การกำหนดราคาโลกหายากทั่วโลกและผลกระทบต่อการผลิตมอเตอร์ EV ในปี 2568

การแนะนำ

องค์ประกอบของหายาก Earth (REES) มีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในยานพาหนะไฟฟ้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตมอเตอร์ไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง Magnet Magnet Synchronous Motors (PMSMS) ซึ่งให้พลังงานกับ EVs ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแม่เหล็กถาวรที่ใช้โลกหายากเพื่อให้ความหนาแน่นแรงบิดสูงและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

ในปี 2025 อุตสาหกรรม EV ไม่เพียง แต่เติบโตอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีและซัพพลายเชน ท่ามกลางวิวัฒนาการนี้ค่าใช้จ่ายและความพร้อมของโลกหายากได้กลายเป็นข้อกังวลที่สำคัญ ด้วยการเปลี่ยนแปลงทางการเมืองกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและความต้องการที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกราคาสำหรับโลกที่หายากที่สำคัญเช่น Neodymium (ND) และ Dysprosium (DY) ได้เห็นความผันผวนอย่างมีนัยสำคัญซึ่งมีอิทธิพลโดยตรงต่อกลยุทธ์การผลิตมอเตอร์ บทความนี้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้โดยละเอียด

องค์ประกอบของโลกหายากใน EV Motors: ภาพรวม

ยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) ขึ้นอยู่กับมอเตอร์แบบซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSMS) มากขึ้นเนื่องจากประสิทธิภาพสูงการออกแบบขนาดกะทัดรัดและความหนาแน่นของแรงบิดที่ยอดเยี่ยม ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่สำคัญของ PMSMS เกิดจากการใช้แม่เหล็กถาวรของโลกหายากซึ่งรักษาสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งโดยไม่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าคงที่ สิ่งนี้ช่วยให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหนือกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยความเร็วต่ำหรือภายใต้สภาพการขับขี่แบบเริ่มต้น

หัวใจสำคัญของ PMSMS เหล่านี้คือแม่เหล็กที่ทำจากโลหะผสม Neodymium-Iron-Boron (NDFEB) แม่เหล็กเหล่านี้ถือเป็นแม่เหล็กถาวรเชิงพาณิชย์ที่ทรงพลังที่สุดที่มีอยู่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์ได้อย่างมีนัยสำคัญ เพื่อปรับคุณสมบัติความร้อนและแม่เหล็กของพวกเขาสำหรับสภาพแวดล้อมการดำเนินงานที่ต้องการของ EVs แม่เหล็ก NDFEB เหล่านี้มักจะถูกเติมด้วยองค์ประกอบที่หายากขนาดเล็กจำนวนเล็กน้อยเช่น::

• dysprosium (dy):เพิ่มเพื่อปรับปรุงความต้านทานความร้อนและการบีบบังคับ - ความสามารถของแม่เหล็กในการทนต่อการล้างอำนาจแม่เหล็กที่อุณหภูมิสูง สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจาก PMSMS ใน EVs สามารถเข้าถึงอุณหภูมิเกิน 150 ° C ในระหว่างการทำงานเป็นเวลานานหรือในโหมดการขับขี่ที่ก้าวร้าว
• Terbium (TB):เสนอเสถียรภาพทางความร้อนที่สูงกว่า dysprosium และบางครั้งใช้ใน EV ที่มีประสิทธิภาพสูงหรือในยานพาหนะที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในสภาพอากาศที่รุนแรง (เช่นสภาพทะเลทรายหรือภูมิประเทศที่ใช้งานหนัก)
• Praseodymium (PR):สามารถแทนที่นีโอไดเมียมบางส่วนในโลหะผสมเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนและความพร้อมใช้งานของทรัพยากรในขณะที่ยังคงความแข็งแรงของแม่เหล็กที่เพียงพอ การทดแทนนี้เป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษเนื่องจากราคานีโอไดเมียมยังคงผันผวนเนื่องจากความเสี่ยงด้านอุปทานทางการเมือง

