Elektromotoren zonder zeldzame aardmetalen: deze Duitse technologie maakt ons eindelijk onafhankelijk van China.

BMW doet het al in serieproductie: de ingenieuze motortruc die de elektrische auto-industrie redt

De auto-industrie ondergaat momenteel een van de grootste transformaties in haar geschiedenis, maar deze verandering legt een kritieke kwetsbaarheid bloot: de afhankelijkheid van zeldzame aardmetalen voor elektromotoren is een geopolitieke risicofactor geworden die de volledige elektrificatiestrategie van westerse autofabrikanten bedreigt. Wat lange tijd als een technische noodzaak werd beschouwd, blijkt steeds meer een overkomelijke hindernis te zijn. BMW is al in serieproductie, Mahle en ZF naderen de marktrijpheid, en zelfs in India werken bedrijven intensief aan de ontwikkeling van elektromotoren die volledig zonder deze kritieke grondstoffen functioneren. De vraag is niet langer óf, maar wanneer deze technologieën een doorbraak zullen bereiken.

Chinese dominantie als systeemrisico

De wereldwijde afhankelijkheid van China voor zeldzame aardmetalen heeft een omvang bereikt die de normale marktconcentraties ver overstijgt. China beheerst ongeveer 60 procent van de wereldwijde productie en 90 procent van de raffinage van deze strategisch belangrijke grondstoffen. Deze dominantie is geen toeval, maar eerder het resultaat van decennialange staatsinvesteringen in mijnbouwcapaciteit en verwerkingstechnologieën. Terwijl westerse landen de winning van zeldzame aardmetalen verwaarloosden vanwege de hoge milieukosten en complexe verwerkingsmethoden, erkende Peking al vroeg het strategische belang van deze grondstoffen voor de technologieën van de 21e eeuw.

Recente ontwikkelingen tonen duidelijk de kwetsbaarheid van deze eenzijdige afhankelijkheid aan. Op 4 april 2025 voerde China voor het eerst exportcontroles in voor zeven zeldzame aardmetalen, waaronder dysprosium en terbium, die essentieel zijn voor hoogwaardige magneten in elektromotoren. Op 9 oktober werden deze controles aanzienlijk uitgebreid met vijf extra elementen, evenals technologieën voor mijnbouw, verwerking en recycling. Vanaf 1 december 2025 hebben buitenlandse bedrijven zelfs een vergunning nodig om producten met Chinese zeldzame aardmetalen naar derde landen te exporteren.

Deze maatregelen onthullen een nieuw niveau van economische oorlogsvoering. China gebruikt zijn grondstoffencontroles niet alleen als pressiemiddel tegen de VS, maar ook als instrument om volledige waardeketens te controleren. De combinatie van exportbeperkingen op grondstoffen en controle op technologieoverdracht creëert een dubbele afhankelijkheid die Europese en Amerikaanse autofabrikanten in een strategisch onhoudbare positie plaatst. Dysprosium en terbium, de zogenaamde zware zeldzame aardmetalen die magneten hittebestendiger en efficiënter maken, worden vrijwel volledig in China geproduceerd. Leveringen vanuit Myanmar zijn bijzonder problematisch, omdat de politieke instabiliteit daar extra aanbodrisico's met zich meebrengt.

De economische impact van deze maatregelen uit zich in dramatische prijsschommelingen. Een kilo neodymium, dat in 2020 ongeveer $ 65 kostte, steeg in 2022 tot maar liefst $ 223, om vervolgens terug te vallen tot ongeveer $ 123. Een gemiddelde permanente magneetmotor bevat ongeveer 600 gram neodymium, wat betekent dat de grondstofkosten voor alleen de magneten aanzienlijk kunnen schommelen. Deze volatiliteit maakt berekeningen onzeker en dwingt fabrikanten tot risicopremies, wat uiteindelijk hun concurrentievermogen aantast.

Geschikt hiervoor:

• Zeldzame aardes: China's grondstof dominantie met recycling, onderzoek en nieuwe mijnen uit de afhankelijkheid van grondstoffen?

De technologische tegenbeweging wint aan kracht.

De auto-industrie reageert op deze afhankelijkheid met een technologisch offensief dat diverse zeldzame-aardevrije motorconcepten in serieproductie brengt. BMW loopt voorop met zijn vijfde generatie elektrische aandrijvingen, die sinds 2021 in de iX3 worden gebruikt en nu in serieproductie zijn. De keuze voor extern bekrachtigde synchrone motoren is genomen na een intensieve voorontwikkeling waarin alle alternatieven zijn onderzocht. De BMW-fabriek in Steyr startte in juli 2025 met de serieproductie van de zesde generatie voor de nieuwe klasse, met een investering van meer dan een miljard euro tot 2030.

