電動車再進化 德國廠商開發便宜、高效且不含稀土的車用馬達 | 環境資訊中心

電動車再進化 德國廠商開發便宜、高效且不含稀土的車用馬達

2021年05月26日
環境資訊中心綜合外電;姜唯 編譯;林大利 審校

中國以外的汽車製造商競相開發不使用磁鐵的馬達,部分原因是磁鐵需要稀土材料,而開採此類元素會造成污染,但另一個原因是採礦業多位於中國,而中國正是個令人望而生畏的汽車勁敵。

德國汽車零組件公司Mahle日前發表了無須使用磁鐵的馬達,有望讓電動車供應鏈更符合環境永續。


德國汽車零組件公司Mahle日前發表新的馬達,完全不需要使用稀土金屬。照片來源:Mahle新聞稿

為了脫離對中國稀土的依賴 Mahle成功研發新電動車用馬達

大多數電動汽車馬達中的磁鐵使用釹之類的稀土金屬。中國占全球稀土金屬供應量的97%。過去,中國政府對於稀土金屬的控制一直困擾著全球高科技產業。例如,中國十年前開始限制稀土出口,結果釹價格上漲了750%,價格上漲了2000%。

儘管企業可以從其他地方採購這些金屬,但要將稀土製成磁鐵唯一經濟上可行的方法,是將它們運送到中國加工。沒有其他國家可以與中國低廉的勞動力成本,和寬鬆的環境法規相抗衡。因此,中國在貿易談判中握有很大的控制權,形成其他國家供應鏈的安全威脅。

寶馬、奧迪、雷諾等公司都在設法製造沒有磁鐵的馬達。其他各界也都關注著這種新技術。這種替代性引擎利用電磁力轉動轉子。但是,不使用稀土金屬,其轉子就必須將電力傳送到一個會動的目標上,這個接觸點很容易磨損。

德國汽車零組件公司Mahle發表一種新的車用馬達,既不用稀土也沒有物理接觸點。其主要特徵是電力感應式和非接觸式動力傳遞,使機器可以無磨損且高效地工作。這樣的設計也應該是高度耐用的。

據測試 新馬達在各種速度下 皆能達到95%以上的效率

Mahle企業研究和高級工程副總裁博格(Martin Berger)博士說:「我們的無磁鐵馬達的確是重大技術突破,它不同於過去的產品,將許多優勢結合在一起。因此我們可以用相對較低的成本提供客戶具有出色效率的產品。」

不須接觸點來傳輸電力;沒有磨損;沒有灰塵形成;沒有機械損耗,而且如果要維修,更換轉子應該也更加容易。

不同於傳統磁鐵的磁力特性固定,新的無磁鐵馬達可以調整轉子磁力特性相關的參數,因此根據Mahle的測試,在各種運作速度下均能達到95%以上的效率。過去只有一級方程式賽車才能達到這樣的水準。

該馬達在高速行駛時效率也很好,因此有助提升續航力,日常使用時可多跑個幾英里的路程。另外,由於少了昂貴的稀有金屬,馬達的製造成本比具有永磁體的傳統馬達便宜。


新馬達內部構造。截自Mahle影片

Mahle表示:新馬達更能達到企業永續營運

Mahle財務長兼董事會臨時主席弗里克(Michael Frick)說:「有了新的馬達,我們可以履行企業永續營運的責任。不用磁鐵,因而不用稀土元素,從地緣政治的角度和負責任地使用自然和資源等方面,都有巨大的潛力。」

汽車製造商幾乎可以將這種零磁鐵馬達應用在所有類型的汽車,因為它很容易擴展。

Mahle創新的模擬技術成功地將各種電動引擎的優勢整合進一個產品中。該工具可納入各種馬達設計,並根據不同的參數對其進行調整,直到找到最佳設計為止。

新馬達的樣品目前正陸續交付中,距離大量生產大約要兩年半的時間。

參考資料

作者

姜唯

如果有一件事是重要的,如果能為孩子實現一個願望,那就是人類與大自然和諧共存。

林大利

於特有生物研究保育中心服務,小鳥和棲地是主要的研究對象。是龜毛的讀者,認為龜毛是探索世界的美德。