Elon Musk想要一个没有稀土金属的电动汽车的未来

• 许多电动汽车 (EV) 使用稀土金属的永磁特性来使其电动机尽可能高效。

• 今年早些时候，特斯拉以供应链问题和采购这些稀土金属的整体毒性为由，宣布将在某个未指定的日期前淘汰其电机中的稀土金属（如钕）。

• 专家们正在探索特斯拉将如何实现这一工程壮举，以及它是否需要一些性能权衡。

汽车的未来是电动的。汽车公司和政府正在从高耗油量的道路向零排放的高速公路和小路过渡（尽管对某些人来说还不够快）。但这种电动汽车的未来并非没有代价，其中最大的代价之一——无论是经济上还是政治上——都是采购驱动电动汽车革命的磁电机中发现的稀土金属。

以钕为例。当与铁和硼等元素结合时，它会产生连续的磁场。该磁场与流过电机线圈的电子产生的电磁场相互作用。这项令人惊叹的工程是旋转电机轴并尽可能高效地移动特斯拉电动汽车的原因。

今年早些时候，特斯拉宣布打算制造一种完全不含稀土金属的新型电机。早期的特斯拉汽车采用交流感应电机（因此向电机的原始发明者尼古拉特斯拉致敬），它不需要稀土金属。但随着 Model 3 及其始终开启的磁电机的出现，情况发生了变化。据特斯拉称，尽管自 2017 年以来公司对稀土金属的需求减少了 25%，但 Model Y 仍使用 520 克稀土。

这就是说，钕等稀土金属（以及镝、铽和镨等常用添加剂）非常重要。但正如他们的名字所暗示的那样，它们并不容易获得。尽管从技术上讲它们可以从世界任何地方采购，但中国已成为领先的稀土金属一站式商店，如果美中关系每况愈下，这可能会成为一个问题。出于对这种最坏情况的担忧，拜登政府的通货膨胀减少法案要求电动汽车的关键部件在国内生产。因此，虽然放弃稀土金属肯定是一项工程挑战，但从长远来看，它可能会降低财务和政治成本。

但是还有什么其他元素可以填充磁隙呢？据Wired称，取代钕的主要候选材料可能是铁氧体，这是一种在各种电子产品中发现的陶瓷氧化铁化合物。这种材料有一些重要的好处——耐腐蚀和低成本是其中最主要的。

然而，正如Wired还指出的那样，铁氧体的磁强度约为钕的十分之一，这意味着任何铁氧体磁铁都可能需要比其前身更大更重。在 EV 世界中，“更大”和“更重”是您通常不想听到的两个词，尤其是当尽可能跑出每一英里有助于将技术推销给广大民众时。

这种解决方案不太可能像“使磁铁变大”那样简单，而是可能需要对电机进行返工才能实现这种新的无钕设计。即使特斯拉在没有做出重大妥协的情况下管理返工，该公司对稀土金属的使用也仅占全球总消耗量的一小部分，而且这些金属在未来很长一段时间内可能对电子产品和电动汽车仍然至关重要。