Suy nghĩ viển vông đằng sau việc Tesla “loại bỏ đất hiếm”

微信图片_20230414155509
Tesla giờ đây không chỉ có ý định lật đổ thị trường xe điện mà còn chuẩn bị vạch đường cho ngành điện và thậm chí cả ngành công nghệ đằng sau nó.
Tại hội nghị nhà đầu tư toàn cầu của Tesla “Grand Plan 3” vào ngày 2 tháng 3, Colin Campbell, phó chủ tịch kỹ thuật hệ thống truyền động của Tesla, đã nói rằng “Teslasẽ tạo ra động cơ xe điện từ tính vĩnh viễn để giảm độ phức tạp và giá thành của thiết bị điện tử”.
Nhìn vào những điều nhảm nhí đã bị thổi phồng trong các “Kế hoạch lớn” trước đây, nhiều trong số chúng vẫn chưa thành hiện thực (lái xe hoàn toàn không người lái, mạng Robotaxi, nhập cư trên sao Hỏa) và một số đã được giảm giá (pin mặt trời, vệ tinh Starlink). Vì điều này, tất cả các bên trên thị trường đều nghi ngờ rằngCái gọi là “động cơ xe điện nam châm vĩnh cửu không chứa các nguyên tố đất hiếm” của Tesla có thể chỉ tồn tại trong PPT.Tuy nhiên, vì ý tưởng này quá mang tính lật đổ (nếu thành hiện thực sẽ là đòn nặng nề đối với ngành đất hiếm) nên những người trong ngành đã “mở” quan điểm của Musk.
Zhang Ming, chuyên gia trưởng của Tập đoàn Công nghệ Điện tử Trung Quốc, tổng thư ký Chi nhánh Vật liệu Từ tính của Hiệp hội Công nghiệp Vật liệu Điện tử Trung Quốc, đồng thời là giám đốc điều hành của Hiệp hội Đất hiếm Trung Quốc, cho rằng chiến lược của Musk giống một lời giải thích “bắt buộc” hơn, phù hợp với kế hoạch phát triển xe điện của Mỹ. Chiến lược đầu tư đúng đắn về mặt chính trị. Một giáo sư Khoa Kỹ thuật Điện của Trường Kỹ thuật Cơ khí thuộc Đại học Thượng Hải tin rằng Musk có thể có quan điểm riêng về việc không sử dụng đất hiếm: “Chúng tôi không thể nói rằng người nước ngoài không sử dụng đất hiếm, chúng tôi chỉ làm theo thôi”.

Có động cơ nào không sử dụng đất hiếm không?

