特斯拉的2023年秘密宏圖第三篇章 投資者發(fā)布會(huì)，就“帶崩”了A股幾個(gè)板塊。看起來，馬斯克這次是要一已之力挑戰(zhàn)全球車企的節(jié)奏！

3月2日A股開盤，稀土板塊開盤遭重挫，稀土成為當(dāng)天A股跌幅[敏感詞]的板塊。

稀土板塊受影響走低

主要原因是特斯拉負(fù)責(zé)動(dòng)力總成工程的副總裁Colin Campbell談到，特斯拉的下一代永磁電機(jī)將完全不使用稀土材料，它們將在緊湊高效的工廠里進(jìn)行建造。將為下一代汽車設(shè)計(jì)所有控制器，以降低電子設(shè)備的復(fù)雜性和成本，還有下一代平臺(tái)也將減少75%的碳化硅，還要自行更多更加集成化的控制器，總制造成本下降1000美元。馬斯克直言，我們不認(rèn)為其他任何汽車制造商可以接近我們的成本。

稀土元素包括釤、鈧和鏑等，是用于制造永磁電機(jī)的動(dòng)力材料。而這些稀土元素的可用性有限，價(jià)格也非常昂貴，因此，特斯拉公司正在致力于不使用這些元素的永磁電機(jī)的研發(fā)。

稀土材料其實(shí)存在于我們生活中，例如小時(shí)候玩的磁鐵就是稀土材料。稀土可以應(yīng)用揚(yáng)聲器和各種電機(jī)當(dāng)中，而新能源汽車采用的永磁電機(jī)是稀土材料的使用大戶。而中國(guó)是世界上[敏感詞]的稀土出口國(guó)。

釹鐵硼稀土永磁材料

關(guān)于特斯拉對(duì)下一代永磁電機(jī)不再使用稀土材料，也有相關(guān)研報(bào)機(jī)構(gòu)也表示，特斯拉只是說下一代放棄稀土永磁，并沒有說明什么東西可以替代稀土，雖然隨著科技的進(jìn)步，可以有替代產(chǎn)品，但其目前并沒有說明什么東西可以替代。新能源車正成為稀土永磁的[敏感詞]增長(zhǎng)點(diǎn)。高性能釹鐵硼在新能源汽車領(lǐng)域主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)與輔助電機(jī)，每臺(tái)新能源汽車大約消耗3kg釹鐵硼，而傳統(tǒng)車僅需0.3-0.4kg釹鐵硼。新能源汽車的普及將提高對(duì)稀土永磁材料的需求。

研究表明，新一代永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以不使用稀土材料，而是使用可再生材料，例如鈦、鋁、鐵和硅，這些材料都是可再生的，價(jià)格也更實(shí)惠。特斯拉公司表示，新一代永磁電機(jī)可以在效率和質(zhì)量上達(dá)到甚至比稀土材料電機(jī)更高的水平。

特斯拉公司表示，他們正在制定一種全新的電機(jī)結(jié)構(gòu)，比現(xiàn)有電機(jī)更加環(huán)保。他們希望，通過使用可再生材料，能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)汽車的更高效率，降低碳排放，保護(hù)環(huán)境。特斯拉要“重返”不含稀土電機(jī)，可能有幾個(gè)目的，一方面要擺脫稀土在美國(guó)的供應(yīng)不足；另一方面是繼續(xù)降本，降低電子設(shè)備的復(fù)雜性和成本。其三，特斯拉去稀土的新技術(shù)的可靠性和耐用性還沒被驗(yàn)證，或許是馬斯克只是借新技術(shù)來向稀土企業(yè)壓價(jià)。

特斯拉公司表示，他們將在未來幾年推出一系列新一代永磁電機(jī)，并計(jì)劃在2021年完成生產(chǎn)。他們表示，未來的永磁電機(jī)將成為電動(dòng)汽車行業(yè)的未來發(fā)展方向。特斯拉公司正在致力于研發(fā)一種不使用稀土材料的新一代永磁電機(jī)，以達(dá)到更高的效率和環(huán)境友好性。

