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热点|全面解读ChatGPT产业链机会一、概要近期马斯克提出接下来将采用无稀土电机，采用无稀土电机可能的目的主要有两个，一是规避材料垄断，二是降低电机成本材料垄断方面，中国作为稀土大国，稀土储量占全球35%，2022年稀土出货量占全球70%。
稀土材料在欧美企业眼中不确定性极强，2010年-2011年稀土材料价格出现暴涨暴跌，以应用最广泛的稀土镝为例，当时短时间暴涨25倍，钕暴涨15倍稀土材料是一种战略材料，储量及产量主要由中国掌握，此外如果背后有资本操作，价格更不可控，因此该时期美国能源局便开始组织开发轻稀土或无稀土的电机。
降低电机成本方面，以某厂商目前在研的170千瓦，16000转，310牛米的电驱三合一为例，稀土材料采用748UH磁钢牌号，用量约1.5-1.6千克，磁钢成本约1000元，电驱三合一总成的总材料成本约6000元，永磁同步电机成本占总成本约1/6。
材料垄断非常制约新能源汽车发展，特别是欧美、日本的汽车企业，相较降低成本，以规避材料垄断为目的采用无稀土电机的可能性更高现在汽车主要应用的稀土材料为钕、镝、铽工艺上现阶段主要采用晶界扩散工艺，尽量减少镝、铽的用量。
如采用钕铁硼作为基材，在表面采用晶界扩散方式减少钕铁硼磁钢稀土材料用量，但同样保证性能目前特斯拉磁钢主要应用的材料还是稀土材料，材料是引领工业革命的基础，短时间内不会发生太大变化特斯拉提出无稀土电机的想法，如果想单纯从材料角度革新，可能性不大，主要应该关注技术方面。
从特斯拉近些年的发展及电机应用情况来看，其品牌成立之初主要采用交流感应电机，后逐渐发现永磁同步电机的性能ABB变频器、成本更优，目前采用永磁同步电机加交流感应电机使用方式为主如果特斯拉有比较好的方案，只要有产品推出，国内、国外的企业就会有后续的产品。
从电机生产加工过程来看，电机定转子硅钢片，采用硅钢、级进膜冲压成型，再通过叠压、焊接等流程形成定转子，只要有革新在相关领域，其他企业就可以很快跟进国内企业唯一一家应用无稀土电机的企业马威动力，其无稀土产品在乘用车、商用车和物流车上有应用，应用范围更偏向商用车、物流车，扭矩和系统经济性很差。
从现有电机技术路线来看，能够用在乘用车上应用的无稀土电机主要为交流感应电机、开关磁阻电机、永磁辅助同步磁阻电机。
永磁辅助同步磁阻电机相较永磁同步电机最大的区别在转子结构上现在的ABB变频器永磁同步电机强调高功率密度、高效、高转速，一般采用双V型、两个大小V结构形式在磁钢槽里插入稀土，但永磁辅助同步磁阻电机转子是多层的结构电机扭矩的组成形式主要是永磁转矩和磁阻转矩，如果把永磁体换成低牌号的磁钢，永磁转矩会大幅降低，而磁阻转矩增大空间有限。
永磁转矩下降幅度过大情况下，若想保持扭矩、功率、转速相同，电机体积将大幅增加调速范围方面，现在170千瓦左右的永磁同步电机可达16000转通入三相电后，a相和b相之间有电压，当电压和实际的电池电压平衡以后，开始进入弱磁区间，进入弱磁区间后，加反向电流转速才能进一步提高。
对于磁钢来说，采用稀土材料，抗退磁性更好，加反向电流后，退磁后磁钢里磁轴的方向ABB变频器与充磁后磁钢里磁轴的方向相同，不会对电机性能造成影响永磁辅助同步磁阻电机抗退磁性能比较差，对磁钢、电机的性能会有所影响从功率密度、调速区间来看，采用永磁辅助同步磁阻电机可能性不大。
交流感应电机是特斯拉品牌成立之初采用的一种技术方案，Model 3进入中国市场后，特斯拉把感应电机逐渐替换成永磁同步电机永磁同步电机和交流感应电机定子、硅钢片等都相当主要区别为永磁同步电机在转子内部插入永磁体，交流感应电机采用的是金属条，铸铜或者铸铝。
