Электродвигатели без редкоземельных элементов: эта немецкая технология наконец-то делает нас независимыми от Китая

BMW уже применяет это в серийном производстве: гениальный трюк с двигателем, который спасает индустрию электромобилей

Автомобильная промышленность в настоящее время переживает одну из самых значительных трансформаций в своей истории, но эти изменения выявляют критическую уязвимость: зависимость от редкоземельных элементов для электродвигателей стала геополитическим фактором риска, угрожающим всей стратегии электрификации западных автопроизводителей. То, что долгое время считалось технической необходимостью, все чаще оказывается преодолимым препятствием. BMW уже запустила серийное производство, Mahle и ZF приближаются к готовности к выходу на рынок, и даже в Индии компании интенсивно работают над разработкой электродвигателей, которые функционируют полностью без этих критически важных сырьевых материалов. Вопрос уже не в том, произойдут ли эти технологии прорыв, а в том, когда это произойдет.

Китайское доминирование как системный риск

Глобальная зависимость от Китая в отношении редкоземельных элементов достигла масштабов, значительно превышающих обычную рыночную концентрацию. Китай контролирует приблизительно 60 процентов мирового производства и 90 процентов переработки этих стратегически важных сырьевых материалов. Это доминирование не случайно, а является результатом десятилетий государственных инвестиций в горнодобывающие мощности и технологии переработки. В то время как западные страны игнорировали добычу редкоземельных элементов из-за высоких экологических издержек и сложных методов переработки, Пекин рано осознал стратегическую важность этих сырьевых материалов для технологий XXI века.

Последние события наглядно демонстрируют хрупкость этой односторонней зависимости. 4 апреля 2025 года Китай впервые ввел экспортный контроль для семи редкоземельных элементов, включая диспрозий и тербий, которые необходимы для высокоэффективных магнитов в электродвигателях. 9 октября этот контроль был значительно расширен и включил еще пять элементов, а также технологии добычи, переработки и утилизации. С 1 декабря 2025 года иностранным компаниям даже требуются разрешения, если они хотят экспортировать продукцию, содержащую китайские редкоземельные элементы, в третьи страны.

Эти меры демонстрируют новый уровень экономической войны. Китай использует свой контроль над сырьем не только как рычаг давления на США, но и как инструмент для контроля над целыми цепочками создания стоимости. Сочетание экспортных ограничений на сырье и контроля за передачей технологий создает двойную зависимость, которая ставит европейских и американских автопроизводителей в стратегически невыгодное положение. Диспрозий и тербий, так называемые тяжелые редкоземельные элементы, которые делают магниты более термостойкими и эффективными, почти полностью производятся в Китае. Поставки из Мьянмы особенно проблематичны, поскольку ее политическая нестабильность создает дополнительные риски для поставок.

Экономические последствия этих мер контроля проявляются в резких колебаниях цен. Килограмм неодима, который в 2020 году стоил около 65 долларов, в 2022 году подорожал до 223 долларов, а затем снова упал до примерно 123 долларов. Средний двигатель с постоянными магнитами содержит приблизительно 600 граммов неодима, а это значит, что стоимость сырья только для магнитов может значительно колебаться. Эта волатильность делает расчеты неопределенными и вынуждает производителей добавлять надбавки за риск, что в конечном итоге снижает их конкурентоспособность.

В связи с этим:

• Редкоземельные элементы: доминирование Китая в сырьевой отрасли – смогут ли переработка, исследования и новые рудники освободиться от зависимости от сырья?

Технологическое контрдвижение набирает обороты

В ответ на эту зависимость автомобильная промышленность развернула технологическую кампанию, в рамках которой в серийное производство внедряются различные концепции двигателей, не содержащих редкоземельных элементов. Компания BMW находится в авангарде этого процесса со своим пятым поколением электроприводов, которые используются в iX3 с 2021 года и сейчас выпускаются серийно. Решение об использовании синхронных двигателей с внешним возбуждением было принято после интенсивных предварительных разработок, в ходе которых были изучены все альтернативы. Завод BMW в Штайре начал серийное производство шестого поколения для автомобилей нового класса в июле 2025 года, инвестировав более миллиарда евро к 2030 году.

