Le vœu pieux derrière la « suppression des terres rares » par Tesla

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Tesla envisage désormais non seulement de renverser le marché des véhicules électriques, mais se prépare également à ouvrir la voie à l'industrie électrique et même à l'industrie technologique qui la soutient.
Lors de la conférence mondiale des investisseurs de Tesla « Grand Plan 3 » le 2 mars, Colin Campbell, vice-président de l'ingénierie du groupe motopropulseur de Tesla, a déclaré que « Teslacréera un moteur de véhicule électrique magnétique permanent pour réduire la complexité et le coût des équipements électroniques ».
Si l’on considère les conneries qui ont explosé dans les précédents « Grands Plans », beaucoup d’entre eux n’ont pas été réalisés (conduite totalement sans pilote, réseau Robotaxi, immigration sur Mars), et certains ont été écartés (cellules solaires, satellites Starlink). Pour cette raison, toutes les parties sur le marché soupçonnent queLe soi-disant « moteur de véhicule électrique à aimant permanent qui ne contient pas d'éléments de terres rares » de Tesla ne peut exister que dans le PPT.Cependant, parce que l'idée est trop subversive (si elle peut être réalisée, ce sera un coup dur pour l'industrie des terres rares), les gens de l'industrie ont « ouvert » le point de vue de Musk.
Zhang Ming, expert en chef de China Electronics Technology Group Corporation, secrétaire général de la branche des matériaux magnétiques de la China Electronic Materials Industry Association et directeur exécutif de la China Rare Earth Society, a déclaré que la stratégie de Musk est davantage une explication « forcée ». en ligne avec le projet américain de développement des véhicules électriques. Stratégie d'investissement politiquement correcte. Un professeur du Département de génie électrique de l'École de génie mécanique de l'Université de Shanghai estime que Musk pourrait avoir sa propre position sur la non-utilisation des terres rares : « Nous ne pouvons pas dire que les étrangers n'utilisent pas de terres rares, nous faisons simplement de même. »

Existe-t-il des moteurs qui n'utilisent pas de terres rares ?

Les moteurs de véhicules électriques couramment utilisés sur le marché peuvent être divisés en deux catégories : ceux qui ne nécessitent pas de terres rares, et les moteurs synchrones à aimants permanents qui nécessitent des terres rares.
Le soi-disant principe de base est l'induction électromagnétique de la théorie de la physique du lycée, qui utilise la bobine pour générer du magnétisme après l'électrification. Par rapport aux moteurs à aimants permanents, la puissance et le couple sont inférieurs et le volume est plus grand ; en revanche, les moteurs synchrones à aimants permanents utilisent des aimants permanents en néodyme fer bore (Nd-Fe-B), c'est-à-dire des aimants. Son avantage n'est pas seulement que la structure est plus simple, mais plus important encore, le volume peut être réduit, ce qui présente de grands avantages pour les véhicules électriques qui mettent l'accent sur l'aménagement de l'espace et la légèreté.
Les premiers véhicules électriques de Tesla utilisaient des moteurs asynchrones à courant alternatif : initialement, les modèles S et X utilisaient une induction à courant alternatif, mais depuis 2017, le modèle 3 a adopté un nouveau moteur à courant continu à aimant permanent lors de son lancement, et d'autres moteurs ont été utilisés sur le modèle. .Les données montrent que le moteur à aimant permanent utilisé dans la Tesla Model 3 est 6 % plus efficace que le moteur à induction utilisé auparavant.
Les moteurs à aimants permanents et les moteurs asynchrones peuvent également être associés les uns aux autres. Par exemple, Tesla utilise des moteurs à induction AC pour les roues avant et des moteurs synchrones à aimant permanent pour les roues arrière du modèle 3 et d'autres modèles. Ce type de transmission hybride équilibre performances et efficacité, et réduit également l’utilisation de matériaux de terres rares.
Bien que comparé au rendement élevé des moteurs synchrones à aimants permanents, le rendement des moteurs à courant alternatif asynchrones est légèrement inférieur, mais ces derniers ne nécessitent pas l'utilisation de terres rares et le coût peut être réduit d'environ 10 % par rapport aux premiers.Selon les calculs de Zheshang Securities, la valeur des aimants permanents aux terres rares pour les moteurs d'entraînement des vélos des véhicules à énergie nouvelle est d'environ 1 200 à 1 600 yuans. Si les véhicules à énergies nouvelles abandonnent les terres rares, cela ne contribuera pas beaucoup à la réduction des coûts, et une certaine autonomie sera sacrifiée en termes de performances.
Mais pour Tesla, obsédé par le contrôle des coûts à tout prix, cette bruine pourrait ne pas être envisagée.M. Zhang, la personne concernée en charge d'un fournisseur national de systèmes d'entraînement électrique, a admis à « Electric Vehicle Observer » que le rendement du moteur peut atteindre 97 % en utilisant des matériaux à aimants permanents de terres rares, et 93 % sans terres rares, mais le coût peut être réduit de 10 %, ce qui reste globalement une bonne affaire. de.
Alors, quels moteurs Tesla envisage-t-il d’utiliser à l’avenir ? De nombreuses interprétations sur le marché n’ont pas réussi à expliquer pourquoi. Revenons aux mots originaux de Colin Campbell pour le découvrir :
J'ai mentionné comment réduire la quantité de terres rares dans le groupe motopropulseur à l'avenir. La demande de terres rares augmente considérablement à mesure que le monde passe à l’énergie propre. Non seulement il sera difficile de répondre à cette demande, mais l’exploitation des terres rares comporte certains risques en termes de protection de l’environnement et d’autres aspects. Nous avons donc conçu la nouvelle génération de moteurs à aimants permanents, qui n’utilisent aucun matériau de terres rares.
Jetez-y un œil, le sens du texte original est déjà très clair.La prochaine génération utilise toujours des moteurs à aimants permanents, pas d’autres types de moteurs. Cependant, en raison de facteurs tels que la protection de l'environnement et l'approvisionnement, les éléments de terres rares présents dans les moteurs à aimants permanents actuels doivent être supprimés. Remplacez-le par d'autres éléments bon marché et faciles à obtenir !Il faut avoir les hautes performances des aimants permanents sans se coincer dans le cou. C'est le vœu pieux de Tesla : « avoir besoin des deux » !
Alors, quels éléments sont constitués de matériaux qui peuvent satisfaire les ambitions de Tesla ? Le compte public « RIO Electric Drive » part de la classification actuelle des différents aimants permanents, etspécule enfin que Tesla pourrait utiliser l'aimant permanent SmFeN de quatrième génération pour remplacer le NdFeB existant à l'avenir.Il y a deux raisons : bien que Sm soit également un élément de terre rare, la croûte terrestre est riche en contenu, à faible coût et en approvisionnement suffisant ; et du point de vue des performances, l'azote ferrique samarium est le matériau en acier magnétique le plus proche du bore de fer néodyme de terre rare.

