Производителите на електромобили променят двигателите, за да не зависят от Китай

Докато напрежението нараства между Китай и САЩ, автомобилните производители на Запад се опитват да намалят зависимостта си от ключов елемент от революцията в електрическите превозни средства - постоянните магнити, които захранват електрическите двигатели, пише „Ройтерс“.

Повечето са направени от редки земни метали от Китай. 

Металите в магнитите всъщност са в изобилие, но могат да бъдат  трудни за производство. Китай доминира в производството, а с нарастващото търсене на магнити за всички форми на възобновяема енергия, анализатори твърдят, че може да предстои истински недостиг. 

Някои автомобилни фирми от години се стремят да заменят редките суровини. Сега производителите, отговорни за почти половината от глобалните продажби, казват, че ограничават употребата им, установи анализ на „Ройтерс“. 

Западните производители на автомобили казват, че са загрижени не само за осигуряването на доставките, но и от огромните промени в цените и екологичните щети във веригата на доставки. 

Премахването на металите от двигателите може да съкрати разстоянието, което превозното средство може да измине между зареждания. Без решение на това, тревогите покрай пробега, което отдавна затруднява индустрията, ще се увеличи, така че достъпът до металите може да се превърне в конкурентно предимство. 

Редкоземните магнити, произведени предимно от неодим (Neodymium), са широко възприемани като най-ефективния начин за задвижване на електрически превозни средства. Китай контролира 90% от доставките им. Цените на неодимовия оксид скочиха над два пъти по време на деветмесечното рали миналата година и все още са на нива от 90% спрямо 2019 г.

Още по темата

България изостава най-много в зарядната инфраструктура за електромобили

Продажбите на електромобили растат с навлизането на новите климатични цели на Европа

Министерството на търговията на САЩ заяви през юни, че обмисля разследване на въздействието върху националната сигурност на вноса на неодимови магнити. 

Компаниите, които се опитват да намалят употребата, включват третия по големина японски производител на автомобили Nissan Motor Co, който заяви пред „Ройтерс“, че се отказва от редките метали в двигателя на новия си модел Ariya. 

Германската BMW AG направи същото за своя електрически SUV iX3 тази година, а двата най-големи автомобилни производителя в света Toyota Motor Corp от Япония и Volkswagen AG от Германия заявиха пред „Ройтерс“, че също намаляват минералите. 

Т.нар. "редки земи" са от решаващо значение за секторите на електрониката, отбраната и възобновяемите енергийни източници. Тъй като някои могат да генерират постоянна магнитна сила, получените магнити са известни като постоянни магнити. Електрическите автомобили, които ги изпозлват, изискват по-малко заряд на батерията от тези с обикновени магнити, така че превозните средства могат да изминат по-голямо разстояние, преди да се зареждат. Те бяха безпроблемен избор за електромоторите до около 2010 г., когато Китай заплаши да намали доставките на рядкоземни метали по време на спор с Япония. 

Сега проблемите с доставките пораждат спорове между китайските производители на електрически превозни средства и техните западни конкуренти. Докато производителите на автомобили на Запад намаляват, китайците все още произвеждат превозни средства, използващи постоянни магнити. 

Китайски служител в индустрията за редкоземни метали заяви пред „Ройтерс“, че ако геополитическите рискове бъдат отстранени, капацитетът на Китай може „да задоволи напълно нуждите на световната автомобилна индустрия“. Като цяло, въз основа на данни за продажбите от JATO Dynamics, производителите, които представляват 46% от общите продажби на леки превозни средства през 2020 г., са заявили, че са се отказали, планират да премахнат или премислят употребата на редки земи в електрическите превозни средства. 

В момента възникват и нови начинания за разработване на електрически двигатели без метали или за засилване на рециклирането на магнитите, използвани в съществуващите превозни средства. 

„Компаниите, които харчат десетки или стотици милиони, за да разработят семейство продукти ... те не искат да слагат всичките си яйца в една кошница - това е китайската кошница“, каза Мъри Едингтън, който ръководи отдела за електрическо задвижване в британската консултантска компания Drive System Design.. "Те искат да разработят алтернативи." 

