
Электродвигатели без редкоземельных элементов: эта немецкая технология наконец делает нас независимыми от Китая – Оригинальное изображение: BMW / Креативное изображение: Xpert.Digital
Больше никаких редкоземельных элементов: как автомобильная промышленность преодолевает свою сильнейшую зависимость от сырья
BMW уже делает 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 это изменение обнажает критически важную уязвимость: зависимость от редкоземельных элементов для электродвигателей стала фактором геополитического риска, угрожая всей стратегии электрификации западных автопроизводителей. То, что долгое время считалось технической необходимостью, всё чаще оказывается преодолимым препятствием. BMW уже запустила серийное производство, Mahle и ZF приближаются к готовности к выходу на рынок, и даже в Индии компании активно работают над разработкой электродвигателей, полностью функционирующих без этого критического сырья. Вопрос уже не в том, добьются ли эти технологии прорыва, а в том, когда именно.
Доминирование Китая как системный риск
Глобальная зависимость от Китая в сфере редкоземельных элементов достигла масштабов, значительно превышающих обычные рыночные концентрации. Китай контролирует около 60% мирового производства и 90% переработки этого стратегически важного сырья. Это доминирование не случайно, а, скорее, результат десятилетий государственных инвестиций в горнодобывающие мощности и технологии переработки. В то время как западные страны пренебрегали добычей редкоземельных элементов из-за высоких экологических затрат и сложных методов переработки, Пекин рано осознал стратегическую важность этого сырья для технологий XXI века.
Недавние события наглядно демонстрируют хрупкость этой односторонней зависимости. 4 апреля 2025 года Китай впервые ввёл экспортный контроль для семи редкоземельных элементов, включая диспрозий и тербий, которые необходимы для высокопроизводительных магнитов электродвигателей. 9 октября этот контроль был значительно расширен, включив ещё пять элементов, а также технологии добычи, переработки и переработки. С 1 декабря 2025 года иностранным компаниям даже потребуется получать разрешения на экспорт продукции, содержащей китайские редкоземельные элементы, в третьи страны.
Эти меры свидетельствуют о новом уровне экономической войны. Китай использует свой контроль над сырьевыми ресурсами не только как рычаг давления на США, но и как инструмент контроля над целыми цепочками создания стоимости. Сочетание экспортных ограничений на сырье и контроля за передачей технологий создаёт двойную зависимость, которая ставит европейских и американских автопроизводителей в стратегически невыгодное положение. Диспрозий и тербий, так называемые тяжёлые редкоземельные элементы, которые делают магниты более термостойкими и эффективными, практически полностью производятся в Китае. Поставки из Мьянмы особенно проблематичны, поскольку политическая нестабильность страны создаёт дополнительные риски для поставок.
Экономические последствия такого контроля проявляются в резких колебаниях цен. Килограмм неодима, который в 2020 году стоил около 65 долларов, в 2022 году вырос до 223 долларов, а затем снова упал до 123 долларов. В среднем двигатель с постоянными магнитами содержит около 600 граммов неодима, а это означает, что стоимость сырья только для магнитов может значительно колебаться. Эта волатильность делает расчёты неопределёнными и вынуждает производителей добавлять премии за риск, что в конечном итоге снижает их конкурентоспособность.
Подходит для:
- Редкие Земли: доминирование сырья в Китае с переработкой, исследованиями и новыми шахтами из зависимости сырья?
Технологическое контрдвижение набирает обороты.
Автомобильная промышленность отвечает на эту зависимость технологическим наступлением, выводя на серийное производство различные концепции двигателей без редкоземельных элементов. BMW занимает лидирующие позиции с пятым поколением электроприводов, которые используются в iX3 с 2021 года и уже находятся в серийном производстве. Решение об использовании синхронных двигателей с внешним возбуждением было принято после интенсивной предварительной разработки, в ходе которой были рассмотрены все альтернативные варианты. 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 независимым возбуждением создаёт магнитное поле не с помощью постоянных магнитов, а посредством электрического тока, который подаётся на ротор через не требующие обслуживания контактные кольца. Это техническое новшество полностью устраняет зависимость от неодима и диспрозия без существенной потери производительности. Благодаря этой технологии BMW достигает КПД более 95% в наиболее распространённых условиях движения. Двигатели доступны в различных классах мощности, от 140 до 360 киловатт, в зависимости от двух вариантов диаметра статора.