Động cơ của xe điện thường được sử dụng trên thị trường có thể được chia thành hai loại: loại không cần đất hiếm và động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu cần đất hiếm.
Cái gọi là nguyên lý cơ bản là hiện tượng cảm ứng điện từ của lý thuyết vật lý trung học, sử dụng cuộn dây để tạo ra từ tính sau khi điện khí hóa. So với động cơ nam châm vĩnh cửu, công suất và mô-men xoắn thấp hơn và âm lượng lớn hơn; ngược lại, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu sử dụng nam châm vĩnh cửu neodymium sắt boron (Nd-Fe-B), tức là nam châm. Ưu điểm của nó không chỉ là kết cấu đơn giản hơn mà quan trọng hơn là thể tích có thể được làm nhỏ hơn, điều này mang lại lợi thế lớn cho những chiếc xe điện chú trọng bố trí không gian và trọng lượng nhẹ.
Những chiếc xe điện đời đầu của Tesla sử dụng động cơ không đồng bộ AC: ban đầu, Model S và Model X sử dụng cảm ứng xoay chiều, nhưng kể từ năm 2017, Model 3 đã sử dụng động cơ DC nam châm vĩnh cửu mới khi ra mắt và các động cơ tương tự khác đã được sử dụng trên mẫu xe này .Dữ liệu cho thấy động cơ nam châm vĩnh cửu được sử dụng trong Tesla Model 3 hiệu suất cao hơn 6% so với động cơ cảm ứng được sử dụng trước đây.
Động cơ nam châm vĩnh cửu và động cơ không đồng bộ cũng có thể được kết hợp với nhau. Ví dụ, Tesla sử dụng động cơ cảm ứng xoay chiều cho bánh trước và động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu cho bánh sau trên Model 3 và các mẫu xe khác. Loại truyền động hybrid này cân bằng giữa hiệu suất và hiệu suất, đồng thời giảm việc sử dụng vật liệu đất hiếm.
Mặc dù so với hiệu suất cao của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, hiệu suất của động cơ xoay chiều không đồng bộ thấp hơn một chút, nhưng động cơ sau không cần sử dụng đất hiếm và chi phí có thể giảm khoảng 10% so với trước đây.Theo tính toán của Zheshang Securities, giá trị của nam châm vĩnh cửu đất hiếm dùng cho động cơ dẫn động xe đạp của phương tiện năng lượng mới là khoảng 1200-1600 nhân dân tệ. Nếu các phương tiện sử dụng năng lượng mới từ bỏ đất hiếm, nó sẽ không góp phần nhiều vào việc giảm chi phí và một phạm vi hành trình nhất định sẽ bị hy sinh về mặt hiệu suất.
Nhưng đối với Tesla, công ty bị ám ảnh bởi việc kiểm soát chi phí bằng mọi giá, cơn mưa phùn này có thể không được tính đến.Ông Zhang, người phụ trách liên quan của một nhà cung cấp ổ điện trong nước, thừa nhận với “Electric Vehicle Observer” rằng hiệu suất động cơ có thể đạt tới 97% khi sử dụng vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm và 93% nếu không có đất hiếm, nhưng chi phí có thể được giảm 10%, nhìn chung đây vẫn là một thỏa thuận tốt. của.
Vậy Tesla dự định sử dụng động cơ nào trong tương lai? Nhiều cách giải thích trên thị trường không giải thích được lý do tại sao. Chúng ta hãy quay lại những lời nguyên gốc của Colin Campbell để tìm hiểu:
Tôi đã đề cập đến cách giảm lượng đất hiếm trong hệ thống truyền động trong tương lai. Nhu cầu về đất hiếm đang tăng lên đáng kể khi thế giới chuyển sang sử dụng năng lượng sạch. Không chỉ khó đáp ứng nhu cầu này mà việc khai thác đất hiếm còn tiềm ẩn những rủi ro nhất định về bảo vệ môi trường và các khía cạnh khác. Vì vậy, chúng tôi đã thiết kế thế hệ tiếp theo của động cơ truyền động nam châm vĩnh cửu, hoàn toàn không sử dụng bất kỳ vật liệu đất hiếm nào.
Hãy nhìn xem, ý nghĩa của văn bản gốc đã rất rõ ràng.Thế hệ tiếp theo vẫn sử dụng động cơ nam châm vĩnh cửu chứ không phải các loại động cơ khác. Tuy nhiên, do các yếu tố như bảo vệ và cung cấp môi trường nên thành phần đất hiếm trong động cơ nam châm vĩnh cửu hiện nay cần phải được loại bỏ. Thay thế nó bằng các yếu tố rẻ tiền và dễ kiếm khác!Cần phải có hiệu suất cao của nam châm vĩnh cửu mà không bị kẹt ở cổ. Đây chính là mơ tưởng của Tesla về việc “cần cả hai”!
Vậy những yếu tố nào được làm từ chất liệu có thể thỏa mãn tham vọng của Tesla? Tài khoản công khai “RIO Electric Drive” bắt đầu từ việc phân loại hiện tại của các nam châm vĩnh cửu khác nhau vàcuối cùng suy đoán rằng Tesla có thể sử dụng nam châm vĩnh cửu SmFeN thế hệ thứ tư để thay thế NdFeB hiện có trong tương lai.Có hai lý do: Mặc dù Sm cũng là một nguyên tố đất hiếm nhưng lớp vỏ trái đất rất giàu hàm lượng, chi phí thấp và đủ nguồn cung; và từ quan điểm hiệu suất, nitơ sắt samarium là vật liệu thép từ tính gần nhất với boron sắt neodymium đất hiếm.

微信图片_20230414155524

Phân loại các loại nam châm vĩnh cửu (Nguồn ảnh: RIO Electric Drive)

Bất kể Tesla sẽ sử dụng vật liệu gì để thay thế đất hiếm trong tương lai, nhiệm vụ cấp bách hơn của Musk có thể là giảm chi phí. Mặc dù TeslaCâu trả lời cho thị trường là ấn tượng, nó không hoàn hảo và thị trường vẫn đặt rất nhiều kỳ vọng vào nó.

Nỗi lo lắng về tầm nhìn đằng sau báo cáo thu nhập

Vào ngày 26 tháng 1 năm 2023, Tesla đã bàn giao dữ liệu báo cáo tài chính năm 2022: atổng cộng hơn 1,31 triệu xe điện đã được giao trên toàn cầu, tăng 40% so với cùng kỳ năm trước; tổng doanh thu xấp xỉ 81,5 tỷ USD, tăng 51% so với cùng kỳ năm ngoái; lợi nhuận ròng xấp xỉ 12,56 tỷ USD, tăng gấp đôi so với cùng kỳ năm trước và đạt được lợi nhuận trong ba năm liên tiếp.

