29/06/2024 11:42
Aggiornato il 29/06/2024 11:42
La fornitura di materiali e componenti sta diventando una sfida sempre più complessa in diversi settori industriali, tra cui anche i veicoli elettrici. Questo mercato ha registrato una crescita notevole negli ultimi anni e il Consulenza IDTechEx prevede che le vendite quadruplicheranno nel prossimo decennio.
Sebbene gran parte del dibattito si concentri sui materiali delle batterie, il terra rara utilizzato nel magneti del motore elettrico Sono anche una fornitura chiave. Questi materiali sono prodotti quasi esclusivamente in Cina e hanno subito una notevole volatilità prezzi. Nonostante queste preoccupazioni, un nuovo studio IDTechEx conclude che i motori a magneti permanenti a terre rare hanno mantenuto oltre il 77% del mercato delle auto elettriche negli ultimi 9 anni. Perché succede questo?
I risultati del rapporto
Il rapporto IDTechEx stima che il mercato dei veicoli elettrici richiederà più di 140 milioni di motori. Anche se si prevede che la quota di motori a terre rare diminuirà, nel 2034 la maggior parte del mercato utilizzerà ancora motori a magneti permanenti.
La Cina controlla la fornitura di terre rare, causando una grande volatilità dei prezzi. Nel 2011, dopo la restrizione delle esportazioni da parte della Cina, i prezzi di neodimio e disprosio Sono aumentati rispettivamente tra il 750% e il 2000%. I prezzi sono aumentati nuovamente nel 2021 e nel 2022, raggiungendo un picco nel 2022 pari a quattro volte la media degli otto anni precedenti. Sebbene i prezzi si siano stabilizzati nel 2023 e all’inizio del 2024, persistono dubbi per i prossimi anni.
Lui l’approvvigionamento locale dei materiali e il miglioramento delle catene di approvvigionamento nazionali sono diventate priorità per molte industrie e governi che cercano di garantire il proprio futuro. Inoltre, le terre rare hanno problemi ambientali legati all’estrazione e alla lavorazione, nonché ai rifiuti generati in questi processi.
Stato attuale della tecnologia
Tra gli sviluppi alternativi senza terre rare, renault ha utilizzato motori sincroni ad eccitazione esterna (EESM) in un modello come Zoe. Altri produttori, come ad es BMW, hanno adottato anche questa tecnologia. Sebbene questi motori riducano i costi dal punto di vista dei materiali, la loro fabbricazione è solitamente più complicata a causa degli avvolgimenti in rame del rotore e della necessità di eccitarlo esternamente, rendendoli più costosi da produrre.
Un’altra soluzione è magneti senza terre rare, con diversi livelli di preparazione commerciale. Alle aziende piace Proteriale Affermano che i loro magneti in ferrite “forniscono gli standard più elevati al mondo”. Magnetismo di Niron sta sviluppando magneti in nitruro di ferro, con versioni future pianificate per eguagliare le prestazioni del neodimio.
Il progetto europeo PASSEGGERI sta lavorando su ferrite di stronzio-manganese, alluminio e leghe di carbonio. Sebbene sia improbabile che questi materiali sostituiscano completamente i magneti delle terre rare nel breve termine, il loro costo inferiore e la stabilità dell’offerta potrebbero spingere il mercato in questa direzione.
Perché sono preferibili i magneti permanenti?
I motori a magneti permanenti continuano ad esserlo la tecnologia predominante nei veicoli elettrici. Ci sono due fattori principali che influenzano la scelta della tecnologia del motore: prestazioni e costi.
I motori a magneti permanenti offrono maggiore potenza e densità di coppia, alta efficienza e bassi costi di produzione. Il suo principale svantaggio è il costo dei materiali. I magneti rappresentano circa un terzo del totale.
Dal picco dei prezzi del 2022, i costi delle terre rare sono aumentati si sono stabilizzati, rendendoli nuovamente competitivi e riducendo l’urgenza di cercare alternative. Attualmente, la maggior parte dei fornitori offre sia motori a magneti permanenti che motori EESM, lasciando la decisione finale nelle mani dei produttori.
Secondo IDTechEx, la maggior parte ha la possibilità di assemblare l’EESM dalla propria produzione o generalmente tramite fornitori Riserva per situazioni in cui i prezzi dei magneti aumentano in modo significativo o dove è necessario aumentare la localizzazione della fornitura di materiale a causa di pressioni geopolitiche o normative.
Lo scenario per il prossimo decennio
A meno che non vi siano progressi significativi nello sviluppo della tecnologia dei magneti privi di terre rare o una forte spinta normativa, è probabile che i motori a magneti permanenti di terre rare mantengano la maggior parte del mercato.
Questa conclusione è particolarmente rilevante dato che la Cina, il più grande mercato di veicoli elettrici, non ha forti incentivi ad abbandonare i magneti in terre rare. In questo scenario, IDTechEx lo prevede i magneti privi di terre rare occuperanno il 12% del mercato entro il 2034.