Решающее преимущество заключается не только в отказе от критически важных материалов, но и в их эксплуатационных характеристиках. Синхронные двигатели с внешним возбуждением можно отключать, что исключает потери на сопротивление при движении накатом. При длительных поездках по автомагистралям на высоких скоростях они демонстрируют более высокую эффективность, чем двигатели с постоянными магнитами, поскольку не теряют энергию в постоянных магнитных полях. Кроме того, точное управление током ротора позволяет оптимально адаптироваться к изменяющимся условиям нагрузки, что дополнительно повышает эффективность.
Mahle применяет ещё более радикальный подход, предлагая двигатель SCT без магнитов, работающий по принципу индуктивной, а следовательно, бесконтактной передачи энергии через вращающийся трансформатор. Эта технология полностью исключает механический износ и обеспечивает выдающуюся эффективность, особенно на высоких скоростях. Двигатель оснащён инновационной интегрированной системой масляного охлаждения, которая рассеивает тепло непосредственно в месте его генерации. Длительная выходная мощность превышает 90% пиковой, что критически важно для таких требовательных применений, как движение электрогрузовиков по горной местности или многократные спринты. Mahle планирует внедрить эту технологию в серийное производство примерно к 2024 году.
В конце 2024 года компания ZF Friedrichshafen получила премию CLEPA Innovation Award за свой синхронный двигатель с индуктивным возбуждением, установленный в роторе. В этой системе энергия магнитного поля передаётся через индуктивный возбудитель, расположенный внутри вала ротора, что обеспечивает исключительно компактный двигатель с максимальной мощностью и плотностью крутящего момента. По сравнению с традиционными системами с внешним возбуждением, индуктивный возбудитель снижает потери энергии при передаче на ротор на пятнадцать процентов. Отсутствие щёточных элементов и контактных колец исключает необходимость в дополнительных уплотнениях, а двигатель занимает на девяносто миллиметров меньше осевого пространства для установки. Выбросы CO2 при производстве снижаются на пятьдесят процентов по сравнению с двигателями с постоянными магнитами.
Компания Renault совместно с Valeo разрабатывает двигатель третьего поколения мощностью 200 киловатт, выпуск которого запланирован на 2027 год. Этот двигатель E7A не требует использования редкоземельных элементов и при той же выходной мощности примерно на 30% компактнее существующих. В его роторе используются витые катушки вместо постоянных магнитов, что на 30% снижает выбросы CO2. Кроме того, двигатель рассчитан на 800-вольтовые системы, что значительно сокращает время зарядки аккумулятора. Эта безмагнитная технология уже используется в текущем Renault Megane E-Tech и новом Renault 5.
Догоняющее развитие Индии как геополитический фактор
Особого внимания заслуживает скорость, с которой индийские компании разрабатывают альтернативные технологии двигателей. 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 проводят испытания этих двигателей, и в случае успешного завершения испытаний коммерческое производство может начаться в течение года, значительно раньше изначально запланированного 2029 года.
Ускорение этого развития является прямой реакцией на экспортные ограничения, введённые Китаем в апреле 2025 года. Индия, имеющая амбициозные планы по расширению электромобильности, считает себя особенно уязвимой, поскольку у неё практически нет собственных мощностей по переработке редкоземельных металлов. Несмотря на пятые по величине запасы в мире, страна не имеет необходимой перерабатывающей инфраструктуры. В настоящее время правительство изучает возможности стимулирования добычи и переработки, а также партнёрства с японскими и южнокорейскими компаниями.
