在5G和汽車電氣化快速發(fā)展的背景下，有一種原材料被很多人忽視了，那就是稀土。雖然稀土元素在一臺(tái)新能源汽車上的用量并不算多，但其在車載揚(yáng)聲器、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵部件中扮演著至關(guān)重要的角色。不過(guò)從去年開(kāi)始，以特斯拉為代表的車企紛紛表示要進(jìn)行去稀土化，特斯拉創(chuàng)始人埃隆·馬斯克更是宣稱，將研發(fā)"零稀土"的永磁電機(jī)。那么稀土在目前的新能源汽車行業(yè)中真的可以被替代嗎？為什么中國(guó)車企并沒(méi)有跟進(jìn)要實(shí)現(xiàn)去稀土化？

 

稀土仍是新能源汽車不可或缺的一環(huán)

新能源汽車與燃油車最顯著的區(qū)別在于其動(dòng)力來(lái)源是電能，這使得電池、電機(jī)和電控系統(tǒng)成為新能源汽車最核心的組成部分。目前，永磁同步電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、可靠性高以及效率和功率密度的優(yōu)勢(shì)，成為新能源汽車的主流選擇。

 

永磁材料，尤其是稀土元素如釹、釤、鐠、鏑，是制造高性能永磁材料的關(guān)鍵。釹鐵硼磁性材料的磁性能是普通永磁材料的4到10倍，被譽(yù)為"永磁之王"，是制造新能源汽車電機(jī)不可或缺的核心原材料。

稀土元素在新能源汽車的其他方面也發(fā)揮著重要作用，例如在三元鋰電池的制造中，稀土元素通過(guò)調(diào)整鎳鹽、鈷鹽、錳鹽的比例，有助于提高電池的性能。此外，稀土還能使電池充放電更快、壽命更長(zhǎng)、更穩(wěn)定，預(yù)示著新一代動(dòng)力電池可能向稀土鋰電池的方向發(fā)展。

 

此外，稀土的應(yīng)用不僅限于電池和電機(jī)，它對(duì)車身鋼材、齒輪、輪轂、軸承乃至一顆螺絲都有重要影響。甚至在輪胎制造中，稀土高分子材料也作為穩(wěn)定劑發(fā)揮著關(guān)鍵作用。可以說(shuō)，稀土在新能源汽車的整個(gè)制造過(guò)程中都扮演著舉足輕重的角色，放眼全球范圍，也沒(méi)有哪一家車企能離得開(kāi)稀土材料。

從無(wú)到有

中國(guó)稀土掌握話語(yǔ)權(quán)

數(shù)據(jù)顯示，2023年全球稀土產(chǎn)量預(yù)計(jì)達(dá)到35萬(wàn)噸，與2022年相比增加了5萬(wàn)噸，增長(zhǎng)幅度為16.7%。其中，中國(guó)以68.6%的產(chǎn)量占比位居全球第一。同時(shí)，中國(guó)也是全球稀土儲(chǔ)量最大的國(guó)家，擁有4400萬(wàn)噸的儲(chǔ)量，占全球總儲(chǔ)量的38.03%，是越南、巴西或俄羅斯的兩倍之多。

 

然而，我國(guó)在稀土產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位并非僅僅因?yàn)槠湄S富的礦產(chǎn)資源。要知道稀土資源本身并不稀缺，地殼中的含量相對(duì)豐富，全球已探明的稀土資源儲(chǔ)量維持在1.2億噸左右，2022年的全球儲(chǔ)量更是達(dá)到了1.3億噸。但稀土產(chǎn)業(yè)的真正挑戰(zhàn)在于建立一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

我國(guó)之所以能在稀土產(chǎn)業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位，是因?yàn)槲覈?guó)是全球唯一能夠提供所有17種稀土金屬的國(guó)家。此外，我國(guó)在稀土萃取和提純技術(shù)方面擁有顯著優(yōu)勢(shì)，這一技術(shù)壁壘使得其他國(guó)家難以追趕。正是這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)鏈的完整性，使我國(guó)在全球稀土產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了不可動(dòng)搖的地位。

其實(shí)在稀土產(chǎn)業(yè)的發(fā)展道路上，中國(guó)曾面臨諸多挑戰(zhàn)。20世紀(jì)50年代，美國(guó)在發(fā)現(xiàn)芒廷帕斯稀土礦后，一度控制了全球90%的稀土供應(yīng)。與此同時(shí)，技術(shù)封鎖使得中國(guó)雖然擁有豐富的稀土資源，卻只能處于產(chǎn)業(yè)鏈的低端，將原材料供應(yīng)給美國(guó)，而稀土的萃取加工工藝則受制于人。這導(dǎo)致中國(guó)的稀土產(chǎn)品價(jià)格低廉，甚至與泥土無(wú)異，同時(shí)還要高價(jià)購(gòu)買美國(guó)的稀土深加工產(chǎn)品。

