無稀土替代技術
1.
開關磁阻電機 (SRM)
- 工作原理： 轉子隻由疊片鋼構成，轉矩來自磁阻差，而不是磁體。
- 優點：
- 完全不使用稀土。
- 極為堅固，容錯性高，能承受高溫。
- 轉子結構簡單（無繞組、無磁體）。
- 缺點： 轉矩脈動和噪音較大，不過現代電力電子可緩解。
- 軍事應用： 執行器、泵、無人機推進、車輛驅動等高溫環境下的任務。
2.
感應電機 (異步電機)
- 工作原理： 轉子采用銅/鋁條，由定子磁場感應電流。
- 優點：
- 無永磁體，因此無稀土。
- 技術成熟，可從千瓦到兆瓦規模。
- 配合先進絕緣材料，可在高溫下運行。
- 缺點： 效率和功率密度低於永磁電機。
- 軍事應用： 艦船推進（配合液冷）、陸戰車輛驅動、輔助係統。
3.
繞線式同步電機 (WFSM)
- 工作原理： 轉子用電磁鐵（銅繞組），而非永磁體。
- 優點：
- 不依賴稀土。
- 效率和功率密度接近永磁電機。
- 磁場強度可調（容錯能力更好）。
- 缺點： 需要滑環或無刷勵磁係統，增加維護和複雜度。
- 軍事應用： 潛艇、艦船推進（適合可維護環境）。
4.
高溫超導電機 (HTS)
- 工作原理： 用超導繞組替代銅繞組，不需要稀土。
- 優點：
- 功率密度極高。
- 電機體積/重量可大幅縮小（對艦船、軌道炮、定向能武器尤為關鍵）。
- 缺點： 需要低溫製冷 → 複雜且在戰場環境下脆弱。
- 軍事應用： 大型艦船推進原型機、戰略能源係統。
5.
先進感應 / 磁阻混合電機
- 例子：
- 軸向磁通感應電機（高轉矩密度、結構緊湊）。
- 輔助磁阻同步電機（又稱“混合磁阻”）。
- 優點： 無稀土，同時性能更接近永磁電機。
- 軍事應用： 電動航空執行器、緊湊型車輛驅動。
仍依賴稀土的技術
- 釹鐵硼 (NdFeB) 和 釤鈷 (SmCo) 永磁電機（SmCo 可承受更高溫度）。
- Halbach 陣列永磁電機（磁通效率高，但仍需稀土）。
? 總結
如果軍方希望找到永磁稀土電機的替代方案，最有前景的候選是：
- 開關磁阻電機 (SRM) ——堅固、容錯性高。
- 感應電機 ——成熟、可靠、無稀土。
- 繞線式同步電機 (WFSM) ——效率接近永磁機且可控。
- 高溫超導電機 (HTS) ——戰略用途，功率密度極高（但依賴低溫製冷）。
其中，SRM 與 WFSM 被認為是最有希望在導彈、無人機、地麵車輛等高溫場景中實際替代永磁電機的方案；而 感應電機和 HTS 電機 更適合艦船或大型係統。