De afzonderlijk bekrachtigde synchrone motor genereert zijn magneetveld niet via permanente magneten, maar via elektrische stroom, die via onderhoudsvrije sleepringen in de rotor wordt geleid. Deze technische innovatie maakt een einde aan de afhankelijkheid van neodymium en dysprosium, zonder noemenswaardig prestatieverlies. Met deze technologie behaalt BMW rendementen van meer dan 95 procent in de meest voorkomende rijomstandigheden. De motoren zijn verkrijgbaar in verschillende vermogensklassen, van 140 tot 360 kilowatt, gebaseerd op twee statordiametervarianten.

Het doorslaggevende voordeel ligt niet alleen in de eliminatie van kritische grondstoffen, maar ook in hun operationele eigenschappen. Extern bekrachtigde synchrone motoren kunnen worden uitgeschakeld, waardoor luchtweerstandsverliezen tijdens het uitrollen worden geëlimineerd. Tijdens lange ritten op de snelweg met hoge snelheden vertonen ze een beter rendement dan motoren met permanente magneten, omdat er geen energie verloren gaat door constante magneetvelden. Bovendien zorgt de nauwkeurige regeling van de rotorstroom voor een optimale aanpassing aan wisselende belastingsomstandigheden, wat de efficiëntie verder verhoogt.

Mahle kiest voor een nog radicalere aanpak met zijn magneetvrije SCT-motor, die werkt via inductieve en dus contactloze krachtoverbrenging via een roterende transformator. Deze technologie elimineert mechanische slijtage volledig en bereikt een uitstekende efficiëntie, vooral bij hoge snelheden. De motor is uitgerust met een innovatief geïntegreerd oliekoelsysteem dat warmte precies daar afgeeft waar deze ontstaat. Het continue vermogen bedraagt ​​meer dan negentig procent van het piekvermogen, wat cruciaal is voor veeleisende toepassingen zoals elektrische vrachtwagens die in bergachtig terrein rijden of herhaaldelijk sprinten. Mahle is van plan deze technologie rond 2024 in serieproductie te nemen.

Eind 2024 ontving ZF Friedrichshafen de CLEPA Innovation Award voor zijn in-rotor inductief bekrachtigde synchrone motor. In dit systeem wordt de energie voor het magnetische veld overgedragen via een inductieve exciter in de rotoras, wat resulteert in een uitzonderlijk compacte motor met maximale vermogens- en koppeldichtheid. Vergeleken met conventionele extern bekrachtigde systemen vermindert de inductieve exciter de energieoverdrachtsverliezen naar de rotor met vijftien procent. Door het weglaten van borstelelementen of sleepringen zijn extra afdichtingen overbodig en heeft de motor tot negentig millimeter minder axiale inbouwruimte nodig. De CO2-voetafdruk van de productie is tot vijftig procent lager dan bij motoren met permanente magneten.

Renault ontwikkelt in samenwerking met Valeo een derde generatie motor van 200 kilowatt, waarvan de productie in 2027 gepland staat. Deze E7A-motor vereist geen zeldzame aardmetalen en is, met hetzelfde vermogen, ongeveer 30 procent compacter dan de huidige motoren. De rotortechnologie maakt gebruik van gewikkelde spoelen in plaats van permanente magneten, waardoor de CO2-uitstoot van de productie met 30 procent wordt verminderd. Bovendien is de motor ontworpen voor 800 volt-systemen, waardoor de laadtijden van de accu aanzienlijk worden verkort. De huidige Renault Mégane E-Tech en de nieuwe Renault 5 maken al gebruik van deze magneetloze technologie.

India's inhaalslag als geopolitieke factor

Bijzonder opmerkelijk is de snelheid waarmee Indiase bedrijven alternatieve motortechnologieën ontwikkelen. Sterling Gtake E-Mobility werkt in zijn 329 vierkante meter grote laboratorium in Faridabad aan reluctantiemotoren met technologie die is gelicentieerd door Advanced Electric Machines en waarvoor geen zeldzame aardmetalen nodig zijn. Zeven toonaangevende Indiase autofabrikanten testen deze motoren al. Indien de validatie succesvol is, zou de commerciële productie binnen een jaar kunnen beginnen, ruim vóór het oorspronkelijk geplande jaar 2029.

De versnelling van deze ontwikkeling is een directe reactie op de Chinese exportbeperkingen van april 2025. India, dat ambitieuze uitbreidingsdoelen heeft voor elektromobiliteit, beschouwt zichzelf als bijzonder kwetsbaar, omdat het nauwelijks over eigen verwerkingscapaciteit voor zeldzame aardmetalen beschikt. Ondanks de vijfde grootste reserves ter wereld, mist het land de benodigde verwerkingsinfrastructuur. De overheid onderzoekt nu stimuleringsmaatregelen voor mijnbouw en verwerking, evenals partnerschappen met Japanse en Zuid-Koreaanse bedrijven.