其實(shí)，目前在電動(dòng)車上使用的電動(dòng)機(jī)有兩種——永磁同步電機(jī)和無磁感應(yīng)交流異步電機(jī)。永磁同步電機(jī)技術(shù)成熟，而且效率較高，所以被應(yīng)用在大部分單電機(jī)設(shè)計(jì)的電動(dòng)車上，例如特斯拉Model 3長(zhǎng)續(xù)航版就是后置單電機(jī)。

但永磁電機(jī)有一個(gè)大的缺點(diǎn)——它需要用到珍貴的稀土材料。還有永磁同步電機(jī)價(jià)格稍高，以及高溫易退磁等缺點(diǎn)。

而感應(yīng)交流異步電機(jī)優(yōu)點(diǎn)是無需稀土，但缺點(diǎn)就是扭矩密度和功率密度低，而且體積較大。感應(yīng)交流異步電機(jī)國(guó)際先進(jìn)水平效率一般可以做到92%，比永磁電機(jī)略低。

例如特斯拉、蔚來等采用雙電機(jī)的性能版本，就是后軸永磁同步，前軸感應(yīng)異步方案。永磁同步電機(jī)優(yōu)點(diǎn)是省電效率高，用來續(xù)航比較好，而感應(yīng)異步電機(jī)的好處是響應(yīng)快，扭力輸出大可以提升性能。

這就是為什么像特斯拉Model 3、蔚來等四驅(qū)電動(dòng)車性能強(qiáng)的一個(gè)原因。一方面響應(yīng)更快的感應(yīng)異步電機(jī)放在前軸，它的四驅(qū)響應(yīng)速度不是普通燃油車機(jī)械傳動(dòng)的四驅(qū)可以相比。
但無論如何，感應(yīng)交流異步電機(jī)才是未來的發(fā)展方向。

例如2021年德國(guó)馬勒就發(fā)布了一款新型無磁電機(jī)，無需稀土材料。而且該電機(jī)在幾乎任何工況下的效率都可達(dá)95%以上，這在之前只有電動(dòng)方程式賽車能做到。

電機(jī)的關(guān)鍵特性在于無接觸的感應(yīng)式動(dòng)力傳輸，這使得電機(jī)可以無磨損運(yùn)行。無接觸無磨損給它帶來兩個(gè)優(yōu)勢(shì)——一是在高轉(zhuǎn)速時(shí)尤為高效，二是特別耐用。

電機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間的電能傳輸不發(fā)生接觸，因而不會(huì)產(chǎn)生磨損，可以做到電機(jī)免于維護(hù)，這樣的優(yōu)勢(shì)讓應(yīng)用范圍廣泛。

其實(shí)特斯拉近年一直在有意降低稀土的使用量，發(fā)布會(huì)上特斯拉談到：在2017年至2022年期間，由于提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，他們已成功地將新Model 3驅(qū)動(dòng)模塊的稀土使用量減少了25%。

在特斯拉目前使用的電機(jī)中，三種稀土元素分別使用了500g、10g和10g。而他們計(jì)劃未來將三種稀土元素的用量都降至0g。最終特斯拉是否能實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，進(jìn)一步降低造車成本，還得看馬斯克后續(xù)的操作了。

有行業(yè)內(nèi)人士從業(yè)界和學(xué)界的角度上分析，要實(shí)現(xiàn)不用稀土的永磁電機(jī)目前已有兩條清晰路線：[敏感詞]種是永磁輔助同步的勵(lì)磁電機(jī)，[敏感詞]特色是用鋼做轉(zhuǎn)子，可以不用稀土。第二種是對(duì)稀土本身的替代，制造一種新型的磁性材料，比如鐵和鎳的材料作為稀土材料上的替代。所以從技術(shù)突破上來說永磁電機(jī)不依賴稀土是有技術(shù)路徑的，下一步需要觀察特斯拉的技術(shù)成果和相關(guān)的設(shè)計(jì)效果。

