日立子公司Astemo去年宣布成功开发出一款用于纯电动车的驱动电机,核心材料用铁基替代了稀土钕,计划2030年前后量产。日产新款Leaf也已把重稀土用量削减了九成。日本车企一边高调喊“去稀土化”,一边把“无稀土”三个字当作供应链安全的护身符。
但有一个问题,很少有人正面回答。
驱动电机——电动车最核心、最吃功率的部件——为什么至今没有一家企业敢拍胸脯说“完全不用稀土也能跑”?
三叶的无稀土天窗电机已经量产,年产量目标200万个,搭载在本田雅阁上的无稀土雨刷电机也跑了大半年。天窗能动了,雨刮能摆了,可车本身真正跑起来的那颗心脏,依然牢牢绑在稀土永磁体上。
这就好比一个人说戒了酒,结果只是把白酒换成了啤酒,杯子小了,但坛子还在桌上摆着。
行业内有一个正在蔓延的观点,听起来刺耳,但并非毫无根据:无稀土技术,目前只配做汽车上的“边角料”。
钕铁硼永磁体被誉为“磁王”,剩磁密度可达1.0到1.4特斯拉,磁能积超过300kJ/m³。相比之下,铁氧体永磁体的剩磁密度只有0.2到0.4特斯拉,磁能积连钕铁硼的十分之一都不到。这个差距意味着什么?同样输出功率的电机,用铁氧体来做,体积可能要放大30%以上,重量随之飙升。
电动车最怕的就是重。电池已经够沉了,电机再胖一圈,续航里程直接打折扣。
高温性能同样是硬伤。钕铁硼在高温下仍能保持较高磁能积,而铁氧体的磁性能随温度上升衰减更快,大约每升高一度,磁力损失是钕铁硼的两倍左右。驱动电机长时间高负荷运转,内部温度轻松破百,铁氧体在这个温度区间里性能下降得尤其明显。
电励磁同步电机——宝马在i4、iX上采用的方案——通过转子线圈通电来产生磁场,绕开了稀土永磁体。这条路线不需要稀土,磁场还可以灵活调节,但它也有自己的代价:转子线圈需要持续通电,额外的铜耗会拉低系统效率,而且碳刷和滑环带来的维护成本始终绕不开。采埃孚推出的I²SM(转子内感应励磁同步电机)试图通过感应励磁来消除碳刷,技术思路确实巧妙,但量产验证仍在路上。
成本与效率的平衡,才是真正的死结。无稀土方案虽然省下了稀土原材料的采购成本,但需要更大的电机体积、更多的铜线绕组、更复杂的冷却系统,最后算下来,整机成本未必比稀土永磁电机低,效率峰值却大概率不如。
说白了,无稀土方案在“小型化、高转速、高功率”这三个关键词同时出现的场景里,暂时还接不住稀土永磁体的班。
电励磁同步电机是目前最接近商业化的无稀土方案。宝马的第五代电驱系统已经搭载在i4、iX3、iX等多款车型上,i4 M50版本的系统最大功率可以达到400kW,峰值扭矩795牛·米,零百加速3.9秒,性能数据并不输给同级别的永磁同步电机车型。但宝马这套方案本质上是用“电”替代了“磁”,转子励磁绕组带来的额外能耗和散热负担,是物理规律决定的,算法再精也很难完全抹平。
感应异步电机是另一条路。采埃孚的I²SM方案在2024年完成首次公开展示,通过转子轴内的感应励磁传输磁场能量,去掉了滑动电刷,让电机结构更加紧凑。官方宣称其性能数据与主流的永磁同步电机不相上下,且生产过程可减少最高50%的碳足迹。但异步电机转子损耗大的先天短板,决定了它在低速高扭矩工况下的效率表现,很难与永磁电机正面抗衡。
铁氧体永磁路线的天花板最明显。Astemo开发的同步磁阻电机采用主辅双马达架构,主马达用铁氧体磁铁,副马达干脆不用磁铁,合起来标称315kW输出。但根据业界推测,这套方案为了保证功率,电机体积比传统永磁电机大约大了30%。体积增大带来的重量和能耗劣势,在整车层面很难消化。目前铁氧体方案更多出现在微型车、混动系统的辅助电机或天窗、雨刮这类低负荷场景里。
还有一个事实不容忽视:日产Leaf的“削减九成重稀土”,听起来很漂亮,但“九成”不是“全部”。剩下那一成,依然要从中国进口。日本的策略是先啃掉边角料,再啃核心件,可核心件这块骨头,目前谁也还没啃动。
2025年10月,中国商务部接连发布数道公告,对稀土开采、冶炼分离、金属冶炼、磁材制造的相关技术全面纳入出口管制。这一轮政策不仅管原料,还管技术,甚至规定境外企业用中国稀土技术在海外生产的产品,再出口时也需要申请许可证。2025年4月,商务部已对钐、钆、铽、镝等7类中重稀土相关物项实施出口管制。
管制层层加码,供应链的紧迫感自然水涨船高。但紧迫感催生出来的技术路线,能不能跑通量产,要看三件事:技术成熟度、成本可接受度、供应链重构速度。
电励磁同步电机技术本身相对成熟,宝马已经跑通了量产验证,但碳刷维护和铜耗问题在十万公里级别的实际运营中到底表现如何,目前还没有足够的数据支撑。采埃孚的I²SM方案在2024年刚完成展示,距离规模化量产还有相当距离。Astemo的铁基驱动电机计划2030年量产,这个时间点本身就说明,技术攻关依然存在不确定性。
车企之间的路线选择也在分化。特斯拉、丰田、比亚迪在稀土永磁上持续深耕,不断优化磁路设计和制造工艺。宝马、采埃孚等则押注无稀土路线,试图在供应链安全上提前卡位。这种“主流坚守”与“替代探索”并存的格局,恐怕还会持续相当长一段时间。
市场驱动力是存在的。稀土价格波动剧烈,供应链的脆弱性已经被反复验证,欧盟REACH法规对稀土添加剂的使用限制也在收紧。但技术性能才是最终的硬约束,这个天花板不突破,再多驱动力也推不动。
从行业技术路线图来看,无稀土驱动电机在特定细分市场——比如低端代步车、商用车辅助驱动、高速电机等对功率密度要求相对宽松的场景——可能率先实现突破。但要全面替代稀土永磁体,成为主流驱动方案,乐观估计也需要十年以上的时间。
Astemo的315kW双马达系统,宝马的400kW电励磁电机,采埃孚的无磁铁紧凑方案——每一家都在努力证明自己找到了答案。但仔细看,每一条路线的背后,都藏着“但是”。
技术突破从来不是一蹴而就的事,尤其当你要替代的是一种已经迭代了几十年的成熟材料体系。无稀土技术目前还处于“边界突破”的阶段,从天窗到雨刷,再到辅助驱动,一步步蚕食稀土永磁体的领地,但最核心的驱动电机主战场,稀土依然牢牢占着。
新能源汽车的终极竞赛,从来不只是电池之争,更是材料科学与工程创新的极限挑战。谁能在不依赖稀土的前提下,把驱动电机的功率密度、效率和成本同时做到最优,谁才能真正拿到下一张入场券。
在这场竞赛中,无稀土技术目前交出的成绩单,是一张写着“边角料已攻克,核心件仍在攻坚”的期中答卷。
你预测无稀土驱动电机能否在五年内实现大规模量产,还是觉得这个目标至少要到2030年之后?