Simple Energy was in september 2025 de eerste Indiase fabrikant die op commerciële wijze zware motoren zonder zeldzame aardmetalen produceerde. De gepatenteerde motorarchitectuur, volledig ontwikkeld door eigen onderzoeks- en ontwikkelingsteams, vervangt zware magneten met zeldzame aardmetalen door geoptimaliseerde verbindingen en gepatenteerde algoritmen voor realtime warmte- en koppelregeling. De productie vindt plaats in een faciliteit van 18.500 vierkante meter in Hosur, Tamil Nadu, met een lokalisatiegraad van 95 procent over de gehele toeleveringsketen.

Chara Technologies, gevestigd in Bengaluru, haalde in oktober 2025 $ 6 miljoen op in Serie A-financiering om de productie van elektromotoren zonder zeldzame aardmetalen op te schalen van 20.000 naar 100.000 stuks per jaar. De startup ontwikkelt geschakelde reluctantie- en fluxmotoren die gebruikmaken van geavanceerde elektromagnetische technologie in plaats van permanente magneten. Dit succes zou India kunnen positioneren als een derde hub in de wereldwijde toeleveringsketen voor elektrische voertuigen, naast China en het Westen.

Het Britse bedrijf Advanced Electric Machines (AEM) heeft een ontwikkelingspartnerschap van zeven cijfers gesloten met een van 's werelds grootste toeleveranciers in de automobielindustrie, met een jaarlijkse omzet van tientallen miljarden. AEM beweert dat zijn elektromotoren gebruik zullen maken van veilige, recyclebare en gemakkelijk verkrijgbare materialen zoals staal en aluminium, en dat ze qua prestaties beter zullen presteren dan motoren met permanente magneten. De serieproductie is gepland voor het einde van dit decennium.

Economische evaluatie van de technologische alternatieven

De economische analyse van de verschillende motorconcepten laat een complex beeld zien van compromissen en optimalisatiemogelijkheden. Synchrone motoren met permanente magneet bereiken de hoogste vermogensdichtheid en efficiëntie in het middentoerentalbereik, met rendementen van ruim boven de negentig procent onder de meeste rijomstandigheden. Hun compacte ontwerp maakt een grotere actieradius mogelijk met dezelfde accucapaciteit, waardoor ze in 2022 het voorkeursconcept zijn voor ongeveer tweeëntachtig procent van alle elektrische voertuigen.

De kostenstructuur van elektromotoren, gemiddeld over de drie hoofdtypen, is grofweg verdeeld in zeventig procent materiaalkosten, inclusief halffabricaten zoals wikkeldraad of permanente magneten, en dertig procent productiekosten. De zeshonderd gram neodymium in een gemiddelde motor kost tussen de vijfenzeventig en honderdvijftig dollar, afhankelijk van de marktomstandigheden. Extra kosten omvatten dysprosium, dat de magneten stabiliseert bij hoge temperaturen. De waarde van zeldzame-aarde permanente magneten voor tractiemotoren wordt geschat op ongeveer duizend tweehonderd tot duizend zeshonderd yuan per voertuig.

Extern bekrachtigde synchrone motoren elimineren deze grondstofkosten, maar vereisen extra vermogenselektronica om de rotor van stroom te voorzien. De totale kostenberekening is echter gunstiger, omdat de besparingen op magneetkosten de complexere elektronica ruimschoots compenseren. Bovendien worden de risico's die gepaard gaan met prijsvolatiliteit en knelpunten in de toeleveringsketen geëlimineerd. De productieprocessen zijn grotendeels vergelijkbaar voor de verschillende motortypen, waardoor er geen fundamenteel nieuwe productie-infrastructuur nodig is.

Asynchrone motoren vormen het meest kosteneffectieve alternatief, omdat ze geen permanente magneten of complexe rotorvoedingen nodig hebben. Hun eenvoudige ontwerp, met een kooirotor of sleepringrotor, maakt ze robuust en onderhoudsarm. Tesla gebruikte deze technologie al in eerdere modellen en gebruikt deze nog steeds voor vierwielaandrijvingen in combinatie met motoren met permanente magneten. Het grootste nadeel is hun lagere rendement, dat vooral merkbaar is bij gedeeltelijke belasting. Bij hetzelfde vermogen zijn asynchrone motoren ongeveer dertig procent groter dan motoren met permanente magneten, wat resulteert in extra gewicht en inbouwruimte.

De verschillen in efficiëntie hebben een directe invloed op de actieradius. Een permanente magneetmotor kan een rendement van 97 procent halen, terwijl een asynchrone motor 93 procent haalt. Dit verschil van vier procentpunten vertaalt zich in een ongeveer vijf procent kleinere actieradius bij een energieverbruik van 15 kilowattuur per 100 kilometer. Met een accu van 70 kilowattuur komt dit overeen met ongeveer 25 kilometer, wat voor veel toepassingen acceptabel is.

