受中国频繁限制关键材料出口的影响,美国和欧洲的汽车制造商正悄然尝试减少或消除对与超级大国竞争相关的材料的依赖。
这些公司正在探索能够替代稀土磁铁的技术和特殊材料,这些磁铁被广泛应用于各种汽车和卡车的零部件中,例如雨刷电机和座椅调节装置。
由稀土元素钕、镝和铽制成的磁铁对于电动汽车和混合动力汽车的电机尤为重要,而这类汽车正变得越来越受欢迎。
中国在稀土的开采和加工方面占据主导地位,并利用其近乎垄断的地位作为外交武器。今年,中国对某些稀土材料的出口实施了管制,这显然是对特朗普总统对中国商品征收高额关税的报复。
稀土供应的持续不稳定对汽车制造商构成了比以往更大的威胁,也使寻找不需要稀土的电机或替代材料变得更加紧迫。
宝马的电动汽车已经使用无需稀土的电机。东北大学和其他机构的研究人员正在努力合成具有良好磁性能且仅在陨石中发现的材料。
一些初创公司也开始开发新型电机和其他技术。尽管特朗普政府削减了对电动汽车的其他形式的支持,但美国能源部仍在鼓励这项工作。
这些努力中的许多可能需要数年才能取得成果。像宝马使用的替代技术可能更昂贵或存在其他缺点。目前,汽车工业仍然非常容易受到可能导致生产线停工的短缺的影响。
华盛顿战略与国际研究中心的关键矿产安全项目主任格雷斯林·巴斯卡兰表示:“这不是一年内可以克服的挑战。”
本月,作为与特朗普政府达成协议的一部分,北京暂停了一些稀土出口管制。但随着美中紧张关系持续,管制仍然是一个威胁。
哥伦比亚大学全球能源政策中心的关键材料倡议负责人汤姆·莫伦豪特表示:“现在出现了一种缓和局面,但问题不是是否会再次发生将稀土武器化的事件,而是何时发生。”
汽车工业此前曾面临稀土短缺的问题。从2010年开始,中国限制供应,导致与奥巴马政府发生争端。
新冠疫情导致半导体和其他零部件严重短缺,这加剧了过度依赖少数供应商或来自一个国家的供应商的风险。因此,许多汽车制造商开始寻找替代方案。
汽车制造商可以采取两种策略来维持其生产线的运转:在中国境外寻找稀土,或者转向不需要这些金属的零部件。
通用汽车正在与美国公司MP材料公司合作,该公司正在加利福尼亚州开采稀土,从而采取第一种策略。MP还在德克萨斯州建立一家工厂,以提炼这些材料并用它们制造磁铁。根据2021年宣布的协议,通用汽车承诺购买德克萨斯州工厂的大部分产品,用于凯迪拉克和雪佛兰汽车。MP还与苹果和国防部达成了协议。
此类协议为像MP这样的公司提供了有保障的收入,这对于在之前的危机之后破产的稀土公司和加工商来说是无法获得的,当时价格下跌到他们无法与中国供应商竞争的程度。MP从一家破产公司手中收购了其在加利福尼亚州的场地。
但通用汽车等汽车制造商也面临风险。如果短缺缓解且价格再次下跌,他们最终可能会比其他制造商支付更高的价格。
通用汽车也在寻找不需要稀土的零部件。通用汽车总裁马克·鲁斯最近在纽约举行的一次公司活动上表示:“没有什么比不必使用稀土产品更好的了,无论是磁铁、电池还是其他任何东西。我们如何通过工程设计消除这种依赖?”
通用汽车的一位发言人拒绝提供具体细节。
早在20世纪80年代,通用汽车的一个部门就开发了由钕、铁和硼制成的磁铁,现在这些磁铁被广泛用于电动汽车电机中。但通用汽车将这项技术出售给了中国公司。
宝马正在像iX运动型多用途车这样的车型中使用无需钕或其他稀土的电机。电流在电机内部产生磁场,将电子转化为运动。
2011年左右钕价格的飙升促使宝马开始开发这项技术。这家豪华汽车制造商表示,它已经基本解决了这些电机的缺点,这些电机往往比使用稀土的电机更重、更大且能源效率更低。该公司在其慕尼黑总部附近和奥地利的工厂生产这些电机。
宝马工程师斯特凡·奥特曼表示,这些电机在日常驾驶所需的速度下比使用稀土的电机更有效率。他还表示,这些电机还有其他优点。宝马电机中的磁场可以调高或调低,而且电机更容易保持冷却。
奥特曼表示:“我们认为这对我们来说是最佳选择。”
新版本的电机比早期机器效率更高,并将安装在宝马明年夏天将在美国销售的iX3 S.U.V.中。该公司表示,该车型每次充电后能够行驶400英里。
硅谷也注意到了稀土危机。在加利福尼亚州森尼韦尔租来的车库里,一家名为Conifer的初创公司开发了一种紧凑的盘状电动机,无需稀土即可运行。
Conifer最初生产用于两轮车辆的电机,这种车辆在许多国家都有数百万辆,但它希望在几年内生产用于汽车的电机。
Conifer的联合创始人安基特·索马尼表示,对稀土的担忧激发了人们对这项技术的兴趣。“需求不是问题,”他说。“我们的主要问题是如何快速扩大我们的生产规模。”
但索马尼补充说,使用稀土的电机版本可以在更小的包装中提供更大的功率。汽车工业的圣杯是能够匹配稀土优势但不来自中国的材料。
这种材料确实存在,但只在全球少量存在。例如,四方田青铁矿由铁和镍制成,这两种元素都很丰富。但铁和镍原子需要数亿年才能形成四方田青铁矿的独特结构,这种结构仅天然存在于陨石中。
东北大学的化学工程教授劳拉·刘易斯和她的同事们开发了一种在几周内而不是数百万年内合成四方田青铁矿的方法。但她说,在将这种材料大规模生产之前还有很长的路要走,即使那样,它也不会在所有应用中取代稀土。
刘易斯博士说:“这不是一个短期解决方案。”
特朗普政府正在提供高达300万美元的赠款,以帮助研究人员开发稀土的替代品。要获得资格,申请人必须努力制造出比最好的稀土磁铁强两倍的磁铁,一些专家认为这个目标是不现实的。
在一份概述该计划的文件中,能源部表示有信心可以使用人工智能来实现该目标。
该部门的先进研究项目署-能源部在8月份表示:“最近的技术进步有可能极大地加速新磁铁的发现。”该部门没有回应置评请求。
分析大模型:gemma2
得分:-60
原因:
文章多次提及中国利用稀土资源作为“外交武器”,并强调对中国稀土供应的依赖给汽车行业带来风险,暗示中国可能不可靠,且对中国实施出口管制持负面态度。
原文地址:An Auto Holy Grail: Motors That Don’t Rely on Chinese Rare Earths
新闻日期:2025-11-24