Как политиката направи електромобилите по-лоши

Създаването на по-леки и по-ефективни електромобили е ключово за успеха на електрическата революция в транспорта. Но всъщност технологията на електромоторите в последните няколко години се развива в обратната посока - към по-ниска ефективност и по-високо тегло. И причината за това не е в някакви технологични пречки, а в геополитиката.
 
  

Неодим, най-ценният метал за производство на електромотори с постоянен магнит. Цената му се удвои за последната година

Най-ефективните електромотори, с които разполага автомобилната индустрия, са тези с постоянни магнити. Но те се правят от т. нар. редки земни (или редкоземни) елементи, огромната част от които идва от Китай. На няколко пъти в последните години китайското правителство се опита да регулира износа им, давайки предимство на собствените си производители и тласкайки спекулативно цените нагоре. Това подтикна много производители - всъщност точно  половината - да се откажат от редките земни елементи и да започнат да разработват други технологии.
 
  

  
   
Разликата обаче е съществена. Електромоторите, които ползват редки земни елементи като неодим и диспрозий, имат постоянно магнитно поле, задвижващо ротора. Електромоторите без постоянен магнит, като например индукционните мотори, се налага да използват електрически ток, минаващ през медна намотка, за да създадат магнитно поле и да задвижат ротора. Това е доста по-евтина за производство технология, но също така е и по-неефективна. Електромобили, снабдени с такива мотори, ще потребяват повече енергия и ще се нуждаят от по-големи - и съответно по-скъпи и тежки - батерии.
  
   

Сателитна снимка на добивния комплекс Байан Обо във Вътрешна Монголия. Добивът на редки земни метали е силно замърсяващ околната среда
  
   
Противно на името си, редките земни елементи всъщност не са особено редки - някои от тях, например церият, са дори по-разпространени в земната кора от медта. Но добивът им е трудоемък и силно замърсяващ, поради което повечето развити държави са се оказали от него и днес близо 90% от добиваните количества идват от Китай, и по-точно от провинция Вътрешна Монголия.

Редките земни елементи са група от 17 много сходни на вид сребристобели метали - 15-те от групата на лантаноидите (с атомни числа от 57 до 71), и също скандий (21) и итрий (39), които обичайно се откриват в същите руди като лантаноидите.
Тези 17 метала имат много близки химични свойства, но силно се отличават по електричните и магнитните си свойства. Това ги прави незаменими в най-различни индустрии - от зъбни коронки до лазери, от светодиодни крушки до спектрографи, от луминесцентна боя до харддискове и така нататък.
 
  

Оксиди на няколко редки земни елементи: гадолиний, празеодим, церий, самарий, лантан и неодим
   
   
Въпреки това много производители са склонни да предприемат такава стъпка, за да се предпазят от непредсказуемите промени в цените и намесите на китайското правителство. Първата такава бе през 2010, когато Пекин заплаши да спре експорта заради търговски спор с Япония, и предизвика рекордни поскъпвания. "Компаниите, които са инвестирали стотици милиони за разработване на нови продукти, не биха искали да сложат всичките си яйца в една кошница - китайската кошница", коментира Мъри Едингтън, експерт в консултантската компания Drive System Design, пред агенция Reuters.

Цените на неодимовия оксид, ключова суровина за електромоторите, се удвоиха за последните девет месеца. Неодимът има необикновено силни магнитни свойства. Електромоторът в един типичен електромобил обикновено съдържа около 3 килограма от метала. Но дори 250 грама са достатъчни да задържат във въздуха стотина килограма стомана. Търсенето през миналата година надхвърли 6600 тона, въпреки пандемията и блокираните за месеци производства. Според канадската Adamas Intelligence пазарът за редки земни елементи ще се увеличи четири пъти в близкото десетилетие, до близо 16 милиарда долара годишно.
  
   
От BMW до Tesla: кой какви мотори ползва (ГАЛЕРИЯ):

3 от 10 | Кой какви електромотори ползва

BMW
Новият електрически кросоувър iX3 е първият модел на баварците, който не използва редки земни елементи в електромотора си. Компанията разработи нов тип задвижване, което комбинира мотора, електрониката и трансмисията в един общ модул, печелейки така тегло и пространство. "Целта е в бъдеще да избягваме редките земни елементи, доколкото е възможно, и да намалим ценовите и екологичните рискове, свързани с тях", обясни Патрик Худе, вицепрезидент на BMW по суровините.