Стремежът на автомобилната индустрия да намери начин да произвежда двигатели за електромобили с малко или никакво съдържание на редки метали е в разгара си. Европейските, американските и японските автомобилопроизводители и доставчици се надпреварват да търсят алтернативи в област, доминирана изцяло от Китай, посочва в свой анализ Reuters и добавя:

„Към днешна дата производителите на автомобили разчитат предимно на двигатели с постоянни магнити на основата на редкоземни елементи, които са най-ефективни при осигуряването на въртящ момент за задвижване на електромобилите. Но с развитието на технологиите различни видове двигатели без постоянни магнити, които преди бяха твърде големи и твърде неефективни, или такива със значително намалено съдържание на редки метали, станаха търговски жизнеспособни, което предизвиква надпревара за намирането на функционални алтернативи“.

По-рано тази година например лидерът на пазара Tesla влиза в новинарските заглавия, като заявява, че ще премахне редкоземните елементи от следващото си поколение електрически автомобили. Но традиционни производители като General Motors и Jaguar Land Rover и големи доставчици като BorgWarner също проучват или вече са разработили двигатели с ниско или нулево съдържание на редки метали като EESM (magnet-free externally excited synchronous machines), които генерират магнитно поле с помощта на електрически ток.

Китай спира износа на германий и галий. Какво означава това за САЩ и ЕС?Двата метала не се срещат в природата, а са изключително важни за развитието на технологиите


Други, като Nissan, отиват по-далеч, отколкото се знаеше досега, с двойна стратегия за разработване както на по-нови двигатели EESM, така и на двигатели с постоянни магнити, при които съдържанието на редки метали постепенно ще бъде напълно премахнато.

Китай доминира в добива и преработката на група от 17 метала, известни като редкоземни елементи, въпреки че компании от други страни се опитват да отслабят хватката му. Неотдавнашните ограничения върху износа на галий и графит - които са от решаващо значение за производството на електрически превозни средства, допълнително подчертават риска от тази прекомерна зависимост.

Германският доставчик ZF е разработил двигател EESM, който според главния технологичен директор Отмар Шарер съответства по размери и характеристики на двигателите с постоянни магнити.

"Това е важен принос за намаляване на зависимостта ни от Китай", казва той.

ZF води преговори с американски, европейски и китайски производители на автомобили за доставка на двигателя, като той може да влезе в производството на електрически превозни средства до две години.

Освен прекомерната зависимост от Китай, рафинирането на редкоземни елементи като неодим и диспрозий включва разтворители и токсични отпадъци, които са в противоречие с целите за устойчивост.

Редкоземните метали стават ключови за света. Кой има най-много? Те се използват както в потребителската електроника и системите за възобновяема енергия, така и във военното оборудване


"Ако се справим добре, ще получим много по-устойчив продукт", казва Бен Чисуик, директор на отдела за развитие на инженерния бизнес в базираната в Детройт компания Drive System Design, която разработва двигатели без редкоземни елементи с три автомобилни производителя.

В очакване за висок старт

Средностатистическият двигател с постоянни магнити за електромобили използва около 600 грама неодим. Цените на неодима се колебаят значително - сега те са около 125 долара за килограм, което е спад спрямо пиковата стойност от около 223 долара през миналата година, но значително повече от 65 долара 2020 г.

Vitesco проектира двигател EESM за Renault и има нова версия, която ще се появи през 2026 г., а Герд Рьозел, ръководител на отдела за иновации в подразделението за електрификация на германския доставчик, заявява, че алтернативите без редкоземни елементи избягват тези големи колебания на цените.

Други, като американския стартъп Niron Magnetics, разработват постоянни магнити без редки метали.

Как Китай се превърна в хегемон на редкоземните металиТехническата сложност и опасенията за замърсяването възпрепятстват западните компании да детронират Пекин


Съобщението на Tesla за отпадането на редките метали "отвори очите на купувачите за факта, че всъщност не са необходими редки метали, за да се направят магнити за електрически превозни средства", казва Джонатан Роунтри, главен изпълнителен директор на Niron, чийто последен кръг на финансиране включва инвестиции от GM и Stellantis.

Nissan използва двигател EESM в своя кросоувър Ariya. Шунджи Оки, ръководител на експертите в инженерния отдел за задвижващи системи и електрически превозни средства на автомобилния производител, посочва, че компанията също разработва както по-добри EESM двигатели, така и постоянни магнити, при които редкоземните елементи ще бъдат премахнати.

Джеймс Едмъндсън, анализатор в консултантската компания IDTechEx, обаче обяснява на свой ред, че производителите на автомобили са се разбързали да намерят алтернативи, когато цените на редкоземните метали са се повишили, но сега, когато те спадат, индустрията наблюдава внимателно Китай и изчаква да види дали правителствата ще предприемат действия, които да ограничат използването на китайски редкоземни метали, „както направи американският Закон за намаляване на инфлацията“.

"Ето защо те са готови с други технологии, които чакат са в очакване на висок старт“, казва той.

Porshe разработи водороден двигател, равностоен на култовия V8В сравнение с него обаче постига по-нисък разход на гориво и нулеви въглеродни емисии


IDTechEx прогнозира, че към настоящия момент двигателите с постоянни магнити от редкоземни метали ще загубят известен дял от световния пазар през следващото десетилетие, но все още ще съставляват повече от 70%, тъй като китайските производители на електромобили не са изправени пред натиск да ограничат използването им - въпреки че делът им ще бъде много по-близо до 50% в Европа.

„Там, където западните автомобилни производители се придържат към постоянни магнити, се работи и за драстично намаляване на съдържанието на редкоземни метали“, посочва в заключение Едмъндсън и дава пример:

„Платформата на следващото поколение електрически автомобили на Mercedes-Benz например почти не съдържа редки метали“.