没有中国稀土的电动汽车？欧美车企探索新技术

面对中国关键物料频繁短缺的冲击，欧美车企正悄然采取行动，试图减少甚至摆脱对那些卷入大国博弈的物料的依赖。

这些企业正在探索各类新技术与特殊材料，以期替代由稀土金属制成的磁体，这类磁体广泛应用于各类汽车的数十种零部件中，涵盖挡风玻璃雨刷电机、座椅调节机构等等。

由钕、镝、铽等稀土元素制成的磁体对日益普及的电动汽车和混合动力汽车的驱动电机至关重要。

中国在绝大多数稀土的开采与加工领域占据主导地位，并将其近乎垄断的优势当作外交武器。今年，中国对部分稀土材料实施出口管制，此举显然是对特朗普总统对中国商品征收高额关税的报复。

相较以往，近期稀土供应的不稳定性对车企构成了更大威胁，这也让寻找无稀土电机或稀土替代材料的工作变得愈发紧迫。

宝马的电动汽车已率先采用不含稀土的驱动电机。东北大学等机构的研究人员正致力于合成具有优异磁性能的材料，这类材料目前只能在陨石中找到。

初创企业已着手研发新型电机及其他替代技术。尽管特朗普政府削减了对电动汽车领域的其他支持，但美国能源部仍在积极推动这类研发工作。

不过，多数研发举措要在数年后才能取得成效。类似宝马采用的替代技术可能成本更高或存在其他缺陷。目前来看，汽车行业仍极易受供应短缺影响，一旦稀土断供，汽车生产线可能随时陷入停滞。

“这绝非一年内就能攻克的难题，”华盛顿战略与国际研究中心关键矿产安全项目主任格雷塞林·巴斯卡兰表示。

本月，作为与特朗普政府达成协议的一部分，中国暂停了部分稀土出口管制措施。但随着美中紧张局势持续，出口管制的威胁始终存在。

“当前局势可说是一种缓和状态，”哥伦比亚大学全球能源政策中心关键材料项目负责人汤姆·莫伦豪特指出。“但问题不在于稀土是否会再次被当作武器使用，而在于下一次发生在何时。”

汽车行业并非首次应对稀土短缺危机。早在2010年，中国就曾切断稀土供应，引发了与奥巴马政府的争端。

新冠疫情导致半导体及其他零部件严重短缺，这一事件进一步凸显了过度依赖少数供应商或单一供应国的巨大风险。正因如此，众多车企开始着手寻找替代方案。

车企可采用两种策略维持生产线运转：一是从中国以外的地区获取稀土资源；二是改用不依赖稀土金属的零部件。

通用汽车选择了第一种策略，与美国MP材料公司展开合作，后者正在加利福尼亚州开采稀土，同时还在得克萨斯州建设一座加工厂，用于稀土提纯及磁体制造。根据2021年公布的协议，通用汽车承诺将采购这座得州工厂的大部分出品，用于凯迪拉克和雪佛兰车型的生产。此外，MP材料公司还与苹果公司及美国国防部签订了合作协议。

这类协议为MP材料公司等企业提供了稳定的收入保障。这正是此前稀土危机中破产企业所缺少的，当时价格暴跌导致它们无法与中方供应商竞争。MP材料公司位于加利福尼亚州的稀土矿场，正是从这样一家破产企业手中收购而来。

但对通用汽车这类车企而言，这种合作也存在风险：一旦稀土供应短缺缓解、价格回落，它们最终可能要比其他制造商支付更高的成本。

与此同时，通用汽车也在寻找无需稀土的零部件。“如果能完全不用稀土相关产品，无论是磁体、电池还是其他部件，那再好不过了，”通用汽车总裁马克·罗伊斯近期在纽约的一场企业活动中表示。“我们该如何通过技术革新摆脱这种依赖？”

通用汽车发言人拒绝披露具体的研发细节。

回溯至20世纪80年代，通用汽车旗下子公司曾研发出钕铁硼磁体，如今这种磁体已广泛应用于电动汽车电机。但遗憾的是，通用汽车后来将这项技术出售给了中国企业。

宝马则在iX运动型多用途汽车等车型中采用了不含钕及其他稀土元素的电机。该电机通过电流产生磁场，进而将电能转化为动能。

2011年前后钕价飙升，促使宝马启动了这项无稀土电机技术的研发。这家豪华车企表示已基本解决了此类电机的固有缺陷——相较于含稀土的电机，它们原本存在更重、更臃肿、能效更低的问题。目前，宝马在慕尼黑总部附近的工厂及奥地利的工厂生产这类电机。

宝马工程师斯特凡·奥特曼称，在日常行驶所需的车速范围内，这种无稀土电机的能效甚至优于稀土电机。他还提到，该电机还有其他优势：磁场强度可灵活调节，且散热性能更出色。

“我们认为这正是适合我们的最优方案，”奥特曼表示。

该电机的升级版本能效进一步提升，将于明年夏天搭载在美国上市的宝马iX3运动型多用途汽车上。宝马称，这款车型单次充电续航里程可达约640公里。

特朗普政府提供了最高300万美元的奖金，用于资助研究人员研发稀土替代材料。申请者须致力于制造出强度达顶级稀土磁体两倍的磁体，但部分专家认为该目标不切实际。

美国能源部在一份项目说明文件中表示，有信心借助人工智能技术实现这一目标。

“近期的技术突破有望大幅加速新型磁体的研发进程，”美国能源部先进研究计划局于8月表示。该部未回应置评请求。