Синхронный двигатель с раздельным возбуждением генерирует магнитное поле не за счет постоянных магнитов, а за счет электрического тока, который подается в ротор через необслуживаемые контактные кольца. Это техническое новшество полностью исключает зависимость от неодима и диспрозия без существенной потери производительности. Благодаря этой технологии BMW достигает КПД более 95 процентов в самых распространенных условиях эксплуатации. Двигатели выпускаются в различных классах мощности, от 140 до 360 киловатт, в зависимости от двух вариантов диаметра статора.

Решающее преимущество заключается не только в исключении критически важных сырьевых материалов, но и в их эксплуатационных характеристиках. Синхронные двигатели с внешним возбуждением могут быть отключены, что исключает потери на трение при движении накатом. Во время длительных поездок по автомагистралям на высоких скоростях они демонстрируют более высокую эффективность, чем двигатели с постоянными магнитами, поскольку энергия не теряется из-за постоянных магнитных полей. Кроме того, точное управление током ротора позволяет оптимально адаптироваться к изменяющимся условиям нагрузки, что еще больше повышает эффективность.

Компания Mahle применяет еще более радикальный подход к разработке своего двигателя SCT без магнитов, работающего за счет индуктивной и, следовательно, бесконтактной передачи энергии через вращающийся трансформатор. Эта технология полностью исключает механический износ и обеспечивает выдающуюся эффективность, особенно на высоких скоростях. Двигатель оснащен инновационной интегрированной системой масляного охлаждения, которая рассеивает тепло именно там, где оно генерируется. Непрерывная выходная мощность превышает девяносто процентов от пиковой мощности, что имеет решающее значение для таких сложных применений, как электрогрузовики, движущиеся по горной местности или совершающие многократные рывки. Mahle планирует запустить эту технологию в серийное производство примерно в 2024 году.

В конце 2024 года компания ZF Friedrichshafen получила премию CLEPA за инновации за свой синхронный двигатель с индуктивным возбуждением внутри ротора. В этой системе энергия магнитного поля передается через индуктивный возбудитель внутри вала ротора, что обеспечивает исключительно компактные размеры двигателя с максимальной удельной мощностью и крутящим моментом. По сравнению с традиционными системами внешнего возбуждения, индуктивный возбудитель снижает потери энергии на ротор на пятнадцать процентов. Отсутствие щеточных элементов или контактных колец исключает необходимость в дополнительных уплотнениях, а двигатель занимает до девяноста миллиметров меньше осевого монтажного пространства. Выбросы CO2 при производстве сокращаются до пятидесяти процентов по сравнению с двигателями с постоянными магнитами.

Компания Renault в сотрудничестве с Valeo разрабатывает электродвигатель третьего поколения мощностью 200 киловатт, производство которого запланировано на 2027 год. Этот двигатель E7A не требует использования редкоземельных элементов и, при той же выходной мощности, примерно на 30 процентов компактнее существующих агрегатов. В его роторной технологии используются намотанные катушки вместо постоянных магнитов, что снижает выбросы CO2 при производстве на 30 процентов. Кроме того, двигатель предназначен для систем с напряжением 800 вольт, что значительно сокращает время зарядки аккумулятора. В нынешнем Renault Megane E-Tech и новом Renault 5 уже используется эта технология без магнитов.

Догоняющее развитие Индии как геополитический фактор

Особого внимания заслуживает скорость, с которой индийские компании разрабатывают альтернативные технологии для электродвигателей. Компания Sterling Gtake E-Mobility в своей лаборатории площадью 3500 квадратных футов в Фаридабаде работает над реактивными двигателями, используя технологию, лицензированную у Advanced Electric Machines, которая не требует использования редкоземельных элементов. Семь ведущих индийских автопроизводителей уже тестируют эти двигатели, и в случае успешного подтверждения их работоспособности коммерческое производство может начаться в течение года, значительно раньше первоначально запланированного 2029 года.

Ускорение этого развития является прямой реакцией на экспортные ограничения Китая, введенные в апреле 2025 года. Индия, которая ставит перед собой амбициозные цели по расширению электромобильности, считает себя особенно уязвимой, поскольку практически не располагает собственными мощностями по переработке редкоземельных элементов. Несмотря на то, что страна занимает пятое место в мире по запасам, ей не хватает необходимой инфраструктуры для переработки. В настоящее время правительство рассматривает меры стимулирования добычи и переработки, а также партнерские отношения с японскими и южнокорейскими компаниями.