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Classification de divers aimants permanents (Source de l'image : RIO Electric Drive)

Quels que soient les matériaux que Tesla utilisera pour remplacer les terres rares à l'avenir, la tâche la plus urgente de Musk pourrait être de réduire les coûts. Bien que TeslaLa réponse au marché est impressionnante, elle n'est pas parfaite et le marché a encore beaucoup d'attentes à son égard.

Anxiété visuelle derrière les rapports sur les revenus

Le 26 janvier 2023, Tesla a remis les données de son rapport financier 2022 : unAu total, plus de 1,31 million de véhicules électriques ont été livrés dans le monde, soit une augmentation de 40 % sur un an ; le chiffre d'affaires total était d'environ 81,5 milliards de dollars américains, soit une augmentation d'une année sur l'autre de 51 % ; le bénéfice net s'est élevé à environ 12,56 milliards de dollars américains, a doublé d'une année sur l'autre et a atteint la rentabilité pendant trois années consécutives.

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Tesla va doubler son bénéfice net d’ici 2022

Source de données : Rapport financier mondial de Tesla

Même si le rapport financier du premier trimestre 2023 ne sera annoncé que le 20 avril, selon la tendance actuelle, il s'agira probablement d'un nouveau bilan plein de « surprises » : au premier trimestre, la production mondiale de Tesla a dépassé les 440 000. Véhicules électriques, en hausse sur un an de 44,3% ; plus de 422 900 véhicules ont été livrés, un record, soit une augmentation de 36 % sur un an. Parmi eux, les deux principaux modèles, le modèle 3 et le modèle Y, ont produit plus de 421 000 véhicules et livré plus de 412 000 véhicules ; Les modèles Model S et Model X ont produit plus de 19 000 véhicules et livré plus de 10 000 véhicules. Au premier trimestre, les baisses de prix mondiales de Tesla ont produit des résultats significatifs.

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Ventes de Tesla au premier trimestre
Source de l'image : site officiel de Tesla

Bien entendu, les mesures de prix incluent non seulement des réductions de prix, mais également l’introduction de produits à bas prix. Il y a quelques jours, il a été rapporté que Tesla envisageait de lancer un modèle à bas prix, positionné comme le « petit modèle Y », pour lequel Tesla élabore un plan de capacité de production annuelle pouvant atteindre 4 millions de véhicules. Selon Cui Dongshu, secrétaire général de l'Association nationale d'information sur le marché des voitures particulières,Si Tesla lance des modèles avec des prix plus bas et des qualités plus petites, elle occupera effectivement des marchés comme l'Europe et le Japon qui préfèrent les petits véhicules électriques. Ce modèle pourrait apporter à Tesla une échelle de livraison mondiale bien supérieure à celle du modèle 3.

En 2022, Musk a déclaré un jour que Tesla ouvrirait bientôt 10 à 12 nouvelles usines, dans le but d'atteindre des ventes annuelles de 20 millions de véhicules en 2030.
Mais combien il sera difficile pour Tesla d'atteindre l'objectif de ventes annuelles de 20 millions de véhicules si elle s'appuie sur ses produits existants :En 2022, le constructeur automobile le plus vendu au monde sera Toyota Motor, avec un volume de ventes annuel d'environ 10,5 millions de véhicules, suivi de Volkswagen, avec un volume de ventes annuel de 10,5 millions de véhicules. Environ 8,3 millions d'unités ont été vendues. L'objectif de Tesla dépasse les ventes combinées de Toyota et Volkswagen !Le marché mondial est si vaste et l'industrie automobile est pratiquement saturée, mais une fois qu'une voiture purement électrique d'environ 150 000 yuans sera lancée, couplée au système voiture-machine de Tesla, elle pourrait devenir un produit qui perturbera le marché.
Le prix a baissé et le volume des ventes a augmenté. Afin de garantir les marges bénéficiaires, la réduction des coûts est devenue un choix incontournable. Mais selon le dernier communiqué officiel de Tesla,moteurs à aimants permanents aux terres rares, à quoi renoncer, ce ne sont pas les aimants permanents, mais les terres rares !
Cependant, la science des matériaux actuelle pourrait ne pas être en mesure de soutenir les ambitions de Tesla. Les rapports de recherche de nombreuses institutions, dont le CICC, ont montré qu'il estdifficile de réaliser à moyen terme la suppression des terres rares des moteurs à aimants permanents.Il semble que si Tesla est déterminé à dire au revoir aux terres rares, il devrait se tourner vers les scientifiques plutôt que vers le PPT.

Heure de publication : 14 avril 2023