Компания Simple Energy стала первым индийским производителем, начавшим коммерческое производство мощных двигателей без редкоземельных элементов в сентябре 2025 года. Запатентованная архитектура двигателя, полностью разработанная собственными научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими группами компании, заменяет тяжёлые редкоземельные магниты оптимизированными соединениями и фирменными 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 уровнем локализации 95% по всей цепочке поставок.
Компания Chara Technologies, базирующаяся в Бангалоре, в октябре 2025 года получила финансирование серии А на сумму 6 миллионов долларов США для масштабирования производства электродвигателей без редкоземельных элементов с 20 000 до 100 000 единиц в год. Стартап разрабатывает конструкции вентильных реактивных и магнитоиндукционных двигателей, использующих передовые электромагнитные технологии вместо постоянных магнитов. Этот успех может сделать Индию третьим центром в глобальной цепочке поставок электромобилей после Китая и Запада.
Британская компания Advanced Electric Machines (AEM) заключила семизначное соглашение о сотрудничестве в области разработки с одним из крупнейших мировых поставщиков автомобильных компонентов, чей годовой доход составляет десятки миллиардов долларов. AEM утверждает, что её электродвигатели будут изготовлены из безопасных, перерабатываемых и легкодоступных материалов, таких как сталь и алюминий, и превзойдут по производительности двигатели с постоянными магнитами. Серийное производство запланировано на конец десятилетия.
Экономическая оценка технологических альтернатив
Экономический анализ различных концепций двигателей выявляет сложную картину компромиссов и возможностей оптимизации. Синхронные двигатели с постоянными магнитами обеспечивают максимальную плотность мощности и эффективность в диапазоне средних оборотов, значительно превышая 90% в большинстве условий движения. Их компактная конструкция обеспечивает больший запас хода при той же ёмкости аккумулятора, что делает их предпочтительным вариантом примерно для 82% всех электромобилей в 2022 году.
Структура себестоимости электродвигателей, усреднённая по трём основным типам, примерно делится на 70%: стоимость материалов, включая полуфабрикаты, такие как обмоточная проволока или постоянные магниты, и 30% – на производственные расходы. Шестьсот граммов неодима, используемых в среднем в одном двигателе, стоят от 75 до 150 долларов, в зависимости от рыночной конъюнктуры. Дополнительные расходы включают диспрозий, стабилизирующий магниты при высоких температурах. Стоимость редкоземельных постоянных магнитов для тяговых двигателей оценивается примерно в 1200–1600 юаней на единицу.
Синхронные двигатели с внешним возбуждением исключают эти затраты на сырье, но требуют дополнительной силовой электроники для питания ротора. Тем не менее, общий расчет стоимости оказывается более выгодным, поскольку экономия на магнитах с лихвой компенсирует более сложную электронику. Кроме того, устраняются риски, связанные с волатильностью цен и перебоями в поставках. Производственные процессы для различных типов двигателей в значительной степени схожи, поэтому не требуется принципиально новой производственной инфраструктуры.
Асинхронные двигатели представляют собой наиболее экономичную альтернативу, поскольку не требуют ни постоянных магнитов, ни сложных источников питания ротора. Их простая конструкция с короткозамкнутым или фазным ротором делает их прочными и неприхотливыми в обслуживании. Tesla использовала эту технологию в ранних моделях и продолжает использовать её в системах полного привода в сочетании с двигателями с постоянными магнитами. Основной недостаток заключается в их более низком КПД, который особенно заметен при частичной нагрузке. При одинаковой выходной мощности асинхронные двигатели примерно на тридцать процентов больше двигателей с постоянными магнитами, что приводит к увеличению веса и занимаемой площади.
Разница в КПД напрямую влияет на запас хода. Двигатель с постоянными магнитами может достигать КПД 97%, а асинхронный — 93%. Эта разница в четыре процентных пункта означает примерно на пять процентов меньше запаса хода при расходе энергии 15 киловатт-часов на 100 километров. С аккумулятором ёмкостью 70 киловатт-часов это соответствует примерно 25 километрам, что приемлемо для многих применений.
