稀土，顧名思義的話，不過是稀有的土，實際上它是一種稀有的金屬元素，是元素周期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系17種元素的總稱。這種材料在當(dāng)今時代應(yīng)用范圍極廣，石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料都能看到它們的身影，有著“工業(yè)維生素”的稱號。
而在汽車行業(yè)，稀土所扮演最關(guān)鍵的角色，便是作為永磁材料。用在什么地方呢？就是當(dāng)今豐田、本田所擅長的混動車中的驅(qū)動電機，以及其它車企的插混、純電動車驅(qū)動電機。永磁鐵是這些汽車驅(qū)動電機中必不可少的部件，而稀土則是制作永磁鐵必不可少的材料。
實際上，稀土的重要作用并不僅僅體現(xiàn)在民用產(chǎn)品，很多高精尖的軍事武器如果離開了稀土，都會失去作用。戰(zhàn)斗機發(fā)射的激光制導(dǎo)炸彈、軍艦發(fā)射的巡航導(dǎo)彈以及美國最先進的隱形戰(zhàn)機，都大量使用了從中國進口的稀土材料。
幸運的是，如此重要的稀土，在我們國土上有著龐大的儲量，當(dāng)今全球稀土總產(chǎn)量中，中國占的比重高達80%以上（一說90%以上）。科技發(fā)達的國家，不管是日本、美國還是歐洲，都是中國稀土資源的大客戶。
正如中東國家曾發(fā)起三次石油危機一樣，稀土在中國手中也是一個非常有力的武器，而我們第一次認(rèn)真使用這項武器，便是在2010年的釣魚島危機之后。2010至2011年期間，中國的稀土出口配額削減了七成以上，同時稀土的價格也飆升了數(shù)倍以上，讓豐田、本田、日產(chǎn)等依賴稀土的車企產(chǎn)生了巨大的危機。
釣魚島風(fēng)波逐漸平息之后，中國的稀土出口量逐漸恢復(fù)，價格也慢慢回落到接近危機前的水平，但這件事情讓日本車企及相關(guān)的其它產(chǎn)業(yè)意識到，過于依賴中國的稀土是有風(fēng)險的。正是從那時開始，這些日本車企都下定決心，尋找不再依賴稀土的新技術(shù)。
從這段聲明可以看出，本田是同供應(yīng)商大同特殊鋼一同研發(fā)的新電機技術(shù)，技術(shù)核心是在保證耐熱性、強磁性及扭矩輸出的前提下，通過釹磁鐵擺脫了對重稀土的依賴。這里我們首先要注意到“重稀土”的描述，釹本身也是稀土元素，但和傳統(tǒng)電動機中采用的
鏑（dí）和鋱（tè）不同，釹屬于輕稀土，而后兩者屬于重稀土。
既然都是稀土，本田依然依靠釹，豈不還要看中國政府的臉色？并非如此。中國雖然在稀土產(chǎn)出中占比很大，但澳大利亞、巴西、印度、斯里蘭卡也都是稀土出口國，釹這種輕稀土材料可以比較輕松地在這些國家獲取。也就是說，如果本田的釹磁鐵確實能夠在成本與性能上媲美傳統(tǒng)磁鐵，其將來在混動車方面確實可以大大減輕對中國的依賴。
不過，這里要注意的是，本田的釹磁鐵技術(shù)是準(zhǔn)備用在混動車型中，首款搭載的將是今年秋季上市的新一代Freed混動版。這款車與飛度共平臺，搭載本田的i-DCD混動系統(tǒng)，未來其它本田的混動車型也將陸續(xù)換裝新的釹磁鐵電機。
繞線轉(zhuǎn)子電機，是另一種無需稀土的方案，這種電機中，交流旋轉(zhuǎn)磁場被作用在定子電機繞組上（這點同感應(yīng)式電機和永磁式電機相同）。銅繞組代替了轉(zhuǎn)子中的永磁鐵，通過定子部位的繞組線圈中的電流產(chǎn)生磁場，這樣一來，就需要一個裝置來將定子與轉(zhuǎn)子之間連通起來，這個裝置就是集電環(huán)。集電環(huán)是一個導(dǎo)電旋轉(zhuǎn)的環(huán)，上面安裝了靜止不動的碳刷，用來提供導(dǎo)電通路。
不過，這個裝置缺點是，當(dāng)碳刷隨著時間的不斷損耗，集電環(huán)的可靠性也受到影響。碳刷的損耗會在電機中產(chǎn)生積碳，并導(dǎo)致出現(xiàn)電路故障。解決這個問題，可以通過目前一些智能手機的無線充電類似的電傳輸系統(tǒng)，但這種技術(shù)目前尚未成熟，且效率可能并不高。目前雷諾通過與德國大陸集團的合作，在Fluence及Zoe等車型中采用了這種繞線轉(zhuǎn)子電動機。
