在前不久的特斯拉投资者大会上，马斯克号称下一代永磁电机技术将完全不使用稀土材料，且不损失能效。
特斯拉提到，在2017年至2022年期间，由于提高了传动系统的效率，他们已成功地将新Model 3驱动模块的稀土使用量减少了25％。据悉，在特斯拉现行使用的电机中，三种稀土元素分别使用了500g、10g和10g。业内猜测，特斯拉展示的三个稀土元素中，第一个元素可能是钕，另外两个是镝和铽。
据特斯拉透露，下一代电机将三种稀土元素的用量都降至0g。此消息公布后，A股稀土板块开盘遭下跌，指数跌幅超过5%。
但就目前汽车业的认知，稀土材料在感应电机上不需要，在永磁同步电机上是不可缺少的，距离真正摆脱稀土永磁材料，还有一段很长的路要走。
稀土不是土
稀土虽然来自于土，但不是土，而是化学元素周期表中镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu）、钇（Y）和钪（Sc）等17种稀有金属元素的总称。
稀土被誉为“工业的维生素”，具有无法取代的优异磁、光、电性能，对改善产品性能，增加产品品种，提高生产效率起到了巨大的作用。
其中，镧用于合金材料和农用薄膜；铈大量应用于汽车玻璃和尾气净化催化剂中；镨广泛应用于玻璃、陶瓷和磁性材料中；钕作为永磁材料广泛用于航天、电子、机械等行业；钷为卫星提供辅助能量；钐应用于原子能反应堆；铕用于制造荧光剂、镜片和液晶显示屏等；钆用于医疗核磁共振成像；铽用于磁光存储、磁光玻璃；铒可用于激光器，镝可用于钕铁硼系永磁体的添加剂以及电影、印刷等照明光源；钬用于制作医疗激光器及光通讯器件；铥用于X光机射线源，进行临床诊断和治疗肿瘤；镱可用于热屏蔽涂层材料、磁致伸缩材料及电脑记忆元件添加剂；镥可作石油裂化、烷基化、氢化和聚合反应的催化剂；还可用于能源电池技术，钇可作为钢铁及有色合金的添加剂，用于制造电线和飞机受力构件；钪是强还原剂，常用于制造合金，改善合金的强度、硬度和耐热和性能。
据工业和信息化部介绍，目前稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源、新兴产业等高新技术产业不可缺少的原材料，还广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、新能源、轻工、环境保护、农业等。
稀土在新能源汽车领域的运用，主要有稀土永磁电动机、稀土动力电池、三元催化器中的催化剂及氧传感器中的陶瓷材料等。其中用于电机中的钕铁硼永磁材料，磁能极高，被称作当代“永磁之王”。
稀土永磁电机依靠定子上的线圈和转子上的永磁材料之间的引力和斥力，带动转子转动从而实现的前进和后退。这种电机有着结构简单，形状和尺寸设计灵活，且具备运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高等显著优势，而且该电机的在新能源汽车领域中受到高度重视。
稀土材料对电机性能的改善，还包括提高电机的动磁性，使电机工作更为稳定，同时减少运行时的磁性损失，提高电机的效率；改善电机的耐热性，使电机在高温的条件下仍能正常工作；使电机更耐磨，耐用，减少电机失效率，提高电机的使用寿命；阻碍噪声传播的作用，降低电机的噪声，以改善车内NVH提升乘坐体验等。
可以说，稀土在永磁电机中起着至关重要的作用，而永磁电机很大程度上影响了汽车的性能和效率。从综合性能来说，永磁同步电机也是最具优势的电机方案。数据显示，国内永磁同步电机的装机量高达94%。
新能源汽车中另外一种常见的电机是感应异步电机，其利用电磁感应原理通过定子的三相电流产生旋转磁场，并与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁转矩，以进行能量转换带动电机运作。