Extern bekrachtigde synchrone motoren behalen een rendement van meer dan 95 procent, waarmee ze slechts marginaal onder permanentmagneetmotoren liggen. Onder bepaalde bedrijfsomstandigheden, met name tijdens langdurig rijden op de snelweg met hoge snelheden, kunnen ze zelfs efficiënter zijn, omdat ze geen last hebben van luchtweerstandsverliezen door permanente magneten. De flexibele regeling van de rotorstroom maakt een nauwkeurige aanpassing van het magnetische veld aan verschillende belastingsomstandigheden mogelijk, waardoor de efficiëntie over een breed werkbereik wordt geoptimaliseerd.

Schaalvoordelen en marktdynamiek tot 2030

De markt voor elektromotoren maakt een dramatische groei door. De wereldwijde verkoop van elektrische aandrijfsystemen zal naar verwachting meer dan verdubbelen, van € 272 miljard in 2025 tot € 634 miljard in 2030. Hiervan zal € 60 procent (€ 389 miljard) afkomstig zijn van batterijcellen en -behuizingen, terwijl € 30 procent (€ 186 miljard) afkomstig zal zijn van elektrische aandrijvingen.

Deze schaalvoordelen zullen de productiekosten voor alle motortypen aanzienlijk verlagen. Hoewel de productiekosten voor permanentmagneetmotoren profiteren van automatisering en standaardisatie, blijven de grondstofkosten fluctueren. Extern bekrachtigde synchrone en asynchrone motoren kunnen daarentegen volledig profiteren van schaalvoordelen, omdat hun belangrijkste kostencomponenten koper, ijzer en elektronica zijn, waarvan de prijzen stabieler zijn en de toeleveringsketens meer gediversifieerd zijn.

De regionale spreiding van de productie van batterijcellen blijft problematisch. Naar verwachting zal China in 2030 70 procent van de wereldwijde capaciteit in handen hebben, Zuid-Korea 15 procent en Europa slechts 5 procent. Deze afhankelijkheid, verergerd door het grondstoffentekort, onderstreept het feit dat Europa toegevoegde waarde verliest aan Azië. Tussen de 500 en 800 euro aan batterijproductiekosten per voertuig stroomt naar Azië, wat, gezien de miljoenen geproduceerde voertuigen, aanzienlijke economische gevolgen heeft.

Het marktaandeel van verschillende motortypen zal verschuiven. Terwijl het aandeel van elektromotoren met zeldzame aarde in 2022 nog 82 procent bedroeg, zal dit naar verwachting dalen tot ongeveer 70 procent in 2030. Dit betekent niet het einde van motoren met permanente magneten, maar een aanzienlijke diversificatie van aandrijfconcepten. Alternatieve technologieën zullen marktaandeel winnen, met name in segmenten waar kostenefficiëntie belangrijker is dan maximale vermogensdichtheid.

Voorspellingen voorspellen dat het wereldwijde marktaandeel van batterij-elektrische voertuigen zal stijgen van 15 procent in 2022 tot bijna 60 procent in 2035. Deze enorme toename zal leiden tot een exponentiële toename van de vraag naar motoren, waardoor de druk op alternatieve technologieën verder toeneemt. Elk procentpunt marktaandeel dat magneetvrije motoren winnen, komt neer op 600.000 eenheden, gebaseerd op de ongeveer 60 miljoen voertuigen die jaarlijks wereldwijd worden geproduceerd.

Profiteer van de uitgebreide, vijfvoudige expertise van Xpert.Digital in een uitgebreid servicepakket | R&D, XR, PR & Optimalisatie van digitale zichtbaarheid - Afbeelding: Xpert.Digital

Xpert.Digital heeft diepe kennis in verschillende industrieën. Dit stelt ons in staat om op maat gemaakte strategieën te ontwikkelen die zijn afgestemd op de vereisten en uitdagingen van uw specifieke marktsegment. Door continu markttrends te analyseren en de ontwikkelingen in de industrie na te streven, kunnen we handelen met vooruitziende blik en innovatieve oplossingen bieden. Met de combinatie van ervaring en kennis genereren we extra waarde en geven onze klanten een beslissend concurrentievoordeel.

Meer hierover hier:

• Gebruik de 5 -voudig competentie van Xpert.Digital in één pakket - van 500 €/maand

Strategische veerkracht in de toeleveringsketen

De auto-industrie beseft steeds meer dat veerkracht in de toeleveringsketen niet alleen een kwestie is van risicomanagement, maar ook van strategisch overleven. Twintig grondstoffen worden als cruciaal beschouwd voor de transformatie van de auto-industrie, met een hoge strategische relevantie en een sterke afhankelijkheid van import van buiten Europa. Naast zeldzame aardmetalen omvatten deze onder meer lithium, kobalt, nikkel, grafiet en diverse andere metalen.