Синхронные двигатели с внешним возбуждением достигают КПД, превышающего 95%, что лишь немного уступает двигателям с постоянными магнитами. В определённых условиях эксплуатации, особенно при длительном движении по автомагистралям на высоких скоростях, они могут быть даже более эффективными, поскольку не испытывают потерь на сопротивление, связанных с постоянными магнитами. Гибкое управление током ротора позволяет точно регулировать магнитное поле в зависимости от нагрузки, оптимизируя КПД в широком рабочем диапазоне.
Экономия за счет масштаба и динамика рынка до 2030 года
Рынок электродвигателей переживает бурный рост. Прогнозируется, что мировые продажи электроприводных систем увеличатся более чем вдвое: с 272 млрд евро в 2025 году до 634 млрд евро в 2030 году. Из них 60% (389 млрд евро) придется на аккумуляторные элементы и упаковку, а 30% (186 млрд евро) — на электроприводы.
Такая экономия за счёт масштаба позволит значительно снизить производственные затраты для всех типов двигателей. Хотя стоимость производства двигателей с постоянными магнитами повышается за счёт автоматизации и стандартизации, стоимость сырья остаётся нестабильной. Синхронные и асинхронные двигатели с внешним возбуждением, с другой стороны, могут в полной мере реализовать экономию за счёт масштаба, поскольку их основными компонентами являются медь, железо и электроника, цены на которые более стабильны, а цепочки поставок более диверсифицированы.
Региональное распределение производства аккумуляторных элементов остаётся проблематичным. Ожидается, что к 2030 году Китай будет контролировать 70% мировых мощностей, Южная Корея — 15%, а Европа — всего 5%. Эта зависимость, усугубляемая дефицитом сырья, подчёркивает тот факт, что Европа теряет добавленную стоимость в пользу Азии. От 500 до 800 евро затрат на производство аккумуляторов на автомобиль приходится на Азию, что, учитывая миллионы производимых автомобилей, имеет значительные экономические последствия.
Доля рынка различных типов двигателей изменится. Хотя в 2022 году доля электродвигателей на редкоземельных элементах составляла 82%, ожидается, что к 2030 году она сократится примерно до 70%. Это не означает конец эпохи двигателей с постоянными магнитами, а лишь значительную диверсификацию концепций приводов. Альтернативные технологии будут увеличивать свою долю рынка, особенно в сегментах, где экономическая эффективность важнее максимальной удельной мощности.
Согласно прогнозам, доля электромобилей на мировом рынке вырастет с 15% в 2022 году до почти 60% в 2035 году. Этот масштабный рост будет означать экспоненциальный рост спроса на автомобили, что ещё больше усилит давление на альтернативные технологии. Каждый процент доли рынка, прирост которой привлечёт безмагнитные двигатели, соответствует 600 000 единиц, исходя из примерно 60 миллионов автомобилей, производимых по всему миру ежегодно.
🎯🎯🎯 Воспользуйтесь преимуществами обширного пятистороннего опыта Xpert.Digital в комплексном пакете услуг | BD, R&D, XR, PR и оптимизация цифровой видимости
Воспользуйтесь преимуществами обширного пятистороннего опыта Xpert.Digital в комплексном пакете услуг | НИОКР, XR, PR и оптимизация цифровой видимости — Изображение: Xpert.Digital
Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.
Подробнее об этом здесь:
Двигатели без магнитов: ответ Европы на сырьевую зависимость
Стратегическая устойчивость в цепочке поставок
Автомобильная промышленность всё больше осознаёт, что устойчивость цепочек поставок — это не просто вопрос управления рисками, но и стратегического выживания. Двадцать видов сырья считаются критически важными для трансформации автомобильной промышленности, имея высокую стратегическую значимость и сильно зависимыми от импорта из стран, не входящих в Европу. Помимо редкоземельных элементов, к ним относятся литий, кобальт, никель, графит и ряд других металлов.
