Các nhà sản xuất xe điện đa dạng hóa nguồn cung đất hiếm
Các nhà sản xuất ô tô chủ yếu dựa vào động cơ có nam châm vĩnh cửu làm từ đất hiếm, loại động cơ hiệu quả nhất trong việc tạo ra mô-men lực để cung cấp năng lượng cho xe điện.
Tuy nhiên, các loại động cơ khác nhau không có nam châm vĩnh cửu, mà có kích cỡ quá lớn và kém hiệu quả trước đây, hay những động cơ có hàm lượng đất hiếm giảm đáng kể đã trở nên khả thi hơn về mặt thương mại, thúc đẩy việc gấp rút tìm kiếm các giải pháp thay thế.
Đầu năm nay, Tesla, hãng dẫn đầu thị trường xe điện, đã thu hút sự chú ý khi thông báo sẽ cắt giảm hàm lượng đất hiếm khỏi xe điện thế hệ tiếp theo. Trong khi đó, các nhà sản xuất ô tô từ General Motors đến Jaguar Land Rover và các nhà cung cấp lớn như BorgWarner đang nghiên cứu hoặc phát triển động cơ có hàm lượng đất hiếm từ thấp đến bằng 0, chẳng hạn như động cơ đồng bộ kích bên ngoài không có nam châm, tạo ra từ trường bằng dòng điện.
Các công ty khác như Nissan đang có bước tiến lớn hơn báo cáo trước đó, nhờ chiến lược kép để triển cả động cơ đồng bộ kích từ bằng điện (EESM) mới hơn và phát triển động cơ nam châm vĩnh cửu trong đó hàm lượng đất hiếm sẽ dần được loại bỏ hoàn toàn.
Trung Quốc thống trị lĩnh vực khai thác và chế biến đất hiếm. Tuy nhiên, các công ty khác đang cố gắng giảm dần sự phụ thuộc vào Trung Quốc. Những hạn chế gần đây của Trung Quốc đối với việc xuất khẩu gali và than chì, vốn rất quan trọng đối với sản xuất xe điện, đã cho thấy nguy cơ phụ thuộc quá mức vào Trung Quốc.
Nhà cung cấp ZF của Đức đã phát triển một động cơ EESM mà theo Giám đốc Công nghệ Otmar Scharrer là phù hợp với kích thước và hiệu suất của động cơ nam châm vĩnh cửu. Ông Otmar Scharrer cho biết đây là một đóng góp quan trọng giúp công ty độc lập hơn một chút với Trung Quốc. Ông Scharrer cho biết thêm ZF đang đàm phán với các nhà sản xuất ô tô của Mỹ, châu Âu và Trung Quốc để cung cấp động cơ và có thể sản xuất mẫu xe điện trong vòng hai năm.
Ngoài việc phụ thuộc quá nhiều vào Trung Quốc, việc tinh chế đất hiếm, như neodymium và dysprosium, còn liên quan đến dung môi và chất thải độc hại, xung đột với các mục tiêu bền vững.
Động cơ nam châm vĩnh cửu trong xe điện trung bình sử dụng khoảng 600 gram (1,32 lb) neodymium đất hiếm nặng. Giá neodymium đã biến động rất lớn, hiện ở mức khoảng 125 USD/kg, giảm so với mức đỉnh khoảng 223 USD trong năm 2023, nhưng cao hơn nhiều so với mức 65 USD trong năm 2020.
Vitesco đã thiết kế một động cơ EESM cho Renault và sẽ ra mắt phiên bản mới vào năm 2026. Người đứng đầu bộ phận đổi mới tại đơn vị điện khí hóa của Vitesco, ông Gerd Roesel, cho biết các lựa chọn thay thế hiếm hoi không dùng đất sẽ tránh được những biến động giá lớn đó.
Các công ty khác như công ty khởi nghiệp Niron Magnets của Mỹ đang phát triển nam châm vĩnh cửu không cần đất hiếm.
Giám đốc điều hành Niron Jonathan Rowntree cho biết, thông báo của Tesla về việc loại bỏ đất hiếm đã gửi đi thông điệp rằng các nhà sản xuất xe “không thực sự cần đất hiếm để chế tạo nam châm xe điện”.
Công ty tư vấn IDTechEx dự báo động cơ nam châm vĩnh cửu được sản xuất từ đất hiếm sẽ mất một số thị phần toàn cầu trong thập niên tới, nhưng vẫn chiếm hơn 70% trong bối cảnh các nhà sản xuất xe điện Trung Quốc không phải đối mặt với áp lực cắt giảm việc sử dụng.
