Intentia industriei auto de a produce motoare pentru vehicule electrice cu continut redus sau deloc de pamanturi rare a ajuns la viteze mari, producatorii si furnizorii de automobile europeni, americani si japonezi lupta pentru alternative intr-o zona dominata de China. Producatorii de automobile s-au bazat in mare parte pe motoare cu magneti permanenti pe baza de pamanturi rare, care au fost cei mai eficienti in furnizarea cuplului pentru a alimenta vehiculele electrice.
Dar diferite tipuri de motoare fara magneti permanenti, care anterior erau prea mari si prea ineficiente, sau cele cu continut de pamanturi rare foarte redus, au devenit viabile din punct de vedere comercial, determinand goana dupa alternative.
Liderul de piata Tesla (TSLA.O) a adunat titlurile la inceputul acestui an, spunand ca va reduce pamanturile rare de la vehiculele sale electrice de urmatoarea generatie.
Dar producatorii de automobile de la General Motors (GM.N) pana la Jaguar Land Rover (JLR) si furnizori importanti precum BorgWarner (BWA.N) cerceteaza sau au dezvoltat motoare cu continut scazut pana la zero de pamanturi rare, cum ar fi fara magnet extern. masini sincrone excitate (EESM), care genereaza un camp magnetic folosind curent electric.
Altii precum Nissan (7201.T) merg mai departe decat au raportat anterior, cu o strategie dubla de a dezvolta atat motoare EESM mai noi, cat si de a dezvolta motoare cu magnet permanenti, in care continutul de pamanturi rare va fi eliminat treptat.
China domina exploatarea si prelucrarea unui grup de 17 metale cunoscute sub numele de pamanturi rare, desi companiile din alte parti incearca sa slabeasca stransoarea Chinei.
Restrictiile recente ale Chinei privind exporturile de galiu si grafit – care sunt esentiale pentru productia de vehicule electrice – au evidentiat riscul dependentei excesive de China.
Furnizorul german ZF (ZFF.UL) a dezvoltat un motor EESM despre care directorul de tehnologie, Otmar Scharrer, a spus ca se potriveste cu dimensiunea si performanta motoarelor cu magnet permanenti.
„Aceasta este o contributie importanta pentru a ne face putin mai independenti de China”, a spus el.
ZF este in discutii cu producatorii auto americani, europeni si chinezi pentru a furniza motorul si ar putea fi in productie de modele de vehicule electrice in termen de doi ani, a spus Scharrer.
Pe langa dependenta excesiva de China, rafinarea pamanturilor rare, cum ar fi neodimul si disproziul, implica solventi si deseuri toxice care intra in conflict cu obiectivele de durabilitate.
„Daca intelegeti bine, aveti un produs mult mai durabil”, Ben Chiswick, director de dezvoltare a afacerilor de inginerie la Drive System Design din Detroit, care dezvolta motoare fara pamanturi rare cu trei producatori de automobile.
Unii producatori de automobile, precum BMW (BMWG.DE) spun ca sunt deja acolo dupa ani de cercetare.
„Nu a fost un home run… dar functioneaza foarte bine fara pamanturi rare”, a spus Uwe Deuke, inginerul responsabil cu dezvoltarea motorului BMW EESM pentru vehiculele electrice de urmatoarea generatie.
„Asteptati in aripi”
Motorul mediu cu magnet permanent EV foloseste aproximativ 600 de grame (1,32 lb) de neodim greu de pamanturi rare. Preturile au fluctuat foarte mult pentru neodim – la aproximativ 125 USD/kg acum, este in scadere fata de un varf de aproximativ 223 USD anul trecut, dar cu mult peste 65 USD in 2020.
Vitesco (VTSCn.DE) a proiectat un motor EESM pentru Renault (RENA.PA) si are o noua versiune care va veni in 2026. Gerd Roesel, seful de inovare la divizia de electrificare a furnizorului german, a declarat ca alternativele fara pamanturi rare evita aceste fluctuatii salbatice de pret.
Altii precum startup-ul american Niron Magnetics dezvolta magneti permanenti fara pamanturi rare.
Anuntul Tesla privind eliminarea pamanturilor rare „a deschis ochii cumparatorilor asupra faptului ca nu aveti nevoie cu adevarat de pamanturi rare pentru a face magneti pentru vehicule electrice”, a spus CEO-ul Niron, Jonathan Rowntree.
Cea mai recenta runda de finantare a Niron a inclus investitii de la GM si Stellantis (STLAM.MI).
Nissan foloseste un motor EESM in crossover-ul sau Ariya. Shunji Oki, lider expert la divizia de inginerie pentru trenuri motopropulsoare si EV a producatorului auto, a declarat ca Nissan dezvolta atat motoare EESM mai bune, cat si magneti permanenti, unde pamanturile rare vor fi eliminate treptat.
James Edmondson, analist la firma de consultanta IDTechEx, a spus ca producatorii de automobile s-au grabit sa gaseasca alternative pe masura ce preturile pamanturilor rare au crescut, dar acum preturile au scazut, urmaresc China indeaproape si asteapta sa vada daca guvernele iau masuri care ar limita utilizarea pamanturilor rare din China, deoarece Legea SUA pentru Reducerea Inflatiei a facut-o.
„De aceea ei (producatorii de automobile) au alte tehnologii care asteapta in aripi”, a spus el.
IDTechEx estimeaza ca, de acum, motoarele cu magneti permanenti cu pamanturi rare vor pierde o parte din cota de piata globala in urmatorul deceniu, dar totusi vor reprezenta mai mult de 70%, deoarece producatorii chinezi de vehicule electrice nu se confrunta cu presiuni pentru a le reduce utilizarea – desi ponderea lor va fi mult mai aproape de 50% in Europa, a spus Edmondson.
Si acolo unde producatorii de automobile din vest raman cu magneti permanenti din pamanturi rare, acestia lucreaza pentru a le reduce dramatic continutul, a adaugat el.
Platforma EV de ultima generatie a Mercedes-Benz (MBGn.DE), de exemplu, nu are aproape niciun continut greu de pamanturi rare.
Provocarea merge si dincolo de motoare.
In unele vehicule electrice, aproximativ o treime din pamanturile rare utilizate se afla in difuzoarele sistemului de sunet. Firma britanica Warwick Acoustics a dezvoltat difuzoare fara pamant rare, care sunt cu 90% mai usoare si mai eficiente din punct de vedere energetic decat cele conventionale. Si-a inscris primul sau client producator de automobile de lux si vorbeste cu altii, a spus CEO-ul Mike Grant.
„Luptam impotriva oamenilor chiar acum”, a spus el.