В сентябре 2025 года компания Simple Energy стала первым индийским производителем, начавшим коммерческое производство мощных двигателей без редкоземельных магнитов. Запатентованная архитектура двигателя, разработанная исключительно собственными научно-исследовательскими группами, заменяет тяжелые редкоземельные магниты оптимизированными соединениями и собственными алгоритмами для управления нагревом и крутящим моментом в режиме реального времени. Производство осуществляется на предприятии площадью 200 000 квадратных футов в Хосуре, штат Тамилнад, с 95-процентной локализацией по всей цепочке поставок.

Компания Chara Technologies, базирующаяся в Бангалоре, в октябре 2025 года привлекла 6 миллионов долларов в рамках раунда финансирования серии А для увеличения производства электродвигателей без редкоземельных элементов с 20 000 до 100 000 единиц в год. Стартап разрабатывает конструкции двигателей с переключаемым сопротивлением и потоком, в которых вместо постоянных магнитов используются передовые электромагнитные технологии. Этот успех может сделать Индию третьим центром в глобальной цепочке поставок электромобилей, помимо Китая и Запада.

Британская компания Advanced Electric Machines (AEM) заключила многомиллиардный контракт на разработку с одним из крупнейших мировых поставщиков автомобильных компонентов, чей годовой доход исчисляется десятками миллиардов. AEM утверждает, что в ее электродвигателях будут использоваться безопасные, пригодные для вторичной переработки и легкодоступные материалы, такие как сталь и алюминий, и что они будут превосходить двигатели с постоянными магнитами по производительности. Серийное производство планируется начать к концу десятилетия.

Экономическая оценка альтернативных технологических решений

Экономический анализ различных концепций электродвигателей выявляет сложную картину компромиссов и потенциала оптимизации. Синхронные двигатели с постоянными магнитами достигают наивысшей удельной мощности и эффективности в диапазоне средних скоростей, при этом КПД превышает девяносто процентов в большинстве условий движения. Их компактная конструкция позволяет увеличить запас хода при той же емкости батареи, что делает их предпочтительной концепцией примерно для восьмидесяти двух процентов всех электромобилей в 2022 году.

Структура затрат на электродвигатели, усредненная по трем основным типам, примерно делится на семьдесят процентов на материальные затраты, включая полуфабрикаты, такие как обмоточный провод или постоянные магниты, и тридцать процентов на производственные затраты. Шестьсот граммов неодима в среднем двигателе стоят от семидесяти пяти до ста пятидесяти долларов в зависимости от рыночных условий. Дополнительные затраты включают диспрозий, который стабилизирует магниты при высоких температурах. Стоимость редкоземельных постоянных магнитов для тяговых двигателей оценивается примерно в одну тысячу двести – одну тысячу шестьсот юаней за единицу.

Синхронные двигатели с внешним возбуждением позволяют избежать затрат на сырье, но требуют дополнительной силовой электроники для подачи питания на ротор. Однако общая стоимость оказывается более выгодной, поскольку экономия на стоимости магнитов с лихвой компенсирует более сложную электронику. Кроме того, исключаются риски, связанные с колебаниями цен и проблемами с поставками. Производственные процессы для различных типов двигателей в значительной степени схожи, поэтому принципиально новой производственной инфраструктуры не требуется.

Асинхронные двигатели представляют собой наиболее экономичную альтернативу, поскольку не требуют ни постоянных магнитов, ни сложных источников питания ротора. Их простая конструкция с короткозамкнутым ротором или ротором с контактными кольцами делает их надежными и не требующими сложного обслуживания. Tesla использовала эту технологию в ранних моделях и продолжает использовать ее в системах полного привода в сочетании с двигателями с постоянными магнитами. Главный недостаток заключается в их более низкой эффективности, которая особенно заметна при частичной нагрузке. При одинаковой выходной мощности асинхронные двигатели примерно на тридцать процентов больше, чем двигатели с постоянными магнитами, что приводит к увеличению веса и занимаемого пространства.

Разница в эффективности напрямую влияет на дальность хода. Двигатель с постоянными магнитами может достигать КПД 97 процентов, в то время как асинхронный двигатель — 93 процента. Эта разница в четыре процентных пункта приводит к уменьшению дальности хода примерно на пять процентов при потреблении энергии в 15 киловатт-часов на 100 километров. С батареей емкостью 70 киловатт-часов это соответствует примерно 25 километрам, что приемлемо для многих применений.