交流感应电机通过金属导条切割磁感线产生感应电流，在转子内部形成焦耳热，转子内部产生的热量占总损耗的20%，因此感应电机比永磁同步电机低一个能耗等级2013年国际铜业协会ABB变频器针对功率相同、外径相同、级数相同、转速相同的永磁同步电机和交流感应电机做了对比，首先，两款电机轴向的叠长不同，同步电机叠长为84毫米，感应电机为108毫米，感应电机体积较同步电机大25%。
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效率方面，永磁同步电机最大效率为96%，且高效面积相对较大，交流感应电机最高效率为93%，且高效面积相对较小，总体来看有5%的效率差此外，针对两个电机分别装车进行城市、高速和、激进路况的实验数据显示，续航里程方面，永磁同步电机比交流感应电机多15%-30%。
电机本体经济性方面，需求相同情况下，永磁同步电机和交流感应电机定转子相似，结构形式相似，永磁同步电机成本高在永磁体上(约1000元)，但交流感应电机体积相ABB变频器较永磁同步电机大25%，硅钢片和铜线用量多25%，总体来看永磁同步电机比交流感应电机价格高约700元。
从系统经济性来看，相同行车里程永磁同步电机更经济，造车成本方面，若续航里程相同，交流感应电机需要匹配更大容量的电池，以吉利几何A为例，电池容量53千瓦时，以15%的容量差来计算，需要多匹配8千瓦时的电池容量，以当前锂电池的价格计算，整车成本会提高12000元，结合电池和电机两方面，永磁同步电机整体成本低11000元。
总体来看，永磁同步电机优势更大，逐渐取代交流感应电机于新能源车上的使用，目前永磁同步电机装机量达90%以上交流感应电机目前在新能源车上的应用体现在电车高配四驱，采用永磁同步电机加交ABB变频器流感应电机方式正常使用状态下，主要以永磁同步电机为主，行驶到高速时，新能源车进入弱磁区间，动力性不足，交流感应电作为动力辅助。
今年年初比亚迪产品介绍显示7款三合一中，6款是永磁同步电机，1款是交流感应电机其中，永磁同步电机功率是45千瓦，60千瓦，70千瓦，110千瓦，150千瓦，180千瓦，转速为14000-16000转；交流感应电机是160千瓦，主要是动力辅助。
还有四款电驱八合一，功率分别是70千瓦，150千瓦，230千瓦的前驱，230千瓦的后驱，转速为14000-16000转，无交流感应电机永磁同步电机远优于交流感应电机，特斯拉不会放弃永磁同步电机用交流感应电机。
交流感应电机、永磁辅助同ABB变频器步磁阻电机的性能、效率、紧凑性限制其在乘用车上的使用
开关磁阻电机的转子没有磁钢、金属导条，转子的级数是通过冲压得出定子通过控制器实现电流的开关，只有导通和断开两种状态，而其他三款电机通正弦的电流转子在转动过程中切换状态要克服很大的转矩脉动，NVH性能较差。
目前新能源车主对安静的需求更大，但开关磁阻电机转动过程中噪音较大，高速运行过程中尤为明显高效性上，开关磁阻电机最高效率是93%，高效区主要分布在高速期间，与实际使用情况不符体积方面，在电压、功率、转速、峰值扭矩、定子外径相同情况下，永磁同步电机的体积是84毫米，开关磁阻电机是105毫米，开关磁阻电机与交流感应电机体积相当，比永磁同步电机大25ABB变频器%左右。
用铜量方面，开关磁阻电机转子没有金属导体，也没有永磁体，主要依靠定子侧输入大电流产生强大磁场，若永磁同步电机用铜量是5.9千克，相应开关磁阻电机需要15.39千克，用铜量多160.8%重量方面，永磁同步电机约为30千克，开关磁阻电机约42.5千克，多42.6%。
