テスラの「レアアース除去」の裏にある希望的観測

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テスラは現在、電気自動車市場の破壊を計画しているだけでなく、電気産業、さらにはその背後にあるテクノロジー産業に道を指し示す準備も進めている。
3月2日に開催されたテスラの世界的投資家会議「グランドプラン3」で、テスラのパワートレインエンジニアリング担当副社長のコリン・キャンベル氏はこう語った。電子機器の複雑さとコストを削減するために、永久磁石式電気自動車エンジンを開発します。」
これまでの「大計画」で吹き飛ばされたでたらめな計画を見ると、その多くは実現せず(完全無人運転、ロボタクシーネットワーク、火星移民)、一部は割り引かれている(太陽電池、スターリンク衛星)。このため、市場関係者全員が疑っている。テスラのいわゆる「希土類元素を含まない永久磁石電気自動車エンジン」は、PPT にのみ存在する可能性があります。しかし、このアイデアはあまりにも破壊的であるため(もし実現できれば、レアアース業界にとって大きな打撃となるだろう)、業界関係者はマスク氏の見解を「オープン」にした。
中国電子技術集団公司の首席専門家であり、中国電子材料工業協会磁性材料支部事務局長であり、中国レアアース協会常務理事の張明氏は、マスク氏の戦略はむしろ「強引な」説明であると述べた。米国の電気自動車開発計画に沿ったものだ。政治的に正しい投資戦略。上海大学機械工学院電気工学科の教授は、レアアースの不使用についてはマスク氏なりの立場があるのではないかと考えており、「外国人がレアアースを使用しないとは言えず、我々もそれに倣うだけだ」としている。

レアアースを使用していないモーターはありますか?

市場で一般的に使用されている電気自動車のモーターは、レアアースを必要としないモーターと、レアアースを必要とする永久磁石同期モーターの 2 つに分類できます。
いわゆる基本原理は、コイルに通電して磁気を発生させるという高校物理理論の電磁誘導です。永久磁石モーターと比較して、出力とトルクは低く、体積は大きくなります。対照的に、永久磁石同期モーターはネオジム鉄ボロン (Nd-Fe-B) 永久磁石、つまり磁石を使用します。構造がシンプルになるだけでなく、体積を小さくできることがメリットであり、スペースレイアウトや軽量化を重視する電気自動車にとって大きなメリットとなります。
テスラの初期の電気自動車は AC 非同期モーターを使用していました。当初、モデル S とモデル X は AC 誘導を使用していましたが、2017 年以降、モデル 3 は発売時に新しい永久磁石 DC モーターを採用しており、他のモデルでも同じモーターが使用されています。 。データによると、テスラ モデル 3 で使用されている永久磁石モーターは、以前に使用されていた誘導モーターよりも効率が 6% 高いことが示されています。
永久磁石モータと非同期モータの組み合わせも可能です。たとえば、テスラは、モデル 3 などのモデルで、前輪に AC 誘導モーター、後輪に永久磁石同期モーターを使用しています。このタイプのハイブリッド ドライブは、パフォーマンスと効率のバランスを保ち、レアアース材料の使用も削減します。
非同期交流電動機は永久磁石同期電動機の高効率に比べて若干効率が劣りますが、レアアースを使用する必要がないため、前者に比べて約10%のコスト削減が可能です。浙上証券の計算によると、新エネルギー車の自転車駆動モーター用の希土類永久磁石の価値は約1200~1600元である。新エネルギー車がレアアースを放棄すると、コスト面でのコスト削減にはあまり寄与せず、性能面でも一定の航続距離が犠牲になる。
しかし、どんな犠牲を払ってでもコストを管理することに執着しているテスラにとって、この霧雨は考慮に入れられないかもしれない。国内電気駆動装置サプライヤーの担当責任者である張氏は、モーター効率はレアアース永久磁石材料を使用すると97%、レアアースを使用しない場合は93%に達するが、コストが高くなる可能性があると『電気自動車オブザーバー』に認めた。 10% 削減されますが、それでも全体的にはかなりお得です。の。
それでは、テスラは将来どのようなモーターを使用する予定なのでしょうか?市場に出回っている多くの解釈では、その理由がわかりません。コリン・キャンベルの元の言葉に戻って調べてみましょう。
将来的にパワートレイン内のレアアースの量を削減する方法について言及しました。世界がクリーンエネルギーに移行するにつれて、レアアースの需要は劇的に増加しています。この需要を満たすことが難しいだけでなく、レアアースの採掘には環境保護などの観点から一定のリスクが伴います。そこで私たちは、レアアース材料を一切使用しない次世代の永久磁石駆動モーターを設計しました。
見てください、原文の意味はすでに非常に明らかです。次世代でも、他のタイプのモーターではなく、永久磁石モーターが使用されています。しかし、環境保護や供給などの理由により、現在の永久磁石モーターに含まれる希土類元素を除去する必要があります。他の安価で入手しやすいエレメントと交換してください。首に引っかからずに永久磁石の高性能が必要です。これは「両方必要」というテスラの希望的観測です!
それでは、テスラの野望を満たすことができる材料でどのような要素が作られているのでしょうか?パブリックアカウント「RIO Electric Drive」は、さまざまな永久磁石の現在の分類から始まり、最終的に、テスラは将来、既存の NdFeB の代わりに第 4 世代の永久磁石 SmFeN を使用する可能性があると推測しています。理由は 2 つあります。Sm もレアアース元素ですが、地殻の含有量が豊富で、コストが低く、十分な供給量があるためです。性能の観点から見ると、サマリウム鉄窒素は希土類ネオジム鉄ボロンに最も近い磁性鋼材です。