Эксперты рекомендуют многоуровневый подход к повышению устойчивости. Во-первых, необходимо обеспечить прозрачность в отношении предложения, спроса, цен и критичности сырья посредством усиления мониторинга. Во-вторых, необходимо диверсифицировать поставщиков и наладить стратегические партнерства. В-третьих, следует активизировать циклическую экономику за счёт переработки, даже если это имеет ограниченный краткосрочный эффект из-за роста рынка. В-четвёртых, следует разрабатывать технологии, заменяющие или минимизирующие использование критически важного сырья.
Новый регламент ЕС о критически важном сырье, принятый в мае 2022 года, ставит амбициозные цели: к 2030 году 10% спроса на стратегическое сырье должно покрываться за счёт европейской добычи. Месторождение редкоземельных металлов Пер-Гейер на севере Швеции может сыграть в этом ключевую роль, его запасы оцениваются более чем в миллион тонн оксидов металлов. Однако потребуется от десяти до пятнадцати лет, чтобы эти ресурсы появились на рынке, поскольку геологоразведочные работы, получение разрешений и развитие инфраструктуры требуют времени.
Переработка внесет значительный вклад в обеспечение бесперебойности поставок в долгосрочной перспективе. Для таких базовых металлов, как алюминий, никель и медь, вторичное сырье уже составляет значительную долю производственного процесса. Однако для двенадцати из двадцати критически важных видов сырья уровень переработки всё ещё значительно ниже пяти процентов. Новый Регламент ЕС по аккумуляторным батареям предусматривает увеличение квот на переработку, а гидрометаллургические процессы уже позволяют извлекать литий, никель и кобальт из литий-ионных аккумуляторов. Проект ЕС SUSMAGPRO направлен на извлечение магнитных материалов из выведенных из эксплуатации электромобилей и ветряных турбин.
Разработка двигателей без магнитов — наиболее элегантное решение в этом контексте, поскольку оно устраняет корень проблемы. Вместо диверсификации зависимых цепочек поставок или дорогостоящей переработки эта технология полностью устраняет зависимость. Экономия значительна, учитывая, что ежегодно производятся миллионы автомобилей, на каждый из которых требуется 600 граммов неодима и других редкоземельных элементов.
Подходит для:
- Предупреждение трейдера: как контроль над редкоземельными металлами ставит промышленность Европы 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 электромобилей: от производства сырья и аккумуляторов до производства автомобилей. Без решительных действий неизбежна масштабная потеря промышленной стоимости и рабочих мест.
Разработка двигателей без магнитов открывает Европе возможность для стратегической переориентации. Такие компании, как BMW, ZF, Mahle и Renault, обладают ведущим опытом в этой технологии и способны устанавливать стандарты, опережая азиатских конкурентов. Технологическое лидерство в этой области может стать решающим конкурентным преимуществом, подобно тому, как немецкие инженеры десятилетиями задавали стандарты в области двигателей внутреннего сгорания.
Инвестиции в альтернативные технологии двигателей невелики по сравнению с общим масштабом трансформации. BMW инвестирует в завод Steyr более миллиарда евро к 2030 году, что вполне осуществимо, учитывая стратегическую важность завода. ZF и Mahle инвестируют аналогичные суммы. Эти инвестиции не только обеспечивают технологическую независимость, но и создают высококвалифицированные рабочие места в Европе.
Политическая структура должна поддерживать это развитие. Стимулирование исследований и разработок, ускорение процессов утверждения производственных объектов и возможное предоставление временных стимулов для использования двигателей без магнитов могут ускорить рост рынка. США уже продемонстрировали на примере Закона о производстве оборонной продукции, 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 — ещё один важный аспект. Если автомобильные платформы могут гибко переключаться между различными концепциями привода, это повышает устойчивость производителей. BMW уже демонстрирует это благодаря своей технологической открытости, параллельно производя как двигатели внутреннего сгорания, так и различные электроприводы. Такая гибкость позволяет быстро реагировать на изменения рынка и проблемы с поставками.