Синхронные двигатели с внешним возбуждением достигают КПД более 95 процентов, лишь незначительно уступая двигателям с постоянными магнитами. В определенных условиях эксплуатации, особенно при длительной езде по автомагистралям на высоких скоростях, они могут быть даже более эффективными, поскольку не испытывают потерь на трение из-за постоянных магнитов. Гибкое управление током ротора позволяет точно регулировать магнитное поле в зависимости от различных условий нагрузки, оптимизируя эффективность в широком диапазоне рабочих режимов.

Экономия за счет масштаба и динамика рынка до 2030 года

Рынок электродвигателей переживает стремительный рост. Прогнозируется, что мировые продажи систем электропривода вырастут более чем вдвое, с 272 миллиардов евро в 2025 году до 634 миллиардов евро в 2030 году. Из этой суммы 60 процентов (389 миллиардов евро) придется на аккумуляторные элементы и их упаковку, а 30 процентов (186 миллиардов евро) — на электроприводы.

Экономия за счет масштаба производства значительно снизит себестоимость всех типов двигателей. Хотя автоматизация и стандартизация позволяют снизить себестоимость производства двигателей с постоянными магнитами, стоимость сырья остается нестабильной. С другой стороны, синхронные и асинхронные двигатели с внешним возбуждением могут в полной мере реализовать эффект масштаба, поскольку их основными компонентами себестоимости являются медь, железо и электроника, цены на которые более стабильны, а цепочки поставок более диверсифицированы.

Региональное распределение производства аккумуляторных элементов остается проблематичным. К 2030 году ожидается, что Китай будет контролировать 70 процентов мировых мощностей, Южная Корея — 15 процентов, а Европа — всего 5 процентов. Эта зависимость, усугубляемая дефицитом сырья, подчеркивает тот факт, что Европа теряет добавленную стоимость в пользу Азии. В Азию уходят затраты на производство аккумуляторов на один автомобиль в размере от 500 до 800 евро, что, учитывая миллионы произведенных автомобилей, имеет значительные экономические последствия.

Рыночная доля различных типов электродвигателей изменится. Если в 2022 году доля электродвигателей на редкоземельных элементах составляла 82 процента, то к 2030 году она, как ожидается, снизится примерно до 70 процентов. Это не означает конец эпохи двигателей с постоянными магнитами, а лишь значительную диверсификацию концепций привода. Альтернативные технологии займут свою долю рынка, особенно в сегментах, где экономическая эффективность важнее максимальной удельной мощности.

Согласно прогнозам, глобальная доля рынка электромобилей на аккумуляторных батареях вырастет с 15 процентов в 2022 году до почти 60 процентов в 2035 году. Этот масштабный рост приведет к экспоненциальному увеличению спроса на электродвигатели, что еще больше усилит давление на альтернативные технологии. Каждый процентный пункт рыночной доли, завоеванный электродвигателями без магнитов, эквивалентен 600 000 единицам, исходя из примерно 60 миллионов автомобилей, производимых во всем мире ежегодно.

Воспользуйтесь обширным пятисторонним опытом Xpert.Digital в рамках комплексного пакета услуг | НИОКР, XR, PR и оптимизация цифровой видимости - Изображение: Xpert.Digital

Компания Xpert.Digital обладает глубокими знаниями в различных отраслях. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, точно соответствующие требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Благодаря постоянному анализу рыночных тенденций и мониторингу отраслевых разработок мы можем действовать на опережение и предлагать инновационные решения. Сочетание опыта и экспертных знаний создает добавленную стоимость и обеспечивает нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Более подробная информация здесь:

• Воспользуйтесь преимуществами 5 областей экспертизы Xpert.Digital в одном пакете – всего от 500 евро в месяц

Стратегическая устойчивость цепочки поставок

Автомобильная промышленность все чаще осознает, что устойчивость цепочки поставок — это не просто вопрос управления рисками, а вопрос стратегического выживания. Двадцать видов сырья считаются критически важными для трансформации автомобильной промышленности, обладая высокой стратегической значимостью и сильной зависимостью от импорта из-за пределов Европы. Помимо редкоземельных элементов, к ним относятся литий, кобальт, никель, графит и различные другие металлы.