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各種永久磁石の分類(画像出典:RIO Electric Drive)

テスラが将来レアアースの代替としてどのような材料を使用するかに関係なく、マスク氏のより緊急の課題はコストを削減することかもしれない。テスラですが、市場に対する答えは印象的ですが、完璧ではなく、市場は依然としてそれに対して多くの期待を持っています。

決算報告の裏にあるビジョンへの不安

2023 年 1 月 26 日、テスラは 2022 年の財務報告データを引き渡しました。電気自動車は世界で合計 131 万台以上納入され、前年比 40% 増加しました。総収益は約 815 億米ドルで、前年比 51% 増加しました。純利益は約125億6,000万米ドルとなり、前年同期比2倍となり、3年連続で黒字を達成しました。

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テスラ、2022年までに純利益を倍増へ

データソース: テスラ グローバル ファイナンシャル レポート

2023年第1四半期の財務報告は4月20日まで発表されないが、現在の傾向によれば、これもまた「驚き」に満ちた成績表となる可能性が高い:第1四半期のテスラの世界生産台数は44万台を超えた。電気自動車、前年比 44.3% 増加。納車台数は422,900台を超え、前年比36%増と過去最高を記録した。その中で、モデル 3 とモデル Y の 2 つの主要モデルは、421,000 台以上の車両を生産し、412,000 台以上の車両を納入しました。モデル S およびモデル X モデルは、19,000 台以上の車両を生産し、10,000 台以上の車両を納入しました。第 1 四半期、テスラの世界的な値下げは大きな成果をもたらしました。

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テスラの第1四半期の売上高
画像出典:テスラ公式サイト

もちろん、価格対策には値下げだけではなく、低価格商品の投入も含まれます。数日前、テスラが年間最大400万台の生産能力計画を立てている「小型モデルY」と位置付けられる低価格モデルの発売を計画していると報じられた。全国乗用車市場情報協会の崔東秀事務局長は次のように述べています。テスラが低価格でグレードの小さいモデルを発売すれば、小型電気自動車を好む欧州や日本などの市場を事実上占領することになる。このモデルは、テスラにモデル 3 をはるかに超える世界的な納入規模をもたらす可能性があります。

マスク氏はかつて、2022年にテスラが近いうちに10~12の新しい工場を開設し、2030年に年間販売台数2000万台を達成することを目標にしていると語った。
しかし、テスラが既存の製品に依存している場合、年間販売目標 2,000 万台を達成するのはどれほど難しいでしょうか。2022 年、世界で最も販売する自動車会社はトヨタ自動車で年間販売台数は約 1,050 万台、次いでフォルクスワーゲンで年間販売台数は 1,050 万台となるでしょう。約830万個が販売されました。テスラの目標はトヨタとフォルクスワーゲンの合計売上高を超える!世界市場は非常に大きく、自動車産業は基本的に飽和状態にあるが、テスラの自動車機械システムと合わせて15万元程度の純粋な電気自動車が発売されれば、市場を破壊する製品となる可能性がある。
価格は下がり、販売量は増加しました。利益率を確保するためにはコスト削減は避けられない選択となっています。しかし、テスラの最新の公式声明によると、レアアース永久磁石モーター、諦めるべきは永久磁石ではなくレアアースです!
しかし、現在の材料科学ではテスラの野望をサポートできない可能性があります。CICCを含む多くの機関の研究報告は、それが次のことであることを示しています。中期的に永久磁石モーターからレアアースを除去することを実現することは困難です。テスラがレアアースに別れを告げる決意をしているのなら、PPTではなく科学者に頼るべきだと思われる。

投稿時刻: 2023 年 4 月 14 日