 

然而，在這一關(guān)鍵時(shí)刻，被譽(yù)為"中國(guó)稀土之父"的徐光憲院士挺身而出。在缺乏經(jīng)驗(yàn)和先例的情況下，徐光憲院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從零開(kāi)始，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的不懈努力，最終實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在稀土萃取提純技術(shù)領(lǐng)域的重大突破，引起了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。到了20世紀(jì)80年代，中國(guó)的稀土成品開(kāi)始走向世界，成功使國(guó)際單一稀土價(jià)格下降了30%-40%。打破西方壟斷，結(jié)束了我國(guó)稀土賤賣的命運(yùn)。

如今，中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)已經(jīng)掌握了絕對(duì)的控制力，對(duì)全球現(xiàn)代工業(yè)體系產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。2010年，針對(duì)稀土產(chǎn)業(yè)不規(guī)范導(dǎo)致的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問(wèn)題，中國(guó)開(kāi)始對(duì)稀土產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整頓，并限制了稀土出口配額。2011年上半年，稀土價(jià)格最高時(shí)甚至暴漲了20倍，這充分展示了中國(guó)稀土產(chǎn)業(yè)在全球市場(chǎng)的影響力和控制力。

限制稀土出口的政策曾一度引起美國(guó)、歐洲和日本的擔(dān)憂，他們擔(dān)心這一政策可能對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生影響。一些人認(rèn)為，這是中國(guó)利用稀土資源對(duì)其他國(guó)家施加壓力的機(jī)會(huì)。然而，這種所謂的"卡脖子"策略并非中國(guó)的真實(shí)意圖。稀土是一種重要且不可再生的資源，應(yīng)當(dāng)?shù)玫胶侠肀Ｗo(hù)和利用。

 

中國(guó)對(duì)稀土資源的管理措施是出于環(huán)境保護(hù)和資源可持續(xù)利用的考慮。中國(guó)不僅在出口環(huán)節(jié)，而且在稀土的開(kāi)采、生產(chǎn)和出口等各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)施了嚴(yán)格的管理政策。這些措施旨在確保稀土資源的合理開(kāi)發(fā)和利用，以支持長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

特斯拉去稀土化是出于"迫不得已"？

為了應(yīng)對(duì)未來(lái)可能的稀土材料短缺問(wèn)題，特斯拉早已表明了其無(wú)稀土化的決心。實(shí)際上，特斯拉在Model S和Model X車型上就已經(jīng)采用了無(wú)需稀土的交流異步電機(jī)。然而到了2017年，特斯拉卻為Model 3選擇了新的永磁直流電機(jī)，這主要是因?yàn)榻涣鳟惒诫姍C(jī)在功率密度、整體效率和體積方面相對(duì)較低，更適合作為輔助驅(qū)動(dòng)。

 

相比之下，稀土永磁電機(jī)的性能優(yōu)勢(shì)會(huì)更加顯著。在相同有效體積下，稀土永磁的磁能僅次于超導(dǎo)勵(lì)磁。哈爾濱理工大學(xué)的博導(dǎo)教授蔡蔚就曾指出，在以低速輕載為主的汽車應(yīng)用中，目前還沒(méi)有綜合性能明顯超過(guò)稀土永磁電機(jī)的替代產(chǎn)品。

 

特斯拉動(dòng)力總成工程負(fù)責(zé)人Colin Campbell曾明確表示，特斯拉設(shè)計(jì)了一種完全不使用稀土材料的下一代永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)。許多人認(rèn)為，特斯拉之所以有此自信，是因?yàn)樗麄冄邪l(fā)出了新的技術(shù)。中國(guó)電子科技集團(tuán)公司首席專家張明在一次采訪中指出，特斯拉不使用稀土的策略更多是出于"迫不得已"，是順應(yīng)美國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車計(jì)劃的投資策略。對(duì)于馬斯克這位商人來(lái)說(shuō)，控制成本是關(guān)鍵，而性能和效率可以通過(guò)其他方式來(lái)提升。

但就目前的技術(shù)來(lái)看，永磁電機(jī)地位尚不可撼動(dòng)，無(wú)稀土化也為時(shí)尚早。

車叔總結(jié)

作為全球稀土資源的領(lǐng)頭羊，中國(guó)對(duì)稀土出口配額的限制是基于國(guó)家利益和戰(zhàn)略發(fā)展的深思熟慮，并非有意限制他國(guó)。盡管中國(guó)的汽車制造商不像特斯拉那樣直接面臨稀土供應(yīng)的擔(dān)憂，但也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在全球市場(chǎng)中所面臨的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)。中國(guó)車企與中國(guó)稀土一樣，必須不斷強(qiáng)化自身的核心技術(shù)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)持續(xù)升級(jí)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以確保在全球汽車行業(yè)的領(lǐng)先地位。