開關(guān)磁阻電機，是利用所謂的磁阻來產(chǎn)生扭矩的原理。由于磁通量有著沿最小磁阻通過的性質(zhì):“磁通總是沿著磁導(dǎo)最小的路徑閉合，從而產(chǎn)生磁拉力，進而形成磁阻性質(zhì)的電磁扭矩”，同時“磁力線具有力圖縮短磁通路徑以減小磁阻和增大磁導(dǎo)的本性”，因此會產(chǎn)生磁阻扭矩。
這種方案被證實有著很低的成本以及很強的扭矩密度，其性能同當(dāng)前現(xiàn)有的稀土磁電機非常接近。不過它的問題是容易產(chǎn)生很強的扭矩波動，和其它電動機相比也有著更高的噪聲，對于電動汽車而言目前并不適用。但通過優(yōu)化控制系統(tǒng)與電機的設(shè)計，將來這些負(fù)面因素可能得到減輕。
其它車企的努力方向則是盡量減少對于稀土的應(yīng)用，這方面投入實用的一個例子是寶馬的i3電動車。這款車搭載的電機為混合式電動機（hybrid motor），原理是在凸極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中加入少量的磁材料，并采用高凸極轉(zhuǎn)子拓?fù)洌瑥亩ㄟ^大約1千克的磁鐵實現(xiàn)了250 N·m的扭矩和125kW的功率。
那么，看到這里大家都會問，以上幾種無需稀土或減少稀土應(yīng)用的技術(shù)方案中，誰才有可能成為主流呢？其實，這個問題本身可能就是有問題的，就像當(dāng)前的燃油動力系統(tǒng)中，汽油、柴油、渦輪增壓、自然吸氣都長期共存，雖然不同的方案有著不同的優(yōu)缺點，但每個方案可能都有著足夠的生存空間。
在上述幾種電動機方案中，鐵氧體磁鐵及開關(guān)磁阻電機在大規(guī)模生產(chǎn)時的成本最低，但廠商需要注意的是，盡量避免電力電子轉(zhuǎn)換器及電池等系統(tǒng)部件中的額外成本，且兩項技術(shù)目前都沒有經(jīng)過實際驗證。每項技術(shù)都有著自己的優(yōu)缺點，但它們也都有投入大規(guī)模實用的潛力。
稀土磁鐵在未來很長時間預(yù)計還會扮演非常重要的角色，特別是在電動汽車中，每個車輪都需要安裝一個獨立的電機，這就對扭矩密度提出了非常高的要求。
當(dāng)前基于釹鐵硼的稀土磁鐵依然是電動與混動車最廣泛使用的技術(shù)，其極高的扭矩密度使得電動機可以實現(xiàn)較小的體積與重量，同時提供很高的效率。盡管如此，鑒于稀土的成本以及供應(yīng)的不確定性，人們一定會努力探索其它解決方案。
雷諾與特斯拉已經(jīng)分別應(yīng)用了繞線轉(zhuǎn)子電動機和感應(yīng)式電動機，均擺脫了稀土磁鐵。而磁阻電機與鐵氧體技術(shù)將來有可能實現(xiàn)更高性能的驅(qū)動電機。
短期來看，確實如此。但我們也要明白，在上世紀(jì)90年代以前的數(shù)十年中，全球最大的稀土產(chǎn)出國不是中國，而是美國，中國大規(guī)模開始開采稀土，是在上世紀(jì)80年代末、90年代初才開始的。
也就是說，其它國家（特別是美國）并非沒有稀土資源，只是因為種種原因（環(huán)保、成本、戰(zhàn)略安全等）逐漸停止了開采。當(dāng)市場需求足夠強時，中國的稀土資源并非獨一份。
稀土開采“后遺癥”，目前來看，基于稀土的永磁鐵電機雖然是最好的方案，但它本身并不完美，缺點包括原材料成本高、有一定的環(huán)境污染且在使用時有噪音大等缺點。而國外車企正努力研發(fā)的其它方案，雖然有的并不成熟、有的局限性高，但目前也都取得了可觀的進展，特斯拉的感應(yīng)式電機以及本田新公布的釹磁鐵電機就是例子。
所以，長遠來看，本土車企如果繼續(xù)依賴基于稀土的永磁鐵電機，將來同國外車企在新能源汽車時代的技術(shù)差距可能越來越大。而目前我們在這些比較新的技術(shù)研發(fā)中，已經(jīng)被甩在了后面。
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