2013年以前,不少国人对我国发展新能源汽车都持悲观态度,一是电池技术不高端;二是电机技术落后。要知道对于新能源汽车而言,电池和电机就像传统燃油车的发动机和变速器一样重要,我们在传统燃油汽车领域之所以落后西方,主要就是在发动机和变速器领域。当时在新能源汽车领域,电池和电机又落后,难道我们又要在新能源汽车领域重蹈覆辙?时间很快到了2018年,当时中国在锂电池领域后来居上,虽然不敢说技术世界第一,但是依靠庞大的销量养活了电池公司,至少我们和韩国不分伯仲位于世界第一梯队了,至少在新能源汽车领域,我们成功抢占了一个核心领域,另一个没有掌握的核心就是电机了。2018年曾有人分析认为,中国在电机领域落后西方5年,但是谁也没有想到,很短的时间内,中国就在最高端的电机领域实现了弯道超车,从落后到领先,这中间到底发生了什么,今天我们一起来回顾这段历史。并聊聊中国在电机领域取得的成就。
电机又叫电动机、马达,1821年,世界上第一台电机问世,它的发明者是大名鼎鼎的科学家法拉第,有人可能不知道,电机的诞生比内燃机早许多年,真正意义上的内燃机1876年才问世,德国奔驰在汽车领域为何是最高端的品牌之一?因为全世界第一台能实际应用内燃机的汽车,就是德国发明的。我国第一台电机的诞生是在1905年,不过不具有实用性,当时只是用于教学展示。1917年我国才造出第一台实用的直流发电机,晚了西方近百年,这也导致我国后来在电机领域一直落后于西方,在电机领域,日本曾后来居上长期领先世界,当然这里说的是整体情况,电机其实可以分为许多领域,比如交流电机和直流电机,直流电机又分为许多种,比如永磁式有刷电机、各类并/复/窜励磁式电机、无刷式电机等,而交流电机则有异步电机、同步电机、开关磁阻电机,下面又可以分出许多子项。一个小小的电机就有这么多分类,那背后自然代表了更多技术的差别和优异。电机的运用就非常广泛了,大到油井的开采设备、轮船、汽车、飞机等,小到手机、CD等产品。
2019年以前,中国电机整体情况落后于日本等国,甚至连中国台湾的电机企业都比大陆厉害,但是一家美国企业却给我们带来了机会,它就是特斯拉。特斯拉刚做汽车时,首先面临的情况就是要选择一种合适的大功率电机,当时全世界没有任何一种电机能满足特斯拉的需求,因为当时电机想要达到内燃机的200匹马力,电机的重量会高达800多斤,当时特斯拉并不出名,订单也只有几千台,所以全世界主要的电机巨头都不愿意接这个单子,2005年特斯拉找到了台湾富田电机,富田电机花了三年时间来攻克这个技术,最终造出了特斯拉满意的电机产品,重量只有100斤,从这之后,特斯拉汽车的电机订单就全部交给了台湾富田企业。虽然2012年左右特斯拉汽车销量很低,但是到2015年销量就超过5万辆了,这就让富田公司大赚了一笔,而且台湾电机相关产业也跟着大赚,比如台湾和大企业,它专门给富田提供减速齿轮,又比如台湾致茂电子,它就负责电控部分。本来电机产业台湾就掌握先进优势,现在又有了特斯拉的加持,这让台湾电机产业持续辉煌到2019年。
台湾市场太小了,所有先进技术产品的问世,如果没有大规模市场来支撑,结局极大可能是被埋没掉,当时中国大陆对新能源汽车的支持力度远超全球任何国家,所以特斯拉看中了大陆市场。
2019年1月特斯拉超级工厂在上海动工,当时进入上海它能得到巨大支持的一个前提,就是特斯拉承诺90%的零部件本土采购,意思就是特斯拉上海汽车厂制造的汽车,90%的零件都将用中国本土生产的产品。这其实相当于一场产业链的转移,这跟我们早期的市场换技术思路有点像,不过这次我们是市场换产业,我们要用特斯拉培育中国新能源汽车相关产业链,而电机产业就在这期间崛起。
为何特斯拉要放弃中国台湾选择中国大陆呢?原因至少有三个:1、对新能源的巨大支持力度,特斯拉有巨额贷款和土地等政策支持;2、中国新能源汽车市场规模庞大;3、中国电机和锂电池产业迅速崛起。这里重点说电机产业的迅速崛起,2019年之前中国电机产业总体情况的确落后日本等国,但是我们有一个法宝,那就是全世界羡慕的庞大稀土储量和加工技术。从2018年开始,特斯拉就开始尝试永磁电机,因为永磁电机优势太多了,可以说永磁电机已经成为电机领域技术最先进的存在,永磁电机的核心原材料是钕铁硼磁体,它需要钕、铁、硼等稀土熔炼得来,这种磁体最先由日本发现,美国通用汽车公司改进了冶炼方法,所以当时在这个领域日本和美国都占据领先地位。烧结钕铁硼的专利很快被解冻,我国也在这个领域开始发力,虽然我们在技术领域落后于日本等国,但是我们有充足的稀土作为支撑,因为这三种稀土基本都掌握在我们自己手里,一块钕铁硼磁体中,就这三种稀土就占铁磁成本的30%-40%,也就是不管谁生产这种永磁电机,都要从中国买原材料,日本每年生产的永磁电机都需要从中国进口大量稀土,手握最核心原材料自然就有价格优势。我们可以拿下更多订单,然后有了充足的资金又继续积累技术往上爬。