การใช้วัสดุทั่วไปในมอเตอร์ EV

โดยเฉลี่ยแล้วมอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้าเดียวมีแม่เหล็กถาวร NDFEB 300 ถึง 600 กรัม สิ่งนี้อาจดูเหมือนเป็นจำนวนเล็กน้อยบนพื้นฐานของรถยนต์ แต่ความต้องการรวมทั่วโลกนั้นมีความสำคัญ ด้วยการเร่งความเร็วอย่างรวดเร็วของการยอมรับ EV - ประเมินให้เข้าถึงได้มากกว่า 60 ล้าน EV ต่อปีภายในปี 2573 - ความต้องการวัสดุที่หายากเช่น Neodymium และ dysprosium คาดว่าจะสูงขึ้น

แอปพลิเคชันในระบบส่งกำลัง EV

ใน EVS PMSMs ไม่เพียง แต่ใช้ในมอเตอร์แรงฉุดหลัก แต่เพิ่มขึ้นในไดรฟ์เสริมและระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบบูรณาการ:

• แรงฉุดมอเตอร์:นี่คือมอเตอร์หลักที่ขับเคลื่อนล้อโดยทั่วไปจะอยู่ที่เพลาหน้าหรือด้านหลังหรือรวมเข้ากับอี-แกน PMSMS ให้การตอบสนองแรงบิดอย่างรวดเร็วทำให้เหมาะสำหรับการเบรกแบบปฏิรูปและการเร่งความเร็วพลังงาน
• ผู้เริ่มต้นผู้เริ่มต้น (ISGS):ระบบไฮบริดหรือไฮบริดบางชนิดใช้ PMSM ขนาดกะทัดรัดเพื่อช่วยเครื่องยนต์สันดาปภายในระหว่างการเริ่มต้นหรือเพิ่มเฟส
• พวงมาลัยเพาเวอร์ไฟฟ้า (EPS) และปั๊มไฟฟ้า:ระบบย่อยเหล่านี้อาจใช้ PMSM ขนาดเล็กที่ปรับปรุงด้วยแม่เหล็กโลกหายากเพื่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ

ความสำคัญเชิงกลยุทธ์และความท้าทายในห่วงโซ่อุปทาน

การพึ่งพาองค์ประกอบของโลกหายากใน PMSMS แนะนำปัญหาเชิงกลยุทธ์และเศรษฐกิจหลายประการ:

• ความเข้มข้นของอุปทาน:มากกว่า 85% ของความสามารถในการแปรรูปโลกหายากทั่วโลกถูกควบคุมโดยจีนทำให้อุตสาหกรรม EV มีความเสี่ยงที่จะ จำกัด การส่งออกภาษีหรือข้อพิพาททางการเมือง
• ความผันผวนของราคา:ราคาสำหรับ DY และ ND สามารถผันผวนได้อย่างมากจากการเปลี่ยนแปลงนโยบายการส่งออกกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและการเก็งกำไรในตลาด
• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม:การขุดและประมวลผลดินหายากสามารถใช้ทรัพยากรและมลพิษได้ การจัดหาอย่างยั่งยืนและการรีไซเคิลของโลกหายากกำลังกลายเป็นเป้าหมายของอุตสาหกรรมที่สำคัญ

ทางเลือกและนวัตกรรมทางเทคโนโลยี

เพื่อลดการพึ่งพาโลกหายากการวิจัยยังคงดำเนินต่อไป:

การออกแบบมอเตอร์ที่ไม่มีแม่เหล็กเช่นมอเตอร์เหนี่ยวนำ (IMS) และเปลี่ยนมอเตอร์ Reluctance (SRMS) มอเตอร์เหล่านี้กำจัดโลกที่หายาก แต่มักจะเสียสละประสิทธิภาพหรือต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมที่ซับซ้อน

แม่เหล็กที่ปราศจากโลกหายากอย่างหนักเช่นเทคโนโลยีการแพร่กระจายของเมล็ดข้าวซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงของ NDFEB Magnets ด้วยการใช้ DY หรือ TB น้อยที่สุด