Глобальная конкурентная динамика усиливается.
Борьба за технологическое лидерство в области электромобильности обостряется. Китай пытается укрепить своё доминирование посредством вертикальной интеграции по всей цепочке создания стоимости. Контроль над экспортом редкоземельных элементов и связанных с ними технологий является частью этой стратегии. В то же время Китай активно инвестирует в собственное производство электромобилей, а такие китайские производители, как BYD, SAIC и Geely, быстро увеличивают свою долю на европейском рынке.
США реагируют сочетанием инвестиционных стимулов, ограничений импорта и стратегических партнёрств. Закон о снижении инфляции выделяет сотни миллиардов долларов на зелёные технологии, одновременно повышая стоимость китайской продукции из-за пошлин. Дональд Трамп пригрозил введением пошлин до 200%, если Китай не обеспечит надёжных поставок магнитов из редкоземельных металлов. Хотя эта агрессивная политика создаёт краткосрочное давление, она не решает структурную проблему зависимости.
Последние события указывают на временное ослабление напряжённости: после встречи председателя КНР Си Цзиньпина и Дональда Трампа в Пусане в октябре 2025 года Китай объявил о приостановке ужесточения экспортного контроля на один год. В ответ США сняли некоторые санкции с китайских компаний. Однако эта тактическая передышка не устраняет фундаментальной уязвимости западных цепочек поставок.
Индия всё активнее позиционирует себя как третья сила в этой конкуренции. Благодаря своим амбициозным климатическим целям, стремлению к углеродной нейтральности к 2070 году, и быстрорастущему автомобильному рынку, страна обладает огромным потенциалом. Ориентация на двигатели без магнитов может дать Индии конкурентное преимущество, поскольку позволит избежать ошибок, связанных с зависимостью от других стран. Инициатива «Make in India» 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 часть мирового производства аккумуляторных элементов. Их опыт в области силовой электроники и материаловедения делает их ценными партнёрами для европейских автопроизводителей, стремящихся диверсифицировать свои цепочки поставок.
Технологические ограничения и инновационный потенциал
Разработка двигателей без магнитов находится не на завершающем этапе, а в начале цикла оптимизации. Хотя двигатели с постоянными магнитами непрерывно совершенствуются уже несколько десятилетий, альтернативные концепции всё ещё находятся на относительно ранних стадиях разработки. Это открывает значительный потенциал для повышения эффективности, удельной мощности и стоимости.
Перспективный подход предполагает использование ферритовых магнитов, изготовленных на основе железа, а не редкоземельных элементов. Хотя напряжённость их магнитного поля примерно на пятьдесят-семьдесят процентов ниже, чем у неодимовых магнитов того же размера, продуманная конструкция двигателей позволяет компенсировать значительную 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 реализованные Tesla в двигателе Plaid со скоростью до двадцати тысяч оборотов в минуту, ферритовые двигатели могут стать конкурентоспособными.
Цифровизация процессов разработки значительно ускоряет инновации. Mahle использует эволюционные алгоритмы для моделирования различных конструкций двигателей, что позволяет находить оптимальные конфигурации гораздо быстрее, чем при использовании традиционных методов. 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 электронные оси открывает дополнительные возможности оптимизации. BMW демонстрирует это на примере своей модульной системы, которая благодаря минимизации фланцевых поверхностей, интегрированной маршрутизации носителей информации и упрощению сборки уменьшает 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 области материаловедения для обмоточных проводов, электротехнической стали и систем изоляции постоянно повышают производительность. Например, запатентованная технология шпильковой обмотки BorgWarner обеспечивает более высокую плотность меди в статоре, что повышает мощность и эффективность. Аналогичные инновации в других компонентах способствуют значительному общему улучшению.