Эксперты рекомендуют многоуровневый подход к повышению устойчивости. Во-первых, необходима прозрачность в отношении предложения, спроса, цен и критической важности сырья за счет усиленного мониторинга. Во-вторых, необходимо диверсифицировать поставщиков и установить стратегические партнерства. В-третьих, следует активизировать развитие экономики замкнутого цикла за счет переработки отходов, даже если это окажет ограниченное краткосрочное воздействие из-за роста рынка. В-четвертых, следует разработать технологии, которые заменят или минимизируют использование критически важного сырья.

Новый регламент ЕС по критически важным сырьевым материалам, принятый в мае 2022 года, устанавливает амбициозные цели: к 2030 году десять процентов спроса на стратегическое сырье должно удовлетворяться за счет европейской горнодобывающей промышленности. Месторождение редкоземельных элементов Пер-Гейер на севере Швеции может сыграть в этом ключевую роль, поскольку его запасы оцениваются более чем в один миллион тонн оксидов металлов. Однако для выхода этих ресурсов на рынок потребуется от десяти до пятнадцати лет, так как разведка, получение разрешений и развитие инфраструктуры требуют времени.

Переработка внесёт значительный вклад в обеспечение безопасности поставок в долгосрочной перспективе. Для таких цветных металлов, как алюминий, никель и медь, вторичное сырье уже составляет значительную долю в производстве. Однако для двенадцати из двадцати критически важных видов сырья уровень переработки по-прежнему значительно ниже пяти процентов. Новый регламент ЕС по батареям предусматривает увеличение квот на переработку, а гидрометаллургические процессы уже позволяют извлекать литий, никель и кобальт из литий-ионных батарей. Проект ЕС SUSMAGPRO направлен на извлечение магнитных материалов из списанных электромобилей и ветряных турбин.

Разработка двигателей без магнитов является наиболее элегантным решением в этом контексте, поскольку она решает проблему в корне. Вместо диверсификации зависимых цепочек поставок или дорогостоящей переработки, эта технология полностью устраняет зависимость. Экономическая выгода значительна, учитывая, что ежегодно производятся миллионы автомобилей, для каждого из которых потребовалось бы 600 граммов неодима, а также других редкоземельных элементов.

В связи с этим:

• Предупреждение от товарного трейдера: как контроль над редкоземельными элементами ставит европейскую промышленность на колени

Последствия промышленной политики для Европы

Европа оказалась в шатком положении между технологической трансформацией и растущей зависимостью. Доминирование Китая распространяется на всю цепочку создания стоимости в сфере электромобильности, от сырья и производства аккумуляторов до производства автомобилей. Без решительных действий неизбежна масштабная потеря добавленной стоимости и рабочих мест в промышленности.

Разработка двигателей без магнитов открывает для Европы возможность стратегического перепозиционирования. Такие компании, как BMW, ZF, Mahle и Renault, обладают передовым опытом в этой технологии и могут установить стандарты раньше, чем это сделают азиатские конкуренты. Технологическое лидерство в этой области может оказаться решающим конкурентным преимуществом, подобно тому как немецкая инженерия на протяжении десятилетий устанавливала стандарты для двигателей внутреннего сгорания.

Инвестиции в альтернативные технологии двигателей умеренны по сравнению с общим масштабом трансформации. BMW инвестирует более миллиарда евро в Steyr к 2030 году, что вполне посильно, учитывая стратегическую важность завода. ZF и Mahle инвестируют аналогичные суммы. Эти инвестиции не только обеспечивают технологическую независимость, но и гарантируют наличие высококвалифицированных рабочих мест в Европе.

Политическая база должна поддерживать это развитие. Содействие исследованиям и разработкам, ускорение процессов утверждения производственных мощностей и, возможно, предоставление временных стимулов для использования двигателей без магнитов могут ускорить выход на рынок. США уже продемонстрировали с помощью Закона об оборонном производстве, как добыча сырья может быть интегрирована с политикой безопасности. Европе необходимо разработать аналогичные инструменты, а не полагаться исключительно на регулирование.

Стандартизация и совместимость различных типов двигателей — еще один важный аспект. Если автомобильные платформы могут гибко переключаться между различными концепциями привода, это повышает устойчивость производителей. BMW уже демонстрирует это своей технологической открытостью, параллельно производя как двигатели внутреннего сгорания, так и различные электрические приводы. Такая гибкость позволяет быстро реагировать на изменения рынка и проблемы с поставками.

