沒有中國稀土的電動汽車？歐美車企探索新技術

麵對中國關鍵物料頻繁短缺的衝擊，歐美車企正悄然采取行動，試圖減少甚至擺脫對那些卷入大國博弈的物料的依賴。

這些企業正在探索各類新技術與特殊材料，以期替代由稀土金屬製成的磁體，這類磁體廣泛應用於各類汽車的數十種零部件中，涵蓋擋風玻璃雨刷電機、座椅調節機構等等。

由釹、鏑、鋱等稀土元素製成的磁體對日益普及的電動汽車和混合動力汽車的驅動電機至關重要。

中國在絕大多數稀土的開采與加工領域占據主導地位，並將其近乎壟斷的優勢當作外交武器。今年，中國對部分稀土材料實施出口管製，此舉顯然是對特朗普總統對中國商品征收高額關稅的報複。

相較以往，近期稀土供應的不穩定性對車企構成了更大威脅，這也讓尋找無稀土電機或稀土替代材料的工作變得愈發緊迫。

寶馬的電動汽車已率先采用不含稀土的驅動電機。東北大學等機構的研究人員正致力於合成具有優異磁性能的材料，這類材料目前隻能在隕石中找到。

初創企業已著手研發新型電機及其他替代技術。盡管特朗普政府削減了對電動汽車領域的其他支持，但美國能源部仍在積極推動這類研發工作。

不過，多數研發舉措要在數年後才能取得成效。類似寶馬采用的替代技術可能成本更高或存在其他缺陷。目前來看，汽車行業仍極易受供應短缺影響，一旦稀土斷供，汽車生產線可能隨時陷入停滯。

“這絕非一年內就能攻克的難題，”華盛頓戰略與國際研究中心關鍵礦產安全項目主任格雷塞林·巴斯卡蘭表示。

本月，作為與特朗普政府達成協議的一部分，中國暫停了部分稀土出口管製措施。但隨著美中緊張局勢持續，出口管製的威脅始終存在。

“當前局勢可說是一種緩和狀態，”哥倫比亞大學全球能源政策中心關鍵材料項目負責人湯姆·莫倫豪特指出。“但問題不在於稀土是否會再次被當作武器使用，而在於下一次發生在何時。”

汽車行業並非首次應對稀土短缺危機。早在2010年，中國就曾切斷稀土供應，引發了與奧巴馬政府的爭端。

新冠疫情導致半導體及其他零部件嚴重短缺，這一事件進一步凸顯了過度依賴少數供應商或單一供應國的巨大風險。正因如此，眾多車企開始著手尋找替代方案。

車企可采用兩種策略維持生產線運轉：一是從中國以外的地區獲取稀土資源；二是改用不依賴稀土金屬的零部件。

通用汽車選擇了第一種策略，與美國MP材料公司展開合作，後者正在加利福尼亞州開采稀土，同時還在得克薩斯州建設一座加工廠，用於稀土提純及磁體製造。根據2021年公布的協議，通用汽車承諾將采購這座得州工廠的大部分出品，用於凱迪拉克和雪佛蘭車型的生產。此外，MP材料公司還與蘋果公司及美國國防部簽訂了合作協議。

這類協議為MP材料公司等企業提供了穩定的收入保障。這正是此前稀土危機中破產企業所缺少的，當時價格暴跌導致它們無法與中方供應商競爭。MP材料公司位於加利福尼亞州的稀土礦場，正是從這樣一家破產企業手中收購而來。

但對通用汽車這類車企而言，這種合作也存在風險：一旦稀土供應短缺緩解、價格回落，它們最終可能要比其他製造商支付更高的成本。

與此同時，通用汽車也在尋找無需稀土的零部件。“如果能完全不用稀土相關產品，無論是磁體、電池還是其他部件，那再好不過了，”通用汽車總裁馬克·羅伊斯近期在紐約的一場企業活動中表示。“我們該如何通過技術革新擺脫這種依賴？”

通用汽車發言人拒絕披露具體的研發細節。

回溯至20世紀80年代，通用汽車旗下子公司曾研發出釹鐵硼磁體，如今這種磁體已廣泛應用於電動汽車電機。但遺憾的是，通用汽車後來將這項技術出售給了中國企業。

寶馬則在iX運動型多用途汽車等車型中采用了不含釹及其他稀土元素的電機。該電機通過電流產生磁場，進而將電能轉化為動能。

2011年前後釹價飆升，促使寶馬啟動了這項無稀土電機技術的研發。這家豪華車企表示已基本解決了此類電機的固有缺陷——相較於含稀土的電機，它們原本存在更重、更臃腫、能效更低的問題。目前，寶馬在慕尼黑總部附近的工廠及奧地利的工廠生產這類電機。

寶馬工程師斯特凡·奧特曼稱，在日常行駛所需的車速範圍內，這種無稀土電機的能效甚至優於稀土電機。他還提到，該電機還有其他優勢：磁場強度可靈活調節，且散熱性能更出色。

“我們認為這正是適合我們的最優方案，”奧特曼表示。

該電機的升級版本能效進一步提升，將於明年夏天搭載在美國上市的寶馬iX3運動型多用途汽車上。寶馬稱，這款車型單次充電續航裏程可達約640公裏。

特朗普政府提供了最高300萬美元的獎金，用於資助研究人員研發稀土替代材料。申請者須致力於製造出強度達頂級稀土磁體兩倍的磁體，但部分專家認為該目標不切實際。

美國能源部在一份項目說明文件中表示，有信心借助人工智能技術實現這一目標。

“近期的技術突破有望大幅加速新型磁體的研發進程，”美國能源部先進研究計劃局於8月表示。該部未回應置評請求。