Experts adviseren een meerlagige aanpak om de veerkracht te versterken. Ten eerste is transparantie over vraag, aanbod, prijzen en de criticaliteit van grondstoffen nodig door middel van verbeterde monitoring. Ten tweede moeten leveranciers gediversifieerd zijn en moeten strategische partnerschappen worden opgezet. Ten derde moet de circulaire economie worden geïntensiveerd door middel van recycling, ook al heeft dit op korte termijn een beperkte impact vanwege de opleving van de markt. Ten vierde moeten technologieën worden ontwikkeld die kritieke grondstoffen vervangen of minimaliseren.

De nieuwe EU-verordening inzake kritieke grondstoffen, aangenomen in mei 2022, stelt ambitieuze doelen: tegen 2030 moet tien procent van de vraag naar strategische grondstoffen afkomstig zijn uit de Europese mijnbouw. ​​De zeldzame aardenlaag Per Gejer in Noord-Zweden zou hierin een sleutelrol kunnen spelen, met een geschatte voorraad van meer dan een miljoen ton metaaloxiden. Het zal echter tien tot vijftien jaar duren voordat deze grondstoffen op de markt komen, aangezien exploratie, vergunningverlening en infrastructuurontwikkeling tijd kosten.

Recycling zal op de lange termijn een belangrijke bijdrage leveren aan de leveringszekerheid. Voor basismetalen zoals aluminium, nikkel en koper vormen secundaire grondstoffen al een aanzienlijk deel van de productie-input. Voor twaalf van de twintig kritieke grondstoffen ligt het recyclingpercentage echter nog ruim onder de vijf procent. De nieuwe EU-batterijverordening schrijft hogere recyclingquota's voor, en hydrometallurgische processen maken het al mogelijk om lithium, nikkel en kobalt uit lithium-ionbatterijen te winnen. Het EU-project SUSMAGPRO richt zich op het terugwinnen van magnetische materialen uit afgedankte elektrische voertuigen en windturbines.

De ontwikkeling van magneetvrije motoren is in dit verband de meest elegante oplossing, omdat het het probleem bij de wortel aanpakt. In plaats van de diversificatie van afhankelijke toeleveringsketens of kostbare recycling, elimineert deze technologie de afhankelijkheid volledig. De economische besparingen zijn aanzienlijk, aangezien er jaarlijks miljoenen voertuigen worden geproduceerd die elk 600 gram neodymium en andere zeldzame aardmetalen nodig hebben.

Geschikt hiervoor:

• Waarschuwing van een grondstoffenhandelaar: hoe de controle over zeldzame aardmetalen de Europese industrie op de knieën brengt

Implicaties voor het industriebeleid in Europa

Europa bevindt zich in een precaire positie tussen technologische transformatie en toenemende afhankelijkheid. China's dominantie strekt zich uit over de gehele waardeketen van elektromobiliteit, van grondstoffen en batterijproductie tot voertuigbouw. ​​Zonder daadkrachtige actie dreigt een enorm verlies aan industriële waardecreatie en banen.

De ontwikkeling van magneetvrije motoren biedt Europa de kans om zich strategisch te herpositioneren. Bedrijven zoals BMW, ZF, Mahle en Renault beschikken over toonaangevende expertise in deze technologie en kunnen de norm zetten voordat Aziatische concurrenten hen inhalen. Technologisch leiderschap op dit gebied zou een doorslaggevend concurrentievoordeel kunnen blijken te zijn, net zoals de Duitse ingenieurs decennialang de maatstaf hebben bepaald voor verbrandingsmotoren.

Investeringen in alternatieve motortechnologieën zijn bescheiden in vergelijking met de totale omvang van de transformatie. BMW investeert tot 2030 meer dan een miljard euro in Steyr, wat gezien het strategische belang van de fabriek beheersbaar is. ZF en Mahle investeren vergelijkbare bedragen. Deze investeringen creëren niet alleen technologische onafhankelijkheid, maar zorgen ook voor hooggekwalificeerde banen in Europa.

Het politieke kader moet deze ontwikkeling ondersteunen. Het stimuleren van onderzoek en ontwikkeling, het versnellen van goedkeuringsprocessen voor productiefaciliteiten en het mogelijk bieden van tijdelijke prikkels voor het gebruik van magneetvrije motoren zouden de marktgroei kunnen versnellen. De VS heeft met de Defense Production Act al laten zien hoe grondstofwinning kan worden geïntegreerd met het veiligheidsbeleid. Europa moet vergelijkbare instrumenten ontwikkelen in plaats van uitsluitend op regelgeving te vertrouwen.

Standaardisatie en interoperabiliteit van verschillende motortypen is een ander belangrijk aspect. Als voertuigplatforms flexibel kunnen schakelen tussen verschillende aandrijfconcepten, vergroot dit de veerkracht van fabrikanten. BMW toont dit al met zijn technologische openheid door zowel verbrandingsmotoren als diverse elektrische aandrijvingen parallel te produceren. Deze flexibiliteit maakt het mogelijk om snel te reageren op marktveranderingen en knelpunten in de toelevering.