Динамика глобальной конкуренции усиливается

Борьба за технологическое лидерство в сфере электромобильности обостряется. Китай стремится укрепить свое доминирование за счет вертикальной интеграции по всей цепочке создания стоимости. Контроль за экспортом редкоземельных элементов и связанных с ними технологий является частью этой стратегии. В то же время Китай активно инвестирует в собственное производство электромобилей, и такие китайские производители, как BYD, SAIC и Geely, быстро наращивают свою долю рынка в Европе.

США реагируют на это сочетанием инвестиционных стимулов, ограничений на импорт и стратегического партнерства. Закон о снижении инфляции выделяет сотни миллиардов долларов на «зеленые» технологии, одновременно повышая стоимость китайской продукции за счет пошлин. Дональд Трамп пригрозил ввести пошлины до 200 процентов, если Китай не обеспечит надежные поставки магнитов из редкоземельных элементов. Хотя эта агрессивная политика создает краткосрочное давление, она не решает структурную проблему зависимости.

Последние события указывают на временное ослабление напряженности: после встречи президента Си Цзиньпина и Дональда Трампа в Пусане в октябре 2025 года Китай объявил о приостановке ужесточенного экспортного контроля на один год. В ответ США отменили некоторые санкции против китайских компаний. Однако эта тактическая передышка не меняет фундаментальной уязвимости западных цепочек поставок.

Индия все больше позиционирует себя как третья сила в этой конкуренции. Благодаря амбициозным климатическим целям, направленным на достижение углеродной нейтральности к 2070 году, и быстрорастущему автомобильному рынку, страна обладает огромным потенциалом. Сосредоточение внимания на двигателях без магнитов может дать Индии конкурентное преимущество, поскольку позволит избежать ошибок, связанных с прежней зависимостью. Инициатива «Сделано в Индии» поддерживает эту стратегию посредством требований к локализации и инвестиционных стимулов.

Япония и Южная Корея также играют важную роль, особенно в производстве аккумуляторов. Такие компании, как LG Energy Solutions, Samsung SDI и Panasonic, контролируют значительную долю мирового производства аккумуляторных элементов. Их опыт в области силовой электроники и материаловедения делает их ценными партнерами для европейских автопроизводителей, стремящихся диверсифицировать свои цепочки поставок.

Технологические ограничения и инновационный потенциал

Разработка двигателей без магнитов находится не в конце, а в начале цикла оптимизации. В то время как двигатели с постоянными магнитами постоянно совершенствовались на протяжении десятилетий, альтернативные концепции все еще находятся на относительно ранних стадиях разработки. Это означает значительный потенциал для повышения эффективности, удельной мощности и стоимости.

Перспективный подход предполагает использование ферритовых магнитов, в основе которых лежит железо, а не редкоземельные элементы. Хотя их напряженность магнитного поля примерно на пятьдесят-семьдесят процентов ниже, чем у неодимовых магнитов того же размера, продуманные конструкции двигателей могут компенсировать большую часть этой разницы. Японская компания Proterial разработала привод, который достигает той же удельной мощности, используя всего на двадцать процентов больше магнитного материала. В сочетании с высокоскоростными концепциями, такими как те, что реализованы компанией Tesla в ее двигателе Plaid со скоростью до двадцати тысяч оборотов в минуту, ферритовые двигатели могут стать конкурентоспособными.

Цифровизация процессов разработки значительно ускоряет инновации. Компания Mahle использует эволюционные алгоритмы для моделирования различных конструкций двигателей, что позволяет гораздо быстрее, чем при использовании традиционных методов, определять оптимальные конфигурации. Эти автоматизированные процессы позволяют не только изменять геометрические параметры листов электротехнической стали, но и оптимизировать схемы намотки и материалы. Экономия времени по сравнению с традиционными методами разработки составляет от нескольких месяцев до нескольких лет.

Интеграция двигателя, трансмиссии и силовой электроники в высокоинтегрированные электрооси открывает дополнительные возможности для оптимизации. Компания BMW демонстрирует это на примере своей модульной системы, которая благодаря минимизации поверхностей фланцев, интегрированной прокладке проводов и упрощенной сборке снижает как потенциальные источники ошибок, так и затраты. Сочетание 800-вольтовой технологии с силовой электроникой на основе карбида кремния дополнительно повышает эффективность и сокращает время зарядки.