Экономическая оценка затрат на трансформацию
Экономические издержки зависимости от редкоземельных металлов трудно оценить количественно, но они значительны. Помимо прямых затрат на сырье и их волатильности, возникают стратегические альтернативные издержки, когда компаниям приходится откладывать инвестиционные решения из-за неопределенности цепочек поставок или учитывать премии за риск. Сокращение производства, вызванное ограничениями экспорта из Китая в середине 2025 года, иллюстрирует эту уязвимость.
Инвестиции в альтернативные технологии, с другой стороны, сравнительно умеренны и быстро окупаются. Один миллиард евро для завода BMW в Штайре кажется высокой суммой, но её значение вполне оправдано, учитывая стратегическую значимость и объём производства. Годовая мощность завода составляет несколько сотен тысяч двигателей, а экономия от одной до двухсот евро на единицу продукции за счёт отказа от магнитов позволяет окупить вложения всего за несколько лет.
Макроэкономический эффект от успешной замены технологий был бы значительным. Если бы все электромобили, производимые в Европе, были оснащены двигателями без магнитов, это позволило бы отказаться от импорта сырья на несколько сотен миллионов евро в год. Ещё более важными были бы стратегическая автономия и независимость от геополитических потрясений. Обеспечение создания промышленной стоимости и высококвалифицированных рабочих мест оправдывает государственное финансирование этих технологий.
Влияние на занятость неоднозначно. С одной стороны, рабочие места сокращаются в производстве двигателей внутреннего сгорания, а с другой — создаются новые в производстве электродвигателей. BMW планирует в будущем трудоустроить около 1000 человек на сборку электродвигателей на своём заводе в Штайре. В зависимости от динамики мирового спроса, к 2030 году половина всех сотрудников может быть занята в сфере электромобильности. Технологическая открытость компании, позволяющая параллельно производить различные концепции приводов, обеспечивает долгосрочную занятость.
Аспекты устойчивого развития, выходящие за рамки сырьевой зависимости
Воздействие безмагнитных двигателей на окружающую среду выходит за рамки простого отказа от использования проблемного сырья. Добыча редкоземельных элементов наносит значительный ущерб окружающей среде из-за использования большого количества химикатов, загрязняющих почву и водные пути. Переработка этих материалов энергоемка и приводит к образованию токсичных отходов. Даже если технологические усовершенствования позволяют снизить воздействие на окружающую среду, экологический след остаётся значительным.
Синхронные и асинхронные двигатели с внешним возбуждением состоят в основном из меди, железа, алюминия и электронных компонентов. Хотя эти материалы не лишены недостатков, их добыча хорошо отлажена, наносит меньший вред окружающей среде и лучше регулируется. Кроме того, их значительно легче перерабатывать. В то время как постоянные магниты требуют сложных процессов разделения, медь и железо можно извлечь традиционными методами переработки лома.
Выбросы CO2 при производстве двигателей без магнитов снижаются до пятидесяти процентов, как это демонстрирует ZF на примере своего двигателя I2SM. Renault оценивает снижение выбросов для своего двигателя E7A в тридцать процентов. Эта экономия достигается не только за счёт отказа от магнитов, но и за счёт упрощения цепочек поставок, поскольку менее сложные компоненты приходится перевозить на большие расстояния.
Общее воздействие электромобиля на окружающую среду существенно зависит от производства аккумулятора и источника электроэнергии. На систему привода приходится лишь часть воздействия на окружающую среду. Тем не менее, любой вклад в улучшение важен, особенно если он достигается без ущерба для производительности. Более длительный срок службы и лучшая пригодность к переработке двигателей без магнитов служат дополнительным аргументом в пользу этой технологии.
Электродвигатели без магнитов: шанс Европы на технологическое лидерство
Разработка электродвигателей без магнитов переживает переломный момент. Эта технология уже достаточно зрелая для массового производства, как это продемонстрировала BMW, и в то же время обладает значительным потенциалом оптимизации. Геополитическая нестабильность вокруг редкоземельных элементов стимулирует производителей к переходу на альтернативные концепции. Экономические аргументы всё чаще говорят в пользу решений без магнитов, поскольку экономия за счёт масштаба усиливает ценовые преимущества.