電機(jī)是汽車的核心系統(tǒng)，在今天，大部分電動(dòng)汽車都配備了由稀土制成的永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)。而稀土資源大部分都在中國(guó)。新能源汽車普遍采用的是永磁電機(jī)，具有能量密度大、運(yùn)行可靠、調(diào)速性能好等特點(diǎn)。特斯拉沒有具體說明現(xiàn)行沿用的電機(jī)使用了哪些元素，但有媒體猜測(cè)，[敏感詞]個(gè)元素可能是釹，過去釹基永磁體是電機(jī)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)公式。另外兩個(gè)是鏑和鋱。

另有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，特斯拉要去稀土化其實(shí)沒有那么容易，特斯拉說的是下一代永磁電機(jī)，既然還是永磁同步路線，那仍然需要磁材。稀土永磁材料在發(fā)展中經(jīng)歷了[敏感詞]代 SmCo5、第二代SM2Co17、第三代釹鐵硼Nd2Fe14B三個(gè)階段的發(fā)展。據(jù)了解目前第四代鐵氮（碳）永磁體仍然處于研發(fā)階段，距離產(chǎn)業(yè)化仍有一定距離。

但是雖然說不容易，但是特斯拉既然提出來了，要實(shí)現(xiàn)或許是時(shí)間問題，我們不能用國(guó)內(nèi)廠商的難度去推演特斯拉實(shí)現(xiàn)的難度，畢竟，彼此的技術(shù)與研發(fā)環(huán)境的差距是客觀存在的。從日本日產(chǎn)公司成功研發(fā)出固態(tài)電池到特斯拉電機(jī)不用稀土，我們或許能隱隱看到電車領(lǐng)域還存在著各種突破的可能性，國(guó)內(nèi)車企需要有一定的警惕感與危機(jī)感。

此外，寶馬的第五代無磁電機(jī)是將老技術(shù)搭配新材料，形成全新的模式。它本質(zhì)是一個(gè)三相交流同步電機(jī)，利用電刷和換向器為轉(zhuǎn)子繞組提供動(dòng)力。沒有磁鐵，不使用稀土，動(dòng)力強(qiáng)勁。根據(jù)寶馬的說法，其第五代電機(jī)系統(tǒng)允許更高的能量密度，更快的開關(guān)頻率和更好的熱管理。

但是無論基于哪一種，當(dāng)前大量的嘗試其實(shí)也在驗(yàn)證這條路是具備可行性的，行業(yè)對(duì)這個(gè)方向也是存在預(yù)期的，那么特斯拉到底會(huì)采用哪種路徑，會(huì)采用什么材料，會(huì)不會(huì)是以上已在探索中的路線中的一種，目前還不得而知，但對(duì)于材料革命方面，國(guó)內(nèi)車企其實(shí)也需要有一定危機(jī)感了。

今年的稀土配額還沒出來，現(xiàn)在脫鉤的趨勢(shì)甚囂塵上，稀土是我們能夠用來反制的為數(shù)不多的產(chǎn)業(yè)，所以特斯拉應(yīng)該也是嗅到風(fēng)向，下決心要去稀土化，特斯拉下一代電機(jī)將不使用稀土永磁，大概率是用一種特殊磁性材料替代掉稀土。

特斯拉去稀土化本質(zhì)也是想迎合資本市場(chǎng)，減輕資本市場(chǎng)在供應(yīng)鏈層面的擔(dān)憂。如果特斯拉電機(jī)去稀土化成功，有可能進(jìn)一步降低成本，從國(guó)內(nèi)來看，稀土或許會(huì)形成過剩局面，包鋼也好，北方稀土也好，輕稀土行業(yè)的未來是值得擔(dān)憂的，畢竟，永磁電機(jī)是稀土下游[敏感詞]的應(yīng)用領(lǐng)域，特斯拉這一波去稀土，也可能帶動(dòng)其他車企的跟進(jìn)，弱化稀土的需求。還有一個(gè)就是未來汽車零配件的投資風(fēng)險(xiǎn)，以及去碳化硅。