相比于永磁电机，虽然感应电机不需要用到稀土材料，具有价格低廉的优点，但其功率和扭矩更低，体积也更大。
为何放弃稀土电机
至于特斯拉为何要坚定不含稀土电机路线，一是要摆脱对稀土永磁材料的依赖，减少对稀土市场波动和供应链风险的影响。由于稀土材料价格受到市场供求、政策调控、环境因素等多重因素的影响，波动性较大。
特别是在近年来中美贸易摩擦加剧的背景下，对于依赖中国进口稀土材料的特斯拉等汽车制造商来说，无疑是一个巨大的威胁和挑战。
二是目前稀土价格偏高，摆脱稀土，是出于降低汽车的成本和价格考虑特斯拉还计划通过自建工厂生产无稀土永磁电机，可以节省稀土材料采购、运输、加工等环节所产生的成本。
三是永磁电机不依赖稀土技术虽不成熟，但已经具备技术路径，包括铁氧体电机、开关磁阻电机、EESM-电励磁同步电机等。此外，可替代的非稀土永磁材料有铝镍钴（AlNiCo）、铁氧体等，也已经进入商业化应用。
据悉，特斯拉下一代电机计划使用铜线圈来替代稀土永磁体，来实现无稀土的永磁转子。这种新型转子结构可以降低成本、减少重量，并且更容易回收利用。目前，特斯拉还没有公布其无稀土永磁电机的具体技术细节和实验数据，其可行性和可靠性还有待验证。
此外，特斯拉还需要克服一些技术难点，比如如何解决铜线圈的稳定性、耐久性和散热性，如何优化电机控制策略等。
除计划使用无稀土永磁电机外，特斯拉还采取了优化汽车设计和配置、寻找替代材料和供应商、回收利用废弃汽车中的稀土材料等方式来减少对稀土的依赖。
例如，特斯拉在其Model3和ModelY等车型上，使用了前后两个不同类型的电动机：前轮驱动由交流感应（ACI）电动机提供，后轮驱动由永磁同步（PMSM）电动机提供。这种混合驱动方式可以兼顾性能和效率，并且可以减少对稀土材料的用量。
特斯拉在其ModelS和ModelX等车型上使用的镍钴铝（NCA）电池，而不是使用含有稀土元素的镍钴锰（NCM）电池。此外，特斯拉还在寻找其他稀土材料供应商，以降低对中国进口稀土材料的依赖程度。
特斯拉还通过回收利用废旧电池中的稀土元素，如废旧电池送到指定工厂进行拆解和分离，提取出稀土元素和其他金属元素，再用于制造新的电池或其他产品，以节约资源、降低成本、减少环境污染。
除了特斯拉，中国、日本和欧洲的科技机构、公司和车企也在尝试开发非稀土或少用稀土的永磁同步电机。
40年前，日本的松下电器申请了关于MnAl基永磁合金之无稀土永磁材料的专利，从而成为全球最早研发无稀土永磁材料的国家之一。
之后，日本的日立麦克斯韦公司也开始研究MnBi基永磁材料。尽管在2000年以前，少数几家日本企业对MnAl基永磁材料和MnBi基永磁材料进行了研发和专利申请，但是之后的十年几乎没有任何“无稀土永磁体”领域的专利活动。
直到2010年，中国开始投入无稀土永磁体的专利布局。在MnAl基、MnBi基及铁氧体等无稀土永磁材料领域，中国几乎与日本同步开始了布局，且在2011年底率先布局了无稀土铁氧体永磁材料专利。
近十年来，各国都在该技术领域进行了密集的研发，创造了专利申请的高峰，而无稀土永磁材料的成分组成也成为了兵家必争之地。
2011年，丰田在旗下小型混合动力汽车上搭载了不含“重稀土元素”的永磁电机；2018年，丰田宣称将进一步研发出含有更少钕元素、但镧和铈含量更高的电机；2022年，本田与日本大同钢铁(Daido Steel)公司联合开发了全球首款没有使用任何重稀土金属的电机。
大众也被曝光使用稀土含量更低、只含铽和镝两种稀土元素的电机。2023年3月，日产也发布下一代电驱系统，同样采用SiC技术以及“无稀土”电机，电驱生产成本降低30%。
宝马和大陆集团联手投资了驱动电机供应商DeepDrive，这家企业开发了一种径向磁通双转子电机，括电力电子设备，可以作为中央或轮毂电机安装在量产车辆中。其电机中磁铁材料减少50%，铁用量减少80%，并且不含重稀土元素。