BMW казва, че е преработила своята EV технология, за да компенсира липсата на редкоземни метали; Renault SA постави своя модел Zoe без използването на такива елементи в нарастваща ниша от малки градски автомобили, които не се нуждаят от разширен диапазон на шофиране. 

Tesla Inc, американският гигант за електромобили, чиято пазарна стойност от 621 милиарда долара е малко под тази на петте най-добри автомобилни производители, взети заедно - избира и двата типа двигатели. 

Канадската консултантска компания Adamas Intelligence очаква глобалното потребление на редкоземни метали за магнити да се изкачи до 15,7 милиарда долара до 2030 г., почти четири пъти над нивото от тази година, и това покачване ще се отрази на крайната цена на колите, смята Райън Кастило от компанията.

EV и вятърни турбини

Неодимовите магнити в типично EV тежат до 3 кг , но дори при 1/12 от това тегло ще има около 18 пъти повече магнитна енергия от тази на стандартните магнити, съобщи британската компания за магнити Bunting пред „Ройтерс“. 

Въпреки че пандемията е намалила продажбите на автомобили, търсенето на тези магнити в електрически превозни средства е нараснало с 35% само през миналата година до 6600 тона, казват от Adamas Intelligence. 

Постоянните магнити в хибридни и EV двигатели струват над 300 долара на превозно средство или до половината от цената на двигателя, твърдят анализатори. Анализаторите от инвестиционната банка UBS очакват електрическите модели да съставляват половината от глобалните продажби на нови автомобили до 2030 г. спрямо само 4% през миналата година. 

Търсенето на магнити е и за вятърни турбини, чиито глобални инсталации са скочили с 53% през миналата година, според индустриалната търговска група. През последните две десетилетия западните страни до голяма степен се отказаха от производството на редкоземни метали, което включва сложна обработка и често вредни странични продукти. 

Днес господството на Китай е в цялата производствена верига. „Веригата за доставки, включително добив и преработка, определено е голяма загриженост, но що се отнася до действителното производство на магнити за ВЕИ, Китай има още по-голямо влияние“, ​​каза Дейвид Мериман от Roskill, консултантска компания в Лондон. 

Няма достатъчно за всички

За много EV шофьори тревогите покрай пробега може да не е проблем. 

"Повечето хора карат по-малко от 150 км на ден, така че за това можете да имате по-малко ефективен мотор", каза изследователят Юрген Гасман от Fraunhofer IWKS в Германия.

Въпреки това производителите на автомобили на Запад са приели редица стратегии. Някои, като Toyota, все още използват постоянни магнити, но са намалили използването на редки земи, развивайки магнит, който се нуждае от 20% -50% по-малко неодим. 

Други, като BMW, са предприели основни редизайни - компанията е направила основен ремонт на задвижването, за да комбинира мотора, електрониката и трансмисията в един корпус, намалявайки пространството и теглото. 

„Нашата цел за в бъдеще е да избягваме редки земи колкото е възможно повече и да станем независими от възможните разходи, наличност и - разбира се - рискове за устойчивост“, каза Патрик Хъде, вицепрезидент на BMW по управление на суровините.

 Tesla започна през 2019 г. да комбинира типове двигатели. Неговите модели S и X имат два двигателя: един с рядкоземни магнити, един без. Асинхронният двигател осигурява повече мощност, докато този с постоянни магнити е по-ефективен, казват от компанията -  включването на рядкоземен двигател увеличава пробега на моделите с 10%. 

Volkswagen също използва и двата вида двигатели на новия си кросоувър ID.4 

Използването на електрически двигатели без редкоземни метали ще скочи почти осем пъти до 2030 г., според Клаудио Витори, старши анализатор за EV в компанията за анализ на данни IHS Markit. Но той каза, че двигателите с постоянни магнити все още ще доминират, главно поради тяхната мощност и ефективност. 

Ако прогнозите са верни, не е сигурно, че дори тези проблеми могат да охладят пазара. „Мисля, че се нуждаем от тези иновации, за да спомогнем за балансирането на наистина силния растеж на търсенето, който разглеждаме“, казва Кастилу. "Почти няма сценарий, при който предлагането да е достатъчно."