界面新聞?dòng)浾?| 徐寧
特斯拉即將在美國(guó)本土冶煉鋰礦，還將推出不使用稀土的下一代永磁電機(jī)。
3月2日，特斯拉動(dòng)力系統(tǒng)和能源工程高級(jí)副總裁德魯·巴格里諾（Drew Baglino）在公司投資者日活動(dòng)上表示，新能源汽車大規(guī)模推廣需要更便宜的價(jià)格，特斯拉的下一代永磁電機(jī)將完全不使用稀土材料，以降低電子設(shè)備的復(fù)雜性和成本。
但特斯拉未公布準(zhǔn)備用何種方式替代稀土。
從電機(jī)類型上看，并不是所有電機(jī)都需要稀土元素，它一般在直流電機(jī)中使用。交流感應(yīng)電機(jī)可以無(wú)需稀土，但往往具有扭矩密度和功率密度低、體積較大等缺點(diǎn)。
據(jù)《華爾街見(jiàn)聞》報(bào)道，特斯拉最初在其車輛中使用的交流感應(yīng)電機(jī)，但在Model 3上市時(shí)采用了新的永磁直流電機(jī)，并最終在其他車型上也使用這一款電機(jī)。
有學(xué)者在研究永磁輔助同步磁阻電機(jī)（PMaSynRM）。該電機(jī)不使用磁鐵，因此可以不適用稀土，取而代之的是一個(gè)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)齊的具有氣隙的鋼轉(zhuǎn)子。
也有團(tuán)隊(duì)在研究稀土的替代品。據(jù)彭博等外媒報(bào)道，去年10月，劍橋大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)和來(lái)自?shī)W地利的合作者發(fā)現(xiàn)了一種制造新型磁性材料鐵-鎳（tetrataenite）的新方法，這可能成為稀土永磁的替代品。
電機(jī)是汽車的核心系統(tǒng)，關(guān)系到汽車的最高車速、加速時(shí)間、爬坡能力等整車性能。當(dāng)前新能源汽車普遍采用的是永磁電機(jī)，具有能量密度大、運(yùn)行可靠、調(diào)速性能任等特點(diǎn)。
稀土具有優(yōu)異的磁、光、電等性能，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。永磁電機(jī)是稀土下游最大的應(yīng)用領(lǐng)域。永磁電機(jī)下游需求最大的風(fēng)電領(lǐng)域，占比約20%，其次是新能源汽車，占比約為15%。
中泰證券研報(bào)稱，目前永磁電機(jī)在新能源汽車上單耗較少，僅3 kg/輛，約是碳酸鋰的十分之一。但新能源汽車的爆發(fā)式增長(zhǎng)，是拉動(dòng)稀土永磁需求上漲的重要因素之一。
據(jù)研究機(jī)構(gòu)EVTank預(yù)測(cè)，2025年全球新能源汽車銷量將超1200萬(wàn)輛。由此計(jì)算，2025全球新能源汽車對(duì)稀土磁材的需求量將達(dá)3.6萬(wàn)噸。
目前，中國(guó)是全球稀土永磁最大的生產(chǎn)國(guó)。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國(guó)稀土永磁產(chǎn)量約為21.33萬(wàn)噸。
德魯還在上述活動(dòng)上指出，特斯拉在美國(guó)德克薩斯州科珀斯克里斯蒂市的鋰礦冶煉廠已經(jīng)破土動(dòng)工，該工廠將于今年底試運(yùn)行，并于12個(gè)月內(nèi)生產(chǎn)電池級(jí)氫氧化鋰。
特斯拉CEO埃隆·馬斯克（Elon Musk）在上述活動(dòng)上強(qiáng)調(diào)，新能源汽車電池生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵限制來(lái)自于提純鋰元素的產(chǎn)能，而不是發(fā)現(xiàn)鋰礦資源。地球上沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家能夠壟斷鋰礦資源。
去年9月，馬斯克宣布特斯拉將在美國(guó)本土冶煉鋰礦，并計(jì)劃對(duì)這座鋰礦冶煉工廠投資約3.75億美元（約合人民幣26億元）。該工廠將雇傭約165名全職員工，以及提供約250個(gè)工期兩年左右的建筑工作崗位。
特斯拉提到，與傳統(tǒng)工藝相比，上述新冶煉工廠在把鋰精礦轉(zhuǎn)化為電池級(jí)氫氧化鋰的過(guò)程中，將采用創(chuàng)新工藝，一方面將減少使用有害物質(zhì)，另一方面能產(chǎn)生更多可用的副產(chǎn)品。
去年7月，馬斯克在推特上發(fā)文表示，鋰電池就是新的石油。同時(shí)，他在特斯拉當(dāng)月的財(cái)報(bào)電話會(huì)議上稱，“關(guān)于鋰礦冶煉的競(jìng)爭(zhēng)不能輸，投身這一業(yè)務(wù)就像印鈔票一樣賺錢。”
近期特斯拉還在考慮收購(gòu)鋰礦工廠。據(jù)彭博社2月17日?qǐng)?bào)道，特斯拉正在準(zhǔn)備競(jìng)購(gòu)加拿大的西格瑪鋰業(yè)公司（Sigma Lithium Corp）。當(dāng)前西格瑪鋰業(yè)公司正在巴西建設(shè)一座鋰礦工廠，預(yù)計(jì)將于今年4月生產(chǎn)鋰精礦。
馬斯克在上述投資者日活動(dòng)上表示，特斯拉目標(biāo)是到2030年每年生產(chǎn)2000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，公司將進(jìn)一步改善生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。
此外，馬斯克在上述投資者日活動(dòng)上還整體介紹了特斯拉致力于可持續(xù)性能源經(jīng)濟(jì)的“宏圖計(jì)劃”（Master Plan）。他強(qiáng)調(diào)，目前全球80%能源仍來(lái)自化石燃料，但只有三分之一的能源有效發(fā)揮了作用。若要實(shí)現(xiàn)宏圖計(jì)劃，特斯拉未來(lái)將實(shí)現(xiàn)電池儲(chǔ)能規(guī)模達(dá)到240太兆瓦（TWH），可再生電力30 TWH，在制造領(lǐng)域投資10萬(wàn)億美元等。
馬斯克稱，特斯拉希望在五個(gè)領(lǐng)域消除化石燃料使用，比如現(xiàn)有電網(wǎng)改用可再生能源發(fā)電、從傳統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)為電動(dòng)汽車、改用熱泵、飛機(jī)和船只改用可持續(xù)性燃料、在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用氫能。