การรีไซเคิลแม่เหล็ก: บริษัท และสถาบันวิจัยกำลังพัฒนาวิธีการแยกและนำโลกหายากกลับมาใช้ใหม่จากมอเตอร์ EV และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

แนวโน้มการกำหนดราคาของโลกหายาก (2024–2025)

ในช่วง 18 เดือนที่ผ่านมาตลาดโลกหายากได้รับการเปลี่ยนแปลงราคาอย่างมาก:

ปัจจัยสำคัญที่ผลักดันการเพิ่มขึ้นของราคา:

ข้อ จำกัด การส่งออกจากประเทศจีน: ในฐานะซัพพลายเออร์ที่โดดเด่น (มากกว่า 60% ของผลผลิตทั่วโลก) โควต้าและนโยบายการบังคับใช้สิ่งแวดล้อมของจีนมีผลต่ออุปทานทั่วโลกอย่างมีนัยสำคัญ

ความไม่มั่นคงในพม่า: ในฐานะผู้ผลิตหลักของโลกหายากหนักเช่น DY และ TB การหยุดชะงักในพม่าได้ทำให้ห่วงโซ่อุปทานทั่วโลกกระชับ

ความตึงเครียดทางภูมิรัฐศาสตร์: อุปสรรคทางการค้าความกังวลด้านความมั่นคงของชาติและความต้องการการจัดหาในท้องถิ่นได้เพิ่มต้นทุนการจัดซื้อจัดจ้าง

ความต้องการที่เพิ่มขึ้นหลายภาค: นอกเหนือจาก EV, กังหันลม, หุ่นยนต์และเทคโนโลยีทางทหารล้วน แต่มีการแข่งขันกันเพื่อทรัพยากรโลกหายากที่ จำกัด

กองกำลังเหล่านี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของราคา REE ปีต่อปีสร้างความท้าทายด้านงบประมาณสำหรับผู้ผลิต EV และซัพพลายเออร์ระบบส่งกำลัง

ผลกระทบต่อการผลิตมอเตอร์ EV

4.1. ผลกระทบค่าใช้จ่าย

การเพิ่มขึ้นของราคาโลกหายากเพิ่มขึ้นโดยตรงต้นทุนการผลิตของ PMSMS ในบางกรณี OEM รายงานค่าใช้จ่ายส่วนประกอบมอเตอร์เพิ่มขึ้น 10-18% นี่เป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับผู้ผลิต EV ระดับต่ำและกลางที่ทำงานด้วยอัตรากำไรขั้นต้นที่แคบอยู่แล้ว

4.2. การปรับการออกแบบมอเตอร์

เพื่อลดแรงกดดันด้านต้นทุนวิศวกรและนักออกแบบกำลังสำรวจแนวทางอื่น:

การลดเนื้อหา DY/TB: การปรับปรุงการกระจายความร้อนและระบบระบายความร้อนเพื่อลดความต้องการแม่เหล็กอุณหภูมิสูง

การออกแบบแม่เหล็กที่ติดตั้งบนพื้นผิว (SPM): ง่ายต่อการผลิตและใช้โลกหายากน้อยกว่าการกำหนดค่าแม่เหล็กภายใน

วัสดุแม่เหล็กทางเลือก: การสำรวจแม่เหล็กที่ใช้เฟอร์ไรต์หรือทอพอโลยีไฮบริดแม้ว่าสิ่งเหล่านี้มักจะประนีประนอมกับขนาดหรือประสิทธิภาพ

4.3. ความล่าช้าในการผลิตและปัญหาการจัดหา

ความไม่แน่นอนของห่วงโซ่อุปทานได้นำไปสู่การส่งมอบที่ไม่สอดคล้องกันของแม่เหล็กโลกหายากล่าช้าระยะเวลาการผลิตสำหรับผู้ผลิตหลายรายโดยเฉพาะในอินเดียเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และยุโรปตะวันออก

