智通财经APP得悉，东方财富证券发布研讨报告称，在 Model3 中，特斯拉经过运用永磁同步电机代替感应电机，大幅提高功能与全体续航路程。考虑到资料本钱以及供应链安全，特斯拉在雄图3上明确提出将开展并运用无稀土电机。无稀土电机的计划，应从资料替换的视点动身，而氮化铁(α“-Fe16N2) 资料作为下降永磁电机稀土资料的运用上，具有较高的可能性。
北京时间3月2日清晨，特斯拉在美国得州超级工厂举行“投资者日”活动，正式揭晓了“雄图”第三章。马斯克表明，期望整个人类社会未来都能够选用清洁动力，在2050年前完成100%动力可持续。
公司说到，跟着国际向清洁动力过渡，稀土的需求在急剧添加，不仅在满意下流需求方面有难度，并且在挖掘稀土有环境和健康危险，因而，公司已规划了下一代运用永磁电机的驱动单元，将彻底不运用稀土资料。新产品将具有更低的本钱，一起坚持高效。
在 Model3 中，特斯拉经过运用永磁同步电机代替感应电机，大幅提高功能与全体续航路程。考虑到资料本钱以及供应链安全，公司在雄图 3 上明确提出将开展并运用无稀土电机。
该行以为，开展无稀土电机至少包含两条途径，其一，尽管特斯拉已表明将持续运用永磁电机，仍对替换电机类型做出讨论，其二是替换现在永磁电机中运用的以钕铁硼为主的稀土资料。
电机类型方面，首要包含：永磁同步电机、沟通异步电机、开关磁阻电机以及励磁电机。其间，永磁同步电机与沟通异步电机为现在新动力轿车市场常见计划挑选。
永磁同步电机在新动力轿车范畴现在被广泛运用，永磁电机比照其他类型电机具有较高的功率密度和转矩密度，能够有用减小体积。因为转子转动惯量小，因而具有更好的动态功能以及更低的噪声。而永磁同步电机的下风在于，其本钱相对更高，运用钕铁硼永磁体对稀土资料依靠较高。
沟通异步电机，其长处在于本钱较低，工艺相对简略，对作业环境温度的适应性更强。缺陷在于异步电机比照永磁同步电机在相同的功率和扭矩下，所需求的体积和分量大于同步电机。
现在，异步电机的控制精度以及能耗方面仍存在必定间隔，面对杂乱运用场景，如重复启停、加减速时，电机功率低于同步电机。从归纳能耗的视点上，异步电机弱于永磁同步电机。 特斯拉在四驱车型选用前异步、后永磁同步的布局，单电机车型则仅运用永磁同步电机。
励磁电机比照永磁电机，运用电源供给电流经过转子绕组发生励磁，而非直接运用永磁体，因而不依靠于稀土资料。因为励磁能够调理，在低速及高速场景下都能够供给适宜的励磁。可是，因为励磁电机转子绕组耐温较差，转子冷却问题愈加杰出，且转子自身结构杂乱，下降了电机系统的可靠性，保护本钱较高。
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor ： SRM)，也成为可变磁阻电机，是近年来鼓起的调速电机类型。因为其结构简略、具有高速运转才能、对高温不灵敏等特色被广泛重视。开关磁阻电机在运转过程中，绕组的电感跟着转子的旋转而改变，然后存在转矩脉冲以及较高噪声等缺陷。
因为开关磁阻电机现在装车的可能性较低，比照以上其他电机计划，归纳功能、本钱以及可靠性方面比照，现在永磁同步电机计划的归纳优势仍要高于其他电机计划。感应电机在功能上差劲于永磁电机与励磁电机，而励磁电机在可靠性方面弱于永磁电机。
一起，特斯拉在活动中表明将持续运用永磁电机，因而，该行以为，从资料代替的视点讨论无稀土电机计划的潜在途径更为适宜。
替换稀土永磁资料道路方面，现在干流主意包含运用铁氧体、铝镍钴来代替钕铁硼，然后削减稀土的运用。比照以上常见磁性资料的剩下磁通密度以及矫顽力，包含铁氧体与铝镍钴等常见磁性资料比照钕铁硼功能仍较弱。钐钴资料在功能上与钕铁硼差异较小，但钐钴仍归于稀土永磁资料，不符合 0 稀土的代替需求。
研讨发现，硬磁资料之中氮化铁(α“-Fe16N2)在理论功能上具有代替钕铁硼的可能性。铁基磁性化合物一般具有较高的饱满磁化强度，晶格空隙的氮原子改变了金属之间的原子间隔，然后对磁性资料的功能发生影响。
NironMagnetics 是美国新式磁材厂商，将纳米资料工程与冶金办法结合，致力于打造高强度、无稀土永磁体氮化铁。Niron 表明，氮化铁具有一切已知化合物中最高的磁通密度，比任何已知的永磁化合物高 50%以上。
资料功能方面，Niron 的创始人王建平教授的《Environment-friendly bulkFe16N2 permanent magnet: Review and prospective》中说到， α“-Fe16N2选用环保型原资料，具有极高的饱满磁通密度(2.9T)以及极高的磁各向异性常数(1.8?MJ/m3)。从本钱视点，氮化铁由铁和氮元素制程，本钱比照稀土资料将大幅下降。Niron 一起表明在氮化铁制备过程中，对环境污染比照其他资料均匀削减 2/3，最高削减 95%。
氮化铁存在多种制备计划。铁氮化合物早在 19 世纪 30 时代便呈现研讨，至 50 时代呈现 Fe-N 相图，氮化技能在这以后完成工业运用。跟着科技进步与试验方法的改善，逐步呈现经过溅射、离子注入以及其他薄膜工艺制备 Fe16N2的薄膜以及经过固气反响制备含 Fe16N2 的氮化物粉末的技能。
运用方面，Niron 表明，已与通用轿车(GM)、马凯特(marquette)大学合作开发无稀土资料的电动轿车传动系统(Drivetrains)。英国 Motor Design公司别离根据 Niron 的氮化铁以及钕磁铁规划了两台 Prius 等级 30kW，125Nm电机，比照钕永磁电机，在保留了原始电机直径的情况下，运用 Niron 的资料能够使得电机体积下降10%，磁材节约 15-30%。
归纳以上，该行以为考虑无稀土电机的计划，应从资料替换的视点动身，而氮化铁(α“-Fe16N2) 资料作为下降永磁电机稀土资料的运用上， 具有较高的可能性。主张重视氮化铁制备及产业链时机。
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