De wereldwijde concurrentiedynamiek neemt toe.

De strijd om technologisch leiderschap in elektromobiliteit neemt toe. China probeert zijn dominantie te verstevigen door verticale integratie in de gehele waardeketen. Exportcontroles op zeldzame aardmetalen en gerelateerde technologieën maken deel uit van deze strategie. Tegelijkertijd investeert China fors in de eigen productie van elektrische voertuigen, waarbij Chinese fabrikanten zoals BYD, SAIC en Geely ook in Europa snel marktaandeel winnen.

De VS reageert met een combinatie van investeringsstimulansen, importbeperkingen en strategische partnerschappen. De Inflation Reduction Act levert honderden miljarden dollars op voor groene technologieën, terwijl Chinese producten tegelijkertijd duurder worden door invoerrechten. Donald Trump dreigde met invoerrechten tot 200 procent als China niet betrouwbaar magneten van zeldzame aardmetalen zou leveren. Hoewel dit agressieve beleid op korte termijn druk creëert, lost het het structurele probleem van afhankelijkheid niet op.

Recente ontwikkelingen wijzen op een tijdelijke afname van de spanningen: na de ontmoeting tussen president Xi Jinping en Donald Trump in Busan in oktober 2025 kondigde China aan de verscherpte exportcontroles een jaar lang op te schorten. In ruil daarvoor hief de VS enkele sancties tegen Chinese bedrijven op. Deze tactische adempauze verandert echter niets aan de fundamentele kwetsbaarheid van westerse toeleveringsketens.

India positioneert zich steeds meer als een derde macht in deze concurrentiestrijd. Met zijn ambitieuze klimaatdoelen, het streven naar CO2-neutraliteit in 2070, en een snelgroeiende automarkt biedt het land een enorm potentieel. Focussen op magneetvrije motoren zou India een concurrentievoordeel kunnen geven, omdat het de fouten van eerdere afhankelijkheden vermijdt. Het Make in India-initiatief ondersteunt deze strategie met lokalisatievereisten en investeringsstimulansen.

Japan en Zuid-Korea spelen ook een belangrijke rol, met name in de batterijproductie. Bedrijven zoals LG Energy Solutions, Samsung SDI en Panasonic hebben een aanzienlijk deel van de wereldwijde productie van batterijcellen in handen. Hun expertise in vermogenselektronica en materiaalkunde maakt hen waardevolle partners voor Europese autofabrikanten die hun toeleveringsketens willen diversifiëren.

Technologische grenzen en innovatiepotentieel

De ontwikkeling van magneetvrije motoren bevindt zich niet aan het einde, maar juist aan het begin van de optimalisatiecyclus. Hoewel permanentmagneetmotoren al decennialang continu worden verbeterd, bevinden alternatieve concepten zich nog in een relatief vroeg stadium van ontwikkeling. Dit biedt een aanzienlijk potentieel voor verbetering van efficiëntie, vermogensdichtheid en kosten.

Een veelbelovende aanpak betreft ferrietmagneten, die gebaseerd zijn op ijzer in plaats van zeldzame aardmetalen. Hoewel hun magnetische veldsterkte ongeveer vijftig tot zeventig procent lager is dan die van neodymiummagneten van dezelfde grootte, kunnen slimme motorontwerpen dit verschil grotendeels compenseren. Het Japanse bedrijf Proterial ontwikkelde een aandrijving die dezelfde vermogensdichtheid bereikt met slechts twintig procent meer magnetisch materiaal. In combinatie met hogesnelheidsconcepten, zoals die van Tesla in zijn Plaid-motor met snelheden tot twintigduizend omwentelingen per minuut, zouden ferrietmotoren concurrerend kunnen worden.

De digitalisering van ontwikkelingsprocessen versnelt innovatie aanzienlijk. Mahle gebruikt evolutionaire algoritmen om verschillende motorontwerpen te simuleren, waardoor optimale configuraties veel sneller kunnen worden geïdentificeerd dan met conventionele methoden. Deze geautomatiseerde processen kunnen niet alleen de geometrische parameters van elektrische staalplaten aanpassen, maar ook wikkelpatronen en materialen optimaliseren. De tijdsbesparing ten opzichte van traditionele ontwikkelingsmethoden varieert van enkele maanden tot jaren.

De integratie van motor, transmissie en vermogenselektronica in sterk geïntegreerde elektrische assen biedt verdere optimalisatiemogelijkheden. BMW demonstreert dit met zijn modulaire systeem, dat door minimale flensoppervlakken, geïntegreerde mediageleiding en vereenvoudigde montage zowel potentiële foutbronnen als kostenbesparingen reduceert. De combinatie van 800-volttechnologie met siliciumcarbide-vermogenselektronica verhoogt de efficiëntie verder en verkort de laadtijden.

