心必要材料，且没有稀土元素以外的替代品。不使用稀土制造永磁电机不可能。

2. 从2011年开始海外车企就开始着手于降低永磁电机中的稀土元素用量和价值占比，改进方案对电机的效率均产生了可明显感知到的负面影响。

3. 目前包括实验室在内，没有任何组织和机构具备不使用稀土元素制造永磁电机的技术。

4. 不需要对稀土、对稀土永磁太过担忧，马斯克的说法现在看来可信度很低，存在夸大吹牛的嫌疑。

5. 在目前的技术下，新能源汽车不使用稀土材料会导致汽车能耗增加、电机做功效率降低，对汽车低速行驶时，续航里程的负面影响极为明显。

6. 特斯拉意图不使用稀土材料制造永磁电机的目的是降低成本，同时规避地缘政治对供应链安全的影响。

Q：稀土在永磁电机中充当什么角色？

A：永磁电机是一种利用永磁体产生磁场，通过转子的旋转来转换电能为机械能的电机。而稀土元素是永磁体中的重要组成部分，其高磁能密度、高磁化强度和稳定的磁性能，使得永磁体能够在小体积、轻质化的同时，提供更强的磁力。

马斯克宣布，下一代永磁电机中完全不使用稀土材料。这在技术上可能吗？

在目前国内永磁体行业所掌握的技术下，永磁电机不使用稀土材料是不可行的，稀土材料对于永磁体来说是核心必要材料，且没有稀土元素以外的替代品。

无论最早的一代永磁还是未来的四代永磁，都完全不可能不使用稀土材料制造永磁体，没有永磁体的电机就不是永磁电机。在目前国内所掌握的永磁体和电机技术下，电机不使用稀土材料就等于传统电励磁电机，不是永磁电机。

从2011年开始海外车企就开始着手研发不使用或减少使用稀土材料的永磁体电机，但是这么多年过去了没有任何一家企业真正能做到不使用稀土材料制造永磁电机，只能做到不使用重稀土材料、减少使用稀土材料和使用价格更低的稀土材料。而且这些所谓的改进方案对电机的效率均产生了可明显感知到的负面影响，这些所谓的改进型永磁电机大多用于混动和低端纯电车型。在一定意义上，永磁体、永磁电机与稀土材料是绑定的，甚至永磁电机需要稀土材料已经成为了这个行业的铁律。

马斯克的说法有可能存在夸大吹牛的嫌疑，特斯拉可能研发出了不含钕的永磁电机或是稀土材料含量极低的永磁材料。也有可能是特斯拉研发出了新款的传统电励磁电机，效率接近永磁电机的水平，马斯克将该电机当成永磁电机宣传。所以其对不需要对稀土、对稀土永磁太过担忧，马斯克的说法现在看来可信度很低。

当然也不排除特斯拉或者美国已经初步掌握了不使用稀土材料就能制造永磁电机的黑科技，并且在实验室做出了样品。

Q：在目前的技术下，新能源汽车不使用稀土材料会有什么影响？

A：新能源车不使用稀土材料意味着使用了传统的异步电励磁电机，使用异步电机对新能源车最明显的影响是降低了电机效率，最终反映在续航里程上。因为异步电机的工作效率在低于额定功率60%一下时，会急速下跌。当工作功率处于额定功率10%时，同步永磁电机的效率是异步电励磁电机的两倍以上。只有当异步电机的功率高于额定功率的60%以上后，异步电机的工作效率才能保持为一条较高、曲率较小的曲线。

反观同步永磁电机，全功率的工作效率均高于异步电励磁电机，全功率工作效率的曲线全程保持高位置、低曲率，尤其在低于20%额定功率的区间内，同步永磁电机的效率优势格外明显。这就意味着采用了异步电励磁电机的新能源车在日常通勤等市区内低速行驶的场景中，劣势尤为明显。

不使用重稀土材料和减少稀土材料的使用都会降低电机的效率，对纯电车的续航影响格外明显，这也就是为什么那些所谓的改进型永磁电机大多用于混动车型。

电励磁电机的转子还需要励磁电流，无功功率较高，定子电流高，同水平的同步永磁电机的定子电流值要低至少30%，电流低会减少电机的发热，增加电机的寿命。新能源车不使用同步永磁电机显然劣势明显。

Q：马斯克不使用稀土材料制造永磁电机的目的是什么？

A：不只是马斯克特斯拉，任何车企尤其是外国车企都有不用稀土制造永磁电机的诉求。因为近些年来，随着新能源汽车、风电、电子产业、工业自动化领域的发展，全球对稀土材料的需求日益增长，而中国作为全球最大稀土出口国却在近些年不断加大对稀土开采、出口的管控，管控力度越来越来，中国已经初步掌握了全球稀土材料的定价权，并着力推动稀土价格的上涨，最终导致稀土元素在新能源车的价值占比中越来越高。2020-2022年，全球仅新能源汽车对钕铁硼等稀土元素的需求量就已经分别达到了1.67万吨、2.34万吨、3.09万吨，增速分别为46%、40%、42%。特斯拉对组织效率和成本管理有非常极致的追求，马斯克一定不愿意看到特斯拉的成本控制受稀土涨价的影响。

其次，现在稀土代表的已经不是单纯的工业用品、稀有元素了，稀土已经成为中美地缘政治角逐中属于中国的一柄利剑，海外稀土材料下游随时都有被断供的风险，基于供应链安全层面的考虑，特斯拉和其他海外企业不得不寻找稀土材料的替代材料，甚至是研发永磁电机的替代品。曾经日本在稀土永磁业持有了大量的必要专利，中国与美国属于互相卡脖子，那时海外的稀土供应链相对比较安全。

近些年国内企业在稀土材料炼化、磁材制备上走出了与日本截然不同的道路，中国稀土行业已经完全摆脱了过去原矿直接出口的低端商业模式。在政府的大力支持下，国内的稀土产业高端转型十分成功，稀土行业的对外出口产品结构出现了巨大的变化，从原矿出口转变为高性能磁材出口，国内高性能的钕铁硼磁材产量已经占据了全球70%。

新能源车去稀土化会极大地降低成本，同时也会增加汽车的能耗，降低汽车的续航。对特斯拉来说，降本带来的利益是实打实的，但是续航降低对特斯拉造成的实际负面影响可能不是那么大，特斯拉是一个很擅长做公关，很擅长教育市场教育消费者的企业，它能通过一些宣传手段将续航里程低这个劣势隐藏起来，这是特斯拉最高明的点。