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所谓成也萧何，败也萧何。
当初特斯拉 Model 3 从感应电机改用稀土永磁同步电机，成为拉动中国稀土价格上涨的标志性事件；如今，一句不用稀土，又让中国稀土价格急转直下。
3 月 2 日，投资者日活动上，特斯拉宣称下一代电机将完全不使用稀土材料，随之 A 股市场稀土永磁板块重挫。
那么，特斯拉提出的无稀土电机会干掉稀土电机吗？
不会。
最起码在中国，稀土电机还是车用的主流方向。
就像当初马斯克从感应电机改回稀土永磁电机一样，现阶段，无稀土电机从性价比来看，并不是最优解。
稀土永磁电机是上世纪 60-80 年代才出现的先进技术。此前的 160 余年间，人类使用的都是非稀土电机。
不使用稀土，从某种意义上看，是技术的倒退。当然，就如同特斯拉用了高镍三元电池之后、又用磷酸铁锂电池一样，马斯克有他的理由。
01
无稀土电机历史悠久
在近 200 年的电机历史中，人类有差不多 3/4-4/5 的时间，都在使用无稀土电机，稀土永磁电机是上世纪 60 年代才发明的新技术路线。
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两者之间相互作用，使转子旋转。
但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，它的磁能密度很低，要想让电机达到使用要求，就要把电机制造得很大。
由于当时永磁电机过于笨重，实用性不强，很快就被电励磁电机所取代。
也就是说，从 19 世纪 20 年代到 20 世纪 60 年代，世界上主要应用的就是无稀土的电机，例如铁氧体永磁电机、励磁电机、感应电机等。
1967 年，第一代稀土永磁材料钐钴被发明，因为含有战略金属钴和储量较少的稀土金属钐成本非常高，很难在民用领域普及，仅用于军工、航天等领域。
永磁电机命运的彻底改变，是 1983 年被称为 " 磁王 " 的第三代钕铁硼稀土永磁材料的问世。钕铁硼永磁材料不仅具有优异的性能、创纪录的高磁能积，而且它还以成本低、储量丰的铁和钕取代了昂贵的战略物资钴和稀缺的钐，被誉为 " 现代永磁之王 "。
正是由于成本低、性能好，为其在民用领域的应用打下了基础，也成为永磁电机超越励磁电机的契机。
由于钕铁硼稀土永磁材料的意义非常重大，于 1983 年被列为世界十大重要科技成果之一。
02
性能不如稀土永磁电机
钕铁硼永磁材料的问世，基本断绝无稀土电机在新能源汽车上的应用前景。
一家知名电驱供应商的负责人李先生向《电动汽车观察家》具体介绍说，目前，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。
在李先生看来，异步感应电机虽然新能源汽车上已有应用，但它功率密度比较低，效率一般，体积大，一般被用做辅助驱动。比如在早期用在特斯拉 Model S 和 Model 3 车型中。后期特斯拉大规模改用稀土永磁同步电机。
同步磁阻电机，主要在工业中应用，如纺织、风机水泵、传送带、交通运输等等，考虑到此种电机运行转矩脉动和噪声大，NVH 效果差，电机效率低、体积大且笨重，目前的技术还不适合运用在新能源汽车。
还有机械式外励磁同步电机，是励磁通过传统碳刷和滑环传输电能到转子线圈从而产生磁场。在工业中已有广泛应用，新能源汽车也已有应用，比如宝马 iX3。
但是机械式励磁带来了诸多问题，比如机械磨损，产品周期内需要维护，机械式励磁提升了高性能电机的设计难度，目前只在少数汽车厂家应用。
此外，还有感应式外励磁同步电机，励磁通过非接触式电能传输到转子线圈从而产生磁场。由于独特的励磁能量无线传输，机械式励磁带来的各种弊端也同时被消除。
不过，也有专家表示，电励磁电机的励磁磁场来源于励磁电流，在气隙磁通密度基波幅值相同的前提下，电励磁电机的转子侧质量和体积会超过永磁电机，导致电励磁电机的转矩和功率密度不高。
而稀土永磁体电机的综合性能就优异很多。
例如，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。钕铁硼永磁材料的退磁曲线几乎是一条直线，回复曲线与退磁曲线基本重合，可逆磁导率接近于 1.0，抗去磁能力强。
用哈尔滨理工大学博导教授蔡蔚的话说，在工况以低速轻载为主的汽车上应用，目前还没有综合性能（包括体积和可靠性等）明显比稀土永磁电机更好的电机。
当然我们可以期待特斯拉拿出更先进的技术，但目前来看，大部分还是在原有技术上进行改进，稀土电机和非稀土电机都在进步，但并未看到明显更优技术的迹象。
03
放弃 " 稀土 " 最优解
所以，就性能而言，特斯拉选择无稀土永磁电机或许是在倒退。
2012 年特斯拉 Model S 上市时，搭载的就是感应电机。2017 年，特斯拉推出的 Model 3 中开始转向使用永磁同步电机。
相比感应电机，永磁同步电机体积小更紧凑，效率高而有利于续航且更易控制，在 Model Y 中，特斯拉继续还在采用永磁同步电机方案。有数据显示，特斯拉 Model 3 使用的永磁电机比之前使用的感应电机效率提升了 6%。
可见，感应电机具备成本低的优势，但同时也存在体积大、效率低而影响续航等缺点。
蔡蔚判断，特斯拉早期由感应电机切换至永磁同步电机，应该是为了提高效率，现在也可以回到原来的路线。
某国内电驱动供应商的相关负责人张先生对《电动汽车观察家》坦言，使用稀土永磁材料，电机效率可以达到 97%，不用稀土可以到 93%，但是成本可以减少 10%，整体还是划算的。
或许特斯拉后期要推出的廉价新车 Model 2/Q，会率先采用无稀土电机。
除了特斯拉，日本和欧洲车企也在试图摆脱稀土永磁同步电机，例如宝马、奥迪、日产、马勒，以及大陆集团等都开始研发、生产励磁电机。
总体来说，是两大原因，一是摆脱对稀土永磁材料的依赖，也就摆脱对资源依赖，以及开矿可能带来环保负担。
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