從目前來看，中國(guó)車企需要關(guān)注電動(dòng)汽車的材料革命，對(duì)前瞻性領(lǐng)域保持探索與跟進(jìn)。材料科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破，都會(huì)引起生產(chǎn)技術(shù)的革命，極大加速社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程。

即便從半導(dǎo)體行業(yè)來看，各家在研究繞過光刻機(jī)的技術(shù),比如國(guó)內(nèi)的光子芯片以及此前美光科技依賴多重曝光光刻技術(shù)結(jié)合全新材料生產(chǎn)的于1-alpha技術(shù)制造的LPDDR5X芯片等，普遍都在采用全新的材料。而新材料對(duì)應(yīng)的是全新的物理機(jī)制實(shí)現(xiàn)全新的邏輯、存儲(chǔ)及生產(chǎn)結(jié)構(gòu),這是目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的革新方向。

在電動(dòng)車領(lǐng)域，無論是固態(tài)電池還是永磁電機(jī)去稀土化都是這種材料革命的傾向。比如從固態(tài)電池來看，材料已經(jīng)不再是鋰，能作為固態(tài)電池的材料有很多，各家還都在研究更高級(jí)的材料，目前日產(chǎn)是采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。日本日產(chǎn)公司是[敏感詞]宣稱已經(jīng)成功開發(fā)出全固態(tài)電池，國(guó)內(nèi)更多企業(yè)是采用半固態(tài)電池作為過渡方案。半固態(tài)雖然名字上跟固態(tài)電池很相似，可實(shí)際上反而與當(dāng)前的液態(tài)鋰離子電池關(guān)系更近，它仍需要電解液和隔膜，產(chǎn)品形態(tài)上并沒有本質(zhì)上的創(chuàng)新，仍屬于改良型的方案。日產(chǎn)的固態(tài)電池完全去除了電池中的液體元素，將大大提高存儲(chǔ)和電力傳輸?shù)男省?/span>不僅比鋰電池節(jié)省50%的成本，還將能源密度提高一倍，充電速度提高三倍。

從固態(tài)電池到特斯拉永磁電機(jī)去稀土化，本質(zhì)上都是要通過材料革命換掉供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，如果成功，國(guó)內(nèi)建立起來的電車供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)可能要被打掉一部分。因此，電車的材料革命的研發(fā)，國(guó)產(chǎn)電車不能掉以輕心，因?yàn)閲?guó)產(chǎn)新能源現(xiàn)在處于一個(gè)成長(zhǎng)的關(guān)鍵期——整體的市場(chǎng)體量、品牌影響力與技術(shù)實(shí)力正在發(fā)展起來，但是還沒有形成足夠強(qiáng)的壁壘。

在這個(gè)關(guān)鍵成長(zhǎng)窗口期，又被特斯拉成本控制能力壓制，特斯拉可以做到控制成本之余又有足夠高的利潤(rùn)，但是國(guó)產(chǎn)電車還做不到。需要思考的是，馬斯克未來還要進(jìn)一步從材料上面節(jié)約成本，不影響質(zhì)量情況下，優(yōu)惠消費(fèi)者，國(guó)內(nèi)車企是否能做到？新的材料是否會(huì)帶來新的技術(shù)突破與革新，對(duì)現(xiàn)有供應(yīng)鏈體系造成沖擊？

國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)層面需要多點(diǎn)耐心并沉下去研發(fā)推進(jìn)，無論是固態(tài)電池還是其他環(huán)節(jié)方面降本工藝與材料突破，這也代表技術(shù)路線出現(xiàn)了新的岔路口，國(guó)內(nèi)需要有更大的危機(jī)感來面對(duì)未來的競(jìng)爭(zhēng)，我們也對(duì)國(guó)內(nèi)車企的創(chuàng)新與突破保持期待。



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