Vooruitgang in de materiaalkunde voor wikkeldraden, elektrische staalplaten en isolatiesystemen verbetert continu de prestaties. De gepatenteerde haarspeldwikkeltechnologie van BorgWarner maakt bijvoorbeeld een hogere koperdichtheid in de stator mogelijk, wat het vermogen en de efficiëntie verhoogt. Vergelijkbare innovaties in andere componenten leiden tot aanzienlijke algehele verbeteringen.

Economische beoordeling van transformatiekosten

De economische kosten van afhankelijkheid van zeldzame aardmetalen zijn moeilijk te kwantificeren, maar aanzienlijk. Naast de directe grondstofkosten en de volatiliteit ervan, ontstaan ​​er strategische alternatieve kosten wanneer bedrijven investeringsbeslissingen moeten uitstellen vanwege onzekere toeleveringsketens of risicopremies moeten incalculeren. De productieverliezen als gevolg van Chinese exportbeperkingen medio 2025 illustreren deze kwetsbaarheid.

Investeringen in alternatieve technologieën zijn daarentegen relatief beperkt en verdienen zichzelf snel terug. Een miljard euro voor de Steyr-fabriek van BMW lijkt veel, maar wordt gerelativeerd door het strategische belang en het productievolume. Met een jaarlijkse capaciteit van enkele honderdduizenden motoren en een kostenbesparing van één tot tweehonderd euro per eenheid door het weglaten van magneten, bedraagt ​​de terugverdientijd slechts enkele jaren.

De macro-economische effecten van een succesvolle technologiesubstitutie zouden aanzienlijk zijn. Als alle in Europa geproduceerde elektrische voertuigen zouden worden uitgerust met magneetvrije motoren, zou de import van grondstoffen ter waarde van enkele honderden miljoenen euro's per jaar worden geëlimineerd. Nog belangrijker zou de strategische autonomie en onafhankelijkheid van geopolitieke omwentelingen zijn. Het veiligstellen van industriële waardecreatie en hooggekwalificeerde banen rechtvaardigt overheidsfinanciering voor deze technologieën.

De effecten op de werkgelegenheid zijn wisselend. Enerzijds gaan er banen verloren in de productie van verbrandingsmotoren, terwijl er anderzijds nieuwe banen worden gecreëerd in de productie van elektromotoren. BMW is van plan om in de toekomst ongeveer 1.000 mensen in dienst te nemen bij de assemblage van elektromotoren in zijn fabriek in Steyr. Afhankelijk van de wereldwijde vraagontwikkeling zou de helft van het totale personeelsbestand in 2030 in de e-mobiliteit kunnen werken. De technologische openheid van het bedrijf, waardoor het verschillende aandrijfconcepten parallel kan produceren, zorgt voor werkgelegenheid op lange termijn.

Duurzaamheidsaspecten die verder gaan dan afhankelijkheid van grondstoffen

De milieu-impact van magneetloze motoren gaat verder dan alleen het vermijden van problematische grondstoffen. De winning van zeldzame aardmetalen veroorzaakt aanzienlijke milieuschade door het gebruik van grote hoeveelheden chemicaliën die bodems en waterwegen vervuilen. De verwerking van deze materialen is energie-intensief en genereert giftig afval. Zelfs als technologische verbeteringen de milieu-impact kunnen verminderen, blijft de ecologische voetafdruk aanzienlijk.

Extern bekrachtigde synchrone en asynchrone motoren bestaan ​​voornamelijk uit koper, ijzer, aluminium en elektronische componenten. Hoewel deze materialen niet zonder problemen zijn, is de winning ervan goed ingeburgerd, minder milieubelastend en beter gereguleerd. Bovendien zijn ze aanzienlijk gemakkelijker te recyclen. Waar permanente magneten complexe scheidingsprocessen vereisen, kunnen koper en ijzer worden teruggewonnen via conventionele schrootrecyclingmethoden.

De CO2-voetafdruk in de productie daalt tot wel vijftig procent voor magneetvrije motoren, zoals ZF aantoont voor zijn I2SM-motor. Renault kwantificeert de reductie voor zijn E7A-motor op dertig procent. Deze besparingen zijn niet alleen te danken aan de eliminatie van magneten, maar ook aan vereenvoudigde toeleveringsketens, omdat minder complexe componenten over lange afstanden getransporteerd hoeven te worden.

De totale milieu-impact van een elektrisch voertuig hangt sterk af van de batterijproductie en de bron van de elektriciteit. Het aandrijfsysteem is slechts verantwoordelijk voor een deel van de milieu-impact. Niettemin is elke bijdrage aan verbetering relevant, vooral als deze kan worden bereikt zonder concessies te doen aan de prestaties. De langere levensduur en betere recyclebaarheid van magneetvrije motoren ondersteunen deze technologie verder.