微信图片_20230414155526

Tesla sẽ tăng gấp đôi lợi nhuận ròng vào năm 2022

Nguồn dữ liệu: Báo cáo tài chính toàn cầu của Tesla

Mặc dù báo cáo tài chính quý 1 năm 2023 phải đến ngày 20 tháng 4 mới được công bố nhưng theo xu hướng hiện nay, đây có thể sẽ là một thẻ báo cáo khác đầy “bất ngờ”: trong quý 1, sản lượng toàn cầu của Tesla đã vượt 440.000 chiếc. Xe điện tăng 44,3% so với cùng kỳ năm trước; hơn 422.900 xe đã được giao, mức cao kỷ lục, tăng 36% so với cùng kỳ năm trước. Trong đó, hai mẫu xe chủ lực là Model 3 và Model Y sản xuất hơn 421.000 xe và giao hơn 412.000 xe; Các mẫu Model S và Model X đã sản xuất hơn 19.000 xe và giao hơn 10.000 xe. Trong quý đầu tiên, việc giảm giá toàn cầu của Tesla đã mang lại kết quả đáng kể.

微信图片_20230414155532

Doanh số của Tesla trong quý đầu tiên
Nguồn ảnh: Trang web chính thức của Tesla

Tất nhiên, các biện pháp về giá không chỉ bao gồm việc giảm giá mà còn bao gồm việc đưa ra các sản phẩm giá rẻ. Cách đây vài ngày, có thông tin cho rằng Tesla có kế hoạch tung ra một mẫu xe giá rẻ, được định vị là “Model Y cỡ nhỏ”, mà Tesla đang xây dựng kế hoạch năng lực sản xuất hàng năm lên tới 4 triệu xe. Theo Cui Dongshu, tổng thư ký Hiệp hội thông tin thị trường xe khách quốc gia,nếu Tesla tung ra các mẫu xe với mức giá thấp hơn và phân khúc nhỏ hơn, hãng sẽ chiếm lĩnh hiệu quả các thị trường ưa chuộng xe điện cỡ nhỏ như Châu Âu và Nhật Bản. Mẫu xe này có thể mang lại cho Tesla quy mô phân phối toàn cầu vượt xa Model 3.

Năm 2022, Musk từng cho biết Tesla sẽ sớm mở 10 đến 12 nhà máy mới, với mục tiêu đạt doanh số 20 triệu xe hàng năm vào năm 2030.
Nhưng Tesla sẽ khó đạt được mục tiêu doanh số 20 triệu xe hàng năm nếu chỉ dựa vào các sản phẩm hiện có của mình:Đến năm 2022, hãng ô tô bán chạy nhất thế giới sẽ là Toyota Motor, với doanh số hàng năm khoảng 10,5 triệu xe, tiếp theo là Volkswagen, với doanh số hàng năm là 10,5 triệu xe. Khoảng 8,3 triệu chiếc đã được bán ra. Mục tiêu của Tesla vượt quá doanh số bán hàng của Toyota và Volkswagen cộng lại!Thị trường toàn cầu quá lớn và ngành công nghiệp ô tô về cơ bản đã bão hòa, nhưng một khi một chiếc ô tô điện thuần túy trị giá khoảng 150.000 nhân dân tệ được tung ra thị trường, kết hợp với hệ thống máy móc ô tô của Tesla, nó có thể trở thành một sản phẩm sẽ phá vỡ thị trường.
Giá đã giảm và số lượng bán tăng lên. Để đảm bảo tỷ suất lợi nhuận, việc giảm chi phí đã trở thành một lựa chọn tất yếu. Nhưng theo tuyên bố chính thức mới nhất của Tesla,Động cơ nam châm vĩnh cửu đất hiếm, thứ cần từ bỏ không phải là nam châm vĩnh cửu mà là đất hiếm!
Tuy nhiên, khoa học vật liệu hiện tại có thể không hỗ trợ được tham vọng của Tesla. Các báo cáo nghiên cứu của nhiều tổ chức, trong đó có CICC, đã chỉ ra rằngkhó thực hiện việc loại bỏ đất hiếm khỏi động cơ nam châm vĩnh cửu trong trung hạn.Có vẻ như nếu Tesla quyết tâm nói lời tạm biệt với đất hiếm, ông nên hướng tới các nhà khoa học thay vì PPT.

Thời gian đăng: 14-04-2023