对于电动机制造商而言，材料选择正逐渐成为一项战略决策。 

永磁电机已成为电动汽车动力总成的关键组成部分，兼具高效率与高功率密度。但其对钕等稀土材料的依赖，也使制造商面临成本、供应和地缘政治方面的风险。 

这促使工程师们重新审视电机设计的基本原理之一：高性能电动驱动系统是否真的需要稀土永磁体。 

日本汽车技术供应商Astemo便是其中一例，其无稀土电动机技术再次成为业界关注的焦点。 

对电动汽车电机的一种新思路 

Astemo 开发了一套基于同步磁阻技术的纯电动汽车电机系统。 

其主驱动系统并未采用永磁电机中常见的强力钕磁铁，而是采用了无稀土铁氧体磁铁，并结合了磁辅助同步磁阻电机架构。 

最终，该主推进电机可输出180千瓦的功率。 

Astemo 还开发了一款完全摒弃永磁体的 135 千瓦辅助电机。该电机专为需要额外推进力时使用而设计，虽然采用了相同的多层转子设计理念，但运行时作为纯同步磁阻电机工作。 

了解有关Astemo无稀土电机的更多信息 

稀土替代带来了新的工程挑战 

去除钕并非仅仅是将一种磁性材料替换为另一种那么简单。 

铁氧体磁铁更容易获得，但其磁力远低于传统的钕磁铁。这给电机尺寸和性能带来了直接的挑战。 

Astemo 的解决方案是一种专门开发的多层磁通转子结构。该设计利用转子的几何形状来利用磁阻的差异，从而弥补了铁氧体磁铁产生的磁力较弱这一缺陷。 

这款180千瓦的电动机的有效长度仍比同等性能的钕永磁电动机长约30%，这体现了该设计中存在的权衡取舍。 

热管理带来了另一项挑战。 

要产生所需的磁极，定子线圈中需要流过更大的电流，从而产生额外的热量。Astemo 通过采用覆盖线圈槽和端部的油浸冷却系统解决了这一问题。 

这些权衡之所以重要，是因为它们揭示了材料替代背后的工程现实。 

降低对关键材料的依赖可能会影响电机尺寸、热管理、绕组要求、制造工艺，并最终影响系统级性能。 

材料安全性正逐渐成为汽车工程的一部分 

其意义远不止于一台电机。 

电机制造商所处的环境中，铜、电工钢和永磁体都可能带来供应和成本风险。因此，对于工程和采购团队而言，材料选择越来越需要在性能与供应保障、可制造性和成本之间取得平衡。 

不含稀土的架构提供了一种可能的解决方案。 

他们并非唯一一家。各制造商正在探索外励磁同步电机、同步磁阻电机设计、铁氧体磁铁及其他替代性磁体技术，以期通过不同途径降低对集中化稀土供应链的依赖。 

Astemo公司本身计划在2030年左右实现量产，这意味着其最新架构应被视为电机发展未来方向的预示，而非一项可立即在大众市场大规模应用的技术。 

从电机设计到制造 

还有一个重要问题：当这些架构从工程项目进入大规模量产阶段时，会发生什么情况？ 

电机结构的改变所影响的远不止转子。 

绕线系统、绝缘、电工钢、冷却、连接工艺、测试设备和生产机械都可能需要适应新的要求。 

这使得稀土还原既是一项制造挑战，也是一项材料挑战。 

对于电机原始设备制造商、供应商和工程团队而言，商业机遇将取决于替代架构能否在要求的成本和产量水平下提供可重复的性能。 

目前已有迹象表明，针对电动化动力总成生产的投资正在增加。此外，9月1日，Astemo宣布投资超过1.12亿美元，用于扩建其位于肯塔基州的两家工厂的混合动力电动汽车电机生产线，新增近30万平方英尺的生产和仓储空间。 

阅读Astemo关于制造领域投资的公告 

电动机行业的一项关键讨论 

稀土依赖问题已成为电动机行业议程上的重要议题。 

在柏林CWIEME展会上，电机制造商、工程师、研究人员和供应商将共同探讨下一代电机架构、先进磁性材料、永磁体应用策略、高性能绕组以及降低材料供应风险的解决方案。 

问题已不再仅仅是哪种电机架构能提供最高性能。 

制造商越来越需要思考：哪些设计能够兼顾性能、成本、材料安全性和可扩展的生产能力。 

Astemo的研究提供了一个答案。随着稀土供应在整个价值链中变得越来越重要，预计将有更多类似的研究跟进。