Достижения в материаловении для обмоточных проводов, электротехнических листов и изоляционных систем постоянно улучшают характеристики. Например, запатентованная компанией BorgWarner технология намотки в форме шпильки позволяет увеличить плотность меди в статоре, что повышает мощность и эффективность. Аналогичные инновации в других компонентах в совокупности приводят к значительным общим улучшениям.

Экономическая оценка затрат на трансформацию

Экономические издержки зависимости от редкоземельных элементов трудно поддаются количественной оценке, но они значительны. Помимо прямых затрат на сырье и их волатильности, возникают стратегические издержки упущенных возможностей, когда компаниям приходится откладывать инвестиционные решения из-за неопределенности цепочек поставок или учитывать надбавки за риск. Производственные потери, вызванные ограничениями на экспорт со стороны Китая в середине 2025 года, иллюстрируют эту уязвимость.

С другой стороны, инвестиции в альтернативные технологии сравнительно умеренны и быстро окупаются. Один миллиард евро для завода BMW в Штайре кажется большой суммой, но её следует рассматривать в контексте стратегической важности завода и объёмов производства. При годовой мощности в несколько сотен тысяч двигателей и экономии затрат в размере от 100 до 200 евро на единицу продукции за счёт отказа от магнитов, срок окупаемости составляет всего несколько лет.

Макроэкономические последствия успешной технологической замены были бы значительными. Если бы все электромобили, производимые в Европе, были оснащены двигателями без магнитов, ежегодный импорт сырья на несколько сотен миллионов евро был бы исключен. Еще более важным было бы стратегическое автономия и независимость от геополитических потрясений. Обеспечение создания добавленной стоимости в промышленности и высококвалифицированных рабочих мест оправдывает государственное финансирование этих технологий.

Влияние на занятость неоднозначно. С одной стороны, происходит сокращение рабочих мест в производстве двигателей внутреннего сгорания, а с другой — создаются новые в производстве электродвигателей. В будущем BMW планирует нанять около 1000 человек на сборку электродвигателей на своем заводе в Штайре. В зависимости от глобальных тенденций спроса, к 2030 году половина всей рабочей силы может быть занята в сфере электромобильности. Технологическая открытость компании, позволяющая ей параллельно производить различные концепции привода, обеспечивает долгосрочную занятость.

Аспекты устойчивого развития, выходящие за рамки зависимости от сырья

Воздействие двигателей без магнитов на окружающую среду выходит за рамки простого отказа от проблемного сырья. Добыча редкоземельных элементов наносит значительный ущерб окружающей среде из-за использования больших объемов химических веществ, загрязняющих почву и водоемы. Переработка этих материалов энергоемка и приводит к образованию токсичных отходов. Даже если технологические усовершенствования могут уменьшить воздействие на окружающую среду, экологический след остается значительным.

Синхронные и асинхронные двигатели с внешним возбуждением состоят преимущественно из меди, железа, алюминия и электронных компонентов. Хотя эти материалы не лишены недостатков, их добыча хорошо отработана, менее вредна для окружающей среды и лучше регулируется. Прежде всего, их значительно проще перерабатывать. В то время как постоянные магниты требуют сложных процессов разделения, медь и железо можно извлекать с помощью традиционных методов переработки лома.

Выбросы CO2 при производстве двигателей без магнитов снижаются до пятидесяти процентов, как это демонстрирует компания ZF на примере своего двигателя I2SM. Компания Renault оценивает снижение выбросов для своего двигателя E7A в тридцать процентов. Эта экономия достигается не только за счет отказа от магнитов, но и за счет упрощения цепочек поставок, поскольку менее сложные компоненты необходимо транспортировать на большие расстояния.

Общее воздействие электромобиля на окружающую среду в значительной степени зависит от производства батарей и источника электроэнергии. Система привода составляет лишь часть этого воздействия. Тем не менее, любой вклад в улучшение имеет значение, особенно если он может быть достигнут без ущерба для производительности. Более длительный срок службы и лучшая возможность вторичной переработки двигателей без магнитов дополнительно способствуют развитию этой технологии.