Для европейской автомобильной промышленности сигнал ясен: технологическое лидерство в области двигателей без магнитов — это стратегическая необходимость, а не вариант. Инвестиции можно контролировать, но риски, если зависимость сохранится, огромны. Правительствам следует поддерживать это развитие посредством финансирования исследований, ускоренной выдачи разрешений и, возможно, временных рыночных стимулов.
Диверсификация ассортимента двигателей имеет решающее значение. Не для каждого применения требуется максимальная удельная мощность; зачастую асинхронные или синхронные двигатели с независимым возбуждением являются вполне достаточным решением. Интеллектуальная сегментация, основанная на профилях требований, оптимизирует общий комплекс затрат, производительности и стратегической устойчивости.
Стандартизация интерфейсов и платформ способствует гибкому использованию различных типов двигателей. Это обеспечивает производителям большую гибкость и позволяет им быстро реагировать на изменения рынка. Модульность современных электроприводов уже поддерживает этот подход, но требует дальнейшего последовательного развития.
На международном уровне сотрудничество с надежными партнерами имеет решающее значение. Япония, Южная Корея и Индия предлагают потенциал для технологического партнерства и интеграции цепочек поставок за пределами доминирования Китая. Формирование многополярного мирового порядка в сфере критически важных технологий повышает стабильность и снижает уязвимость к шантажу.
Параллельно необходимо продвигать циклическую экономику. Даже если двигатели без магнитов снизят зависимость, другие критически важные виды сырья, такие как литий и кобальт, сохранят свою актуальность. Технологии переработки и концепции городской добычи могут существенно повысить надежность поставок в среднесрочной перспективе. Нормативная база, предусмотренная Директивой ЕС по аккумуляторным батареям, уже указывает верное направление.
Автомобильная промышленность переживает, пожалуй, самую масштабную трансформацию со времён изобретения автомобиля. Электрификация неизбежна, но форма этой трансформации остаётся гибкой. Безмагнитные электродвигатели — это больше, чем просто техническая альтернатива. Они представляют собой возможность восстановить стратегическую автономию и обеспечить создание промышленной стоимости в Европе. Прорыв ближе, чем многие думают. BMW уже производит их, и вскоре за ними последуют и другие компании. Вопрос уже не в том, станет ли эта технология новой нормой, а в том, как быстро она станет. Китай, возможно, контролирует редкоземельные элементы сегодня, но завтра Европа сможет устанавливать стандарты мобильности и без них.
Ваш глобальный партнер по маркетингу и развитию бизнеса
☑️ Наш деловой язык — английский или немецкий.
☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем национальном языке!
Я был бы рад служить вам и моей команде в качестве личного консультанта.
Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) . Мой адрес электронной почты: wolfenstein ∂ xpert.digital
Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.
☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.
☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.
☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.
☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B
☑️ Пионерское развитие бизнеса/маркетинг/PR/выставки.
Наш глобальный отраслевой и экономический опыт в развитии бизнеса, продажах и маркетинге
Наша глобальная отраслевая и деловая экспертиза в области развития бизнеса, продаж и маркетинга - Изображение: Xpert.Digital
Отраслевые направления: B2B, цифровизация (от искусственного интеллекта до расширенной реальности), машиностроение, логистика, возобновляемые источники энергии и промышленность
Подробнее об этом здесь:
Тематический центр с идеями и опытом:
- Платформа знаний о мировой и региональной экономике, инновациях и отраслевых тенденциях
- Сбор анализов, импульсов и справочной информации из наших приоритетных направлений
- Место для получения экспертных знаний и информации о текущих событиях в бизнесе и технологиях
- Тематический центр для компаний, желающих узнать больше о рынках, цифровизации и отраслевых инновациях