Magneetloze elektromotoren: Europa's kans op technologisch leiderschap

De ontwikkeling van magneetvrije elektromotoren bevindt zich op een keerpunt. De technologie is voldoende ontwikkeld voor massaproductie, zoals BMW heeft aangetoond, terwijl er tegelijkertijd nog aanzienlijke optimalisatiemogelijkheden bestaan. De geopolitieke onrust rond zeldzame aardmetalen vormt een sterke prikkel voor fabrikanten om over te stappen op alternatieve concepten. Economische argumenten pleiten steeds vaker voor magneetvrije oplossingen, omdat schaalvoordelen de kostenvoordelen versterken.

Voor de Europese auto-industrie is de boodschap duidelijk: technologisch leiderschap in magneetvrije motoren is een strategische noodzaak, geen optie. Investeringen zijn beheersbaar, maar de risico's zijn enorm als de afhankelijkheid aanhoudt. Overheden zouden deze ontwikkeling moeten ondersteunen door middel van onderzoeksfinanciering, versnelde goedkeuringen en mogelijk tijdelijke marktstimulansen.

Diversificatie van motorportfolio's is cruciaal. Niet elke toepassing vereist een maximale vermogensdichtheid; vaak zijn asynchrone of afzonderlijk bekrachtigde synchrone motoren voldoende. Intelligente segmentatie op basis van vereistenprofielen optimaliseert het totaalpakket van kosten, prestaties en strategische veerkracht.

Standaardisatie van interfaces en platforms maakt flexibel gebruik van verschillende motortypen mogelijk. Dit geeft fabrikanten meer flexibiliteit en stelt hen in staat om snel te reageren op marktveranderingen. De modulariteit van moderne elektrische assen ondersteunt deze aanpak al, maar moet consequent verder worden ontwikkeld.

Internationaal is samenwerking met betrouwbare partners essentieel. Japan, Zuid-Korea en India bieden mogelijkheden voor technologische partnerschappen en integratie van de toeleveringsketen, voorbij de Chinese dominantie. Het creëren van een multipolaire wereldorde voor kritieke technologieën verhoogt de stabiliteit en vermindert de kwetsbaarheid voor chantage.

Parallel daaraan moet de circulaire economie worden bevorderd. Hoewel magneetloze motoren de afhankelijkheid verminderen, blijven andere kritieke grondstoffen zoals lithium en kobalt relevant. Recyclingtechnologieën en urban mining-concepten kunnen op de middellange termijn een aanzienlijke bijdrage leveren aan de leveringszekerheid. Het regelgevingskader van de EU-batterijrichtlijn wijst al in de goede richting.

De auto-industrie staat voor misschien wel de grootste transformatie sinds de uitvinding van de auto. Elektrificatie is onvermijdelijk, maar de manier waarop deze transformatie vorm krijgt, blijft veranderlijk. Magneetloze elektromotoren zijn meer dan alleen een technisch alternatief. Ze bieden een kans om strategische autonomie te herwinnen en industriële waardecreatie in Europa veilig te stellen. De doorbraak is dichterbij dan velen denken. BMW produceert ze al en anderen zullen spoedig volgen. De vraag is niet langer of, maar hoe snel deze technologie de nieuwe norm zal worden. China beheerst vandaag misschien zeldzame aardmetalen, maar Europa kan morgen de standaard zetten voor mobiliteit zonder.

☑️ onze zakelijke taal is Engels of Duits

☑️ Nieuw: correspondentie in uw nationale taal!

Konrad Wolfenstein

Ik ben blij dat ik beschikbaar ben voor jou en mijn team als een persoonlijk consultant.

U kunt contact met mij opnemen door het contactformulier hier in te vullen of u gewoon te bellen op +49 89 674 804 (München) . Mijn e -mailadres is: Wolfenstein ∂ Xpert.Digital

Ik kijk uit naar ons gezamenlijke project.

☑️ MKB -ondersteuning in strategie, advies, planning en implementatie

☑️ Creatie of herschikking van de digitale strategie en digitalisering

☑️ Uitbreiding en optimalisatie van de internationale verkoopprocessen

☑️ Wereldwijde en digitale B2B -handelsplatforms

☑️ Pioneer Business Development / Marketing / PR / Maatregel

Onze wereldwijde branche- en bedrijfsexpertise op het gebied van bedrijfsontwikkeling, verkoop en marketing - Afbeelding: Xpert.Digital

Branchefocus: B2B, digitalisering (van AI tot XR), machinebouw, logistiek, hernieuwbare energie en industrie

Meer hierover hier:

• Xpert Business Hub

Een thematisch centrum met inzichten en expertise:

• Kennisplatform over de mondiale en regionale economie, innovatie en branchespecifieke trends
• Verzameling van analyses, impulsen en achtergrondinformatie uit onze focusgebieden
• Een plek voor expertise en informatie over actuele ontwikkelingen in het bedrijfsleven en de technologie
• Topic hub voor bedrijven die meer willen weten over markten, digitalisering en industriële innovaties