Электродвигатели без магнитов: шанс Европы на технологическое лидерство

Разработка электродвигателей без магнитов находится на переломном этапе. Технология достаточно зрелая для массового производства, как показал пример BMW, и в то же время сохраняется значительный потенциал для оптимизации. Геополитическая нестабильность вокруг редкоземельных элементов создает сильный стимул для производителей переходить к альтернативным концепциям. Экономические аргументы все чаще склоняются в пользу решений без магнитов, поскольку эффект масштаба усиливает ценовые преимущества.

Для европейской автомобильной промышленности посыл ясен: технологическое лидерство в области бесмагнитных двигателей — это стратегическая необходимость, а не вариант. Инвестиции управляемы, но риски огромны, если зависимость сохранится. Правительствам следует поддерживать это развитие посредством финансирования исследований, ускоренного утверждения и, возможно, временных рыночных стимулов.

Диверсификация портфеля электродвигателей имеет решающее значение. Не для каждого применения требуется максимальная удельная мощность; зачастую асинхронные или синхронные двигатели с раздельным возбуждением вполне подходят. Интеллектуальная сегментация на основе профилей требований оптимизирует общий пакет с точки зрения затрат, производительности и стратегической устойчивости.

Стандартизация интерфейсов и платформ облегчает гибкое использование различных типов двигателей. Это дает производителям большую гибкость и позволяет им быстро реагировать на изменения рынка. Модульность современных электроосей уже поддерживает этот подход, но ее следует последовательно развивать дальше.

На международном уровне сотрудничество с надежными партнерами имеет важное значение. Япония, Южная Корея и Индия открывают потенциал для технологического партнерства и интеграции цепочек поставок, выходящих за рамки китайского доминирования. Создание многополярного мирового порядка в сфере критически важных технологий повышает стабильность и снижает уязвимость перед шантажом.

Параллельно необходимо продвигать и экономику замкнутого цикла. Даже если двигатели без магнитов снижают зависимость, другие критически важные сырьевые материалы, такие как литий и кобальт, остаются актуальными. Технологии переработки и концепции городской добычи полезных ископаемых могут внести значительный вклад в обеспечение бесперебойных поставок в среднесрочной перспективе. Нормативно-правовая база, предусмотренная Директивой ЕС о батареях, уже указывает в правильном направлении.

Автомобильная промышленность переживает, пожалуй, самую масштабную трансформацию со времен изобретения автомобиля. Электрификация неизбежна, но способы осуществления этой трансформации остаются гибкими. Электродвигатели без магнитов — это не просто техническая альтернатива. Они представляют собой возможность восстановить стратегическую автономию и обеспечить создание промышленной добавленной стоимости в Европе. Прорыв ближе, чем многие думают. BMW уже производит их, и вскоре за ней последуют другие компании. Вопрос уже не в том, станет ли эта технология новой нормой, а в том, как быстро. Сегодня Китай контролирует редкоземельные элементы, но завтра Европа сможет установить стандарты мобильности и без них.

☑️ Язык ведения нашего бизнеса — английский или немецкий

☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем родном языке!

Konrad Wolfenstein

Я и моя команда будем рады быть вашими личными консультантами.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму здесь [email protected]:или просто позвонив по номеру +49 7348 4088 965. Мой адрес электронной почты

Я с нетерпением жду начала нашего совместного проекта.

☑️ Поддержка малых и средних предприятий в области стратегии, консалтинга, планирования и реализации проектов

☑️ Разработка или корректировка цифровой стратегии и цифровизации

☑️ Расширение и оптимизация международных процессов продаж

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Развитие бизнеса / Маркетинг / PR / Выставки от компании Pioneer

Наш глобальный отраслевой и экономический опыт в области развития бизнеса, продаж и маркетинга. — Изображение: Xpert.Digital

Основные отраслевые направления: B2B, цифровизация (от ИИ до XR), машиностроение, логистика, возобновляемые источники энергии и промышленность

Более подробная информация здесь:

• Экспертный бизнес-центр

Тематический центр, предлагающий аналитические материалы и экспертные знания:

• Информационная платформа, охватывающая глобальную и региональную экономику, инновации и отраслевые тенденции
• Сборник аналитических материалов, выводов и справочной информации по нашим ключевым направлениям деятельности
• Место, где можно найти экспертные знания и информацию о текущих событиях в бизнесе и технологиях
• Центр для компаний, стремящихся получить информацию о рынках, цифровизации и отраслевых инновациях