特斯拉无稀土电机技术“倒退”了吗

特斯拉Model3从感应电机改用稀土永磁同步电机，成为推动中国稀土价格上涨的关键事件；如今，特斯拉宣布下一代电机将完全不使用稀土材料，导致A股市场稀土永磁板块重挫。这表明特斯拉正在重新考虑使用无稀土电机。

稀土永磁电机是上世纪60-80年代才出现的先进技术，而在此之前，人类使用的都是非稀土电机。从某种意义上说，特斯拉选择不使用稀土材料是技术的倒退。然而，特斯拉的决策并非毫无依据。

在近200年的电机历史中，人类大约有3/4-4/5的时间都在使用无稀土电机。19世纪20年代，世界上诞生的第一台电机就是永磁电机，其转子就是永磁体，利用磁体同性相斥、异性相吸的原理，让电机定子通电产生的磁场与转子永磁体的磁场相互作用，使转子旋转。然而，当时所使用的永磁材料并非稀土永磁材料，而是天然磁铁矿石，磁能密度很低，导致电机体积庞大。

1967年，第一代稀土永磁材料钐钴被发明，但由于成本高昂，仅用于军工、航天等领域。直到1983年，被称为“磁王”的第三代钕铁硼稀土永磁材料问世，才为永磁电机在民用领域应用奠定了基础。钕铁硼永磁材料不仅具有优异的性能，成本也相对较低，成为永磁电机超越励磁电机的契机。

特斯拉Model3从感应电机改用稀土永磁同步电机，主要因为后者体积小、效率高且有利于续航。然而，特斯拉宣布下一代电机将完全不使用稀土材料，引发了业界对于其选择的质疑。

无稀土电机主要分为异步感应电机、同步磁阻电机、机械式外励磁同步电机和感应式外励磁同步电机等。异步感应电机虽然在新能源汽车上有应用，但功率密度低、体积大，一般被用作辅助驱动。同步磁阻电机主要在工业中应用，但由于运行转矩脉动和噪声大，NVH效果差，电机效率低，目前还不适合在新能源汽车上使用。机械式外励磁同步电机在工业中已有广泛应用，但机械磨损问题限制了其在新能源汽车上的应用。

钕铁硼永磁材料兼有铝镍钴和铁氧体永磁的优点，具有很高的剩磁和矫顽力，以及很大的磁能积。稀土永磁的最大磁能积比铝镍钴的大5~8倍；比铁氧体的大10~15倍；在同样的有效体积条件下，比电励磁的大5~8倍，仅次于超导励磁。

特斯拉选择无稀土电机的主要原因在于摆脱对稀土磁材的依赖，减少资源依赖和环保负担。此外，励磁电机兼顾效率和高速输出，无论在低速还是高速运行时都可根据运行工况提供合适的励磁，因此其高速、低速性能都比较优异。

从性价比来看，目前对中国新能源车企来说，稀土永磁电机还是最佳选择。永磁同步电机凭借高性能优势，会继续保持其在新能源主驱应用的地位。无稀土和稀土永磁电机的选择，最终取决于整车实际的应用目标、定位，以及车企是否依赖稀土等一系列决策。