从效率、功率密度来看永磁同步电机优于开关磁阻电机成本方面，开关磁阻电机成本要高于交流感应电机额定点效率方面，永磁同步电机高效区效率达约96%，开关磁阻电机达约91%；低速大扭矩情况下，以1500转、300牛米起步阶段工况为例，永磁同步电机效率约87.43%，开关磁阻电机约86.13%，低速大扭矩情况下两款电机效率相当。
从乘用车高ABB变频器效性、舒适性、整体经济性、系统经济性、功率密度方面来评价，永磁同步电机最高效率、额定点效率、低速效率优于开关磁阻电机本体经济性方面，永磁同步电机有永磁体，但开关磁阻电机用铜量更大，总体来说开关磁阻电机成本高于永磁同步电机，介于永磁同步电机和交流感应电机之间。
紧凑性方面，开关磁阻电机和交流感应电机相当，较永磁同步电机大25%左右系统经济性方面，开关磁阻电机效率偏低，需要匹配更大的电池，系统经济性低于永磁同步电机NVH方面，开关磁阻电机定子上的电流由控制器控制，转矩脉动非常大，NVH性能非常差，消费者感知不好，购买意愿可能下降。
但转子侧由硅钢片冲压成型，运行过程损耗、可靠性表现比较好，且低速大扭矩ABB变频器下与永磁同步电机功率相当，因此开关磁阻电机在对舒适性要求不高的商用车有一定市场此外，商业车对舒适性要求等方面弹性更大，可以采用铅酸电池替代锂电池控制成本。
将开关磁阻电机与永磁同步电机按照商用车需求进行横向对比，可靠性方面，永磁同步电机的转子里加入永磁体，高速弱磁区间后有退磁的风险，开关磁阻电机没有金属导条、磁钢，可靠性占优高效性方面，低速条件下两款电机效率相差不大，高速条件下永磁同步电机效率更优，而商用车的转速使用范围不宽，开关磁阻电机可应用于商用车上。
高过载系数方面永磁同步电机在低速大扭矩条件下，如果电流过大，磁钢退磁风险更大，但开关磁阻电机只有硅钢片，结构更可靠，抗高过载能力更强低速高效性ABB变频器方面，开关磁阻电机是86%，永磁同步电机是87%，两者相当本体经济性方面，开关磁阻电机对铜和硅钢的需求更高，但永磁同步电机需要永磁体，开关磁阻电机更优。
系统经济性方面，商业车(如客车、观光车)空间更大，可采用低成本的铅酸电池替换锂电池从商用车的需求去考虑，开关磁阻电机优于永磁同步电机，开关磁阻电机在商用车领域有市场从技术方案、高效性、本体经济性、系统经济性角度综合来看，乘用车主流仍将采用永磁同步电机。
针对车型、功率等级划电机的使用范围：对于低功率，如1千瓦-7.5千瓦等低速车，主要使用交流感应电机此类车型不追求高续航，因此可以采用铅酸电池替代锂电池，且从技术上来看没有退磁的风险，可靠更好随功率ABB变频器提高，5千瓦、100千瓦、200千瓦、250千瓦主要采用永磁同步电机，此类车型追求高功率密度、高效、舒适性、高转速，高性能。
商用车方面，商用车舒适性、安装空间方面弹性更大，主要采用开关磁阻电机、永磁辅助同步磁阻电机二、Q&AQ：特斯拉单车稀土材料成本约多少？磁钢成本与功率相关，170千瓦，310牛米，16000转的磁钢成本约1000元左右。
Q：永磁同步电机是否有不用稀土的技术路径？从现有的技术路线来看不太可能Q：如果特斯拉更换电机的技术路径，国内、外车企是否会跟进？如果在成本、技术方面领先，其他车企会跟进，该领域技术壁垒不太高，但需要时间优化性能。
如果特斯拉开发出新技术，其他厂商很快就可以跟进ABB变频器
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