Hiába a drága nyersanyag, így is hízik az elektromos autók piaci részesedése
Az elmúlt néhány évben tapasztalt folyamatos globális zűrzavar mellett szinte minden termék ára emelkedik. Ez különösen igaz az elektromos járművek (EV) elektromos motorjainak gyártása során használt ritkaföldfémekre. A neodímium ára 2013 és 2020 között nagyjából változatlan maradt, de 2022-ben nagyon meredeken emelkedett a februári csúcsra, 3,8-szor magasabbra, mint az előző évi átlag. Bár az ár valamelyest rendeződött, 2022 októberében még mindig 2,4-szerese a 2013-2020 közötti időszaknak. Míg néhány autógyártó rendelkezik alternatív motortechnológiákkal, amelyek nem támaszkodnak ritkaföldfémekre, a piac nem változott jelentősen ebbe az irányba; miért van ez így?
Mik a motortechnológiai lehetőségek?
A mai napig az elektromos autók piacán használt három fő kategória az állandó mágneses motorok, az indukciós motorok és a tekercses forgórészes motorok. Anyagok szempontjából ezek mindegyike jellemzően réztekercses állórészeket használ; a különbség a rotor felépítésében van. Az állandó mágneses motorok, ahogy a neve is sugallja, mágneseket használnak a forgórészen, amelyek jellemzően ritkaföldfémek felhasználásával készülnek, és a neodímium teszi ki a legnagyobb részt (bár a ferrit alapú mágnesek terén történt némi előrelépés). Az indukciós motorok rézkalitkát vagy tekercset használnak a forgórészen, és aszinkron működési elvet alkalmaznak. Végül a tekercses forgórészes motorok forgórészén réztekercsek is vannak, de ezeket közvetlenül elektromos árammal gerjesztik.
Természetesen vannak más motortechnológiák, például a kapcsolt reluktancia motorok, és történtek olyan fejlesztések, amelyek alkalmasabbá teszik ezeket a személygépjárművekhez, de a piacot a mai napig a fenti három lehetőség uralja.
Mi történik az EV-piacon?
Az állandó mágneses motorok messze a leggyakrabban használt villanymotorok az elektromos járművek piacán, köszönhetően nagy teljesítménysűrűségüknek, nyomatéksűrűségüknek és hatékonyságuknak. 2021-ben az állandó mágneses motorok az elektromos autók piacának 84%-át tették ki. A korábbi Tesla járművekben való használatuk ellenére az indukciós motorok nagyrészt a másodlagos hajtómotorra szorultak. A tekercsrotoros motorok a tipikus választás, ha állandó mágnes nélküli elsődleges hajtómotorra van szükség. A tekercsrotor opciókat a Renault használta, a BMW pedig nemrégiben alkalmazta az 5. generációs hajtáshoz.
Az anyagok – különösen a drága ritkaföldfémek – költségének emelkedése miatt érdeklődés mutatkozott az elektromos motorokban való használatuk megszüntetése iránt; Amint korábban említettük, a BMW és a Renault tekercses forgórészes motorokat használt, a Mercedes pedig indukciós motorokat használt EQC modelljéhez. Az olyan bejáratott motorbeszállítók, mint a MAHLE és a kisebb cégek, mint az Advanced Electric Machines szintén a mágnesmentes alternatívákra összpontosítanak. Az érdeklődés ellenére az állandó mágneses motorok piaci részesedése 2022 első felében 86%-ra nőtt a 2021-es 84%-hoz képest.
Miért nem hagyta el a piac a ritkaföldfémeket?
Számos oka van annak, hogy 2022-ben eddig az állandó mágneses motorok maradtak a domináns technológiai választások. Az első a kínai elektromos autók hazai piacának dominanciája. Kína elektromos autó piaca a legnagyobb a világon, Kína felelős a ritkaföldfém-ellátás túlnyomó részéért is, ezért a neodímium költsége nem olyan aggályos, mint más régiókban. A másik lehetséges ok az autóipari fejlesztések ütemezése; A 2022-ben eladott járműplatformokat több éven keresztül fejlesztették azt megelőzően, meglévő motorszállítási szerződések mellett.
A mágnesmentes motorok iránti érdeklődés megnövekedése és a közúti tényleges bevezetés között időnek kell eltelnie. Az alternatív motortechnológiák is tapasztalatot és fejlesztést igényelnek; Az eredeti gyártók jól érzik magukat az állandó mágneses motorokkal, az új technológiáknak pedig bizonyítania kell, hogy megbízható, egyenértékű vagy jobb a teljesítményük, és nem igényelnek jelentős változtatásokat a vezérlőelektronikában (kivéve, ha ez beépíthető a motorba).
Kilátások az elektromos motorok piacára
A ritkaföldfémek és számos egyéb anyag növekvő költségei ellenére az IDTechEx előrejelzése szerint az elektromos járművek piacának nagy része rövid- és középtávon az állandó mágneses motorok mellett marad, különösen Kínában, amely az elektromos járművek legnagyobb részét adja a piacon. Európa az a kulcsfontosságú régió, ahol a mágnesmentes technológiák nagyobb elterjedésére számíthatunk, amint azt a Renault, a BMW és a Mercedes már bebizonyította; Néhány éven belül a következő generációs járműplatformokkal várhatóan még több bejelentést fogunk látni a mágnesmentes opciókkal kapcsolatban.
