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电机开发中降低稀土含量的趋势

2020-02-18 22:06:21·  来源：Astroys  
　
电池技术当然对电动车的性能有着最重要的关系，但近一年来我们看到Sandy Munro四处安利特斯拉Model 3的电机有多强悍，因此越来越多的公司也开始更加重视开发新的
电池技术当然对电动车的性能有着最重要的关系，但近一年来我们看到Sandy Munro四处安利特斯拉Model 3的电机有多强悍，因此越来越多的公司也开始更加重视开发新的电机技术。
由于中美贸易问题，行业都在为中国出口的稀土材料供应而担忧。目前因为电池供应的问题多家车厂的电动车交付都出现了延迟（参考：LG化学波兰工厂到底出现了什么问题？），如果再出现因稀土问题让电机的供应也出现迟延，那么市场将受到更严重的影响。
 
反过来，这可能会迫使像特斯拉这样的美国公司及其供应商从其他地区采购稀土，或设计出稀土采用量较少的系统。例如在本田和丰田已经在生产的电机中就采用了较少的永磁体，这些日系OEM在2010年和2011年因与中国的政治问题曾经受到过很大影响。
 
根据美国地质调查局2016年的报告，全球81.4%的稀土矿产量来自中国，11.6%来自澳洲，还有少量来自巴西、印度、马来西亚、俄罗斯、泰国和越南。上一份报告评论了斯里兰卡和美国也正在探索成本更低的新资源，尽管在中国仍使用现有规模经济进行大部分矿石加工。
 
本田在Insight混合动力车型的电机转子中采用了不含稀土的磁铁，这是双电机i-MMD动力系统首次采用这种磁铁，尽管它已经在i-DCD单电机系统中采用，但该系统正在被本田逐步淘汰。不含镝（Dy）和铽（Tb）不仅降低了成本，而且还增强了电机的耐热性，但仍保持了磁强度。
此外，电机中的冷却是通过“轴芯冷却（axis core cooling）”来实现的，即将ATF（Automatic Transmission Fluid）放在转子的转动轴内部，并利用离心力直接冷却磁体，而不是从定子的上部到下方的转子降低ATF的传统方法。稀土材料通常用于增强电机的耐热性，在高速运行时会保持其磁力，从而在电机中产生更高的温度。新的冷却策略减轻了电机对稀土材料的需求。
 
这种“轴芯冷却”同样被奥迪用于e-tron的异步（感应）电机中。转子的轮毂中使用“喷水枪（water lance）”来冷却电机内部。否则，定子中唯一的冷却方法将仅冷却电机的外部。内部冷却策略的结果使奥迪得以增强了电机的性能。
宝马还为其第五代eDrive平台开发了一种不含稀土的电机。该电机会首先采用在今年将在中国生产的iX3上。该电机具有紧凑的设计，并与单速变速箱和逆变器集成在一个铝制模块内。但目前还不清楚该电机是否使用内部冷却系统。
麦格纳最近获得了美国能源部的一笔拨款，用于开发一种功率为125kW的电机，并且通过降低稀土材料的使用将成本降低了一半，并将功率密度提高了8倍。
同时，TDK收购了昭和电工的稀土磁体合金研究部门。TDK在生产电机用磁体的同时，还希望在内部开发稀土合金，以加快其磁体的开发速度。昭和电工的技术中心设在埼玉县的秩父工厂，并将移交给TDK。同时，昭和电工将继续生产钕磁铁合金并将供应给TDK。
 
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