การตอบสนองของห่วงโซ่อุปทานและการปรับตัวในอุตสาหกรรม

5.1. กลยุทธ์ OEM

เทสลา: ทำงานอย่างแข็งขันเพื่อกำจัดดินหายากในรุ่นพื้นฐาน (เช่นรุ่น 3 RWD) การพัฒนา SRMs ที่ผลิตภายใน

BYD: กระจายซัพพลายเออร์ที่มีข้อตกลงใหม่ในแอฟริกาและอเมริกาใต้ การลงทุนในการรีไซเคิล REE

โตโยต้า: การออกแบบ PMSM ที่ลดลงแม่เหล็กและการปรับขนาดการผลิตแม่เหล็กในประเทศ

5.2. การปรับซัพพลายเออร์ระดับ 1

ซัพพลายเออร์รายใหญ่เช่น Nidec, Bosch และ ZF กำลังลงทุนใน:

สิ่งอำนวยความสะดวกในการกลั่น REE ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และอเมริกาเหนือ

เทคโนโลยีการรีไซเคิลสำหรับการสกัดแม่เหล็กจากยานพาหนะและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

R&D เข้าสู่ทอพอโลยีทางเลือกมอเตอร์

5.3. ความพยายามในการรีไซเคิล

แม้ว่าการรีไซเคิลแม่เหล็กยังคงอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่ก็มีแรงผลักดัน ยุโรปและญี่ปุ่นเป็นผู้นำเทรนด์นี้โดยมีโครงการนำร่องแสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญาในการจับนีโอไดเมียมและไดโอไดเมียมจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบแบตเตอรี่

การเปรียบเทียบระดับภูมิภาค: จีนยุโรปและสหรัฐอเมริกา

ในขณะที่จีนยังคงเป็นผู้เล่นที่มีอิทธิพลมากที่สุดในตลาดโลกหายากภูมิภาคอื่น ๆ กำลังผลักดันให้มีการควบคุมและความโปร่งใสมากขึ้นผ่านการสนับสนุนทางกฎหมายแรงจูงใจด้านภาษีและกิจการร่วมค้า

แนวโน้มในอนาคต: 2025 ขึ้นไป

7.1. การคาดการณ์ราคา

ในขณะที่ราคาอาจมีความผันผวนจนถึงปี 2569 นักวิเคราะห์คาดหวัง:

โครงการกลั่นใหม่ที่จะมาออนไลน์ในออสเตรเลียเวียดนามและสหรัฐอเมริกา

การรีไซเคิล REE เพื่อตอบสนองความต้องการมากถึง 15% ภายในปี 2573

การเติบโตของเทคโนโลยีการทดแทนเพื่อบรรเทาแรงกดดันต่อตลาด DY และ TB

7.2. นวัตกรรมทางเทคนิค

เทคโนโลยีแม่เหล็กใหม่ที่อยู่ระหว่างการพัฒนารวมถึง:

Iron Nitride (FE16N2): ประสิทธิภาพการทำงานของแม่เหล็กสูงที่มีแนวโน้มโดยไม่ต้องใช้โลกหายาก

Manganese-Bismuth (MNBI): ทนความร้อนและยั่งยืน

Axial Flux Motors: กะทัดรัดและมีประสิทธิภาพโดยมีการพึ่งพา NDFEB แบบดั้งเดิมน้อยลง

7.3. ภูมิทัศน์นโยบาย

รัฐบาลมีส่วนร่วมมากขึ้นในกลยุทธ์หายากของโลก:

พระราชบัญญัติการผลิตกลาโหมของสหรัฐอเมริกาได้ให้เงินสนับสนุนโครงการ REE ในประเทศหลายโครงการ

พระราชบัญญัติวัตถุดิบที่สำคัญของสหภาพยุโรปได้สั่งการเปิดเผยเนื้อหาและมาตรฐานความยั่งยืนของ REE

การติดตามรอยเท้าคาร์บอนของการขุดและการประมวลผล REE กำลังเพิ่มขึ้น

คำแนะนำเชิงกลยุทธ์

บทสรุป

ภูมิทัศน์ของการผลิตมอเตอร์ EV ในปี 2568 นั้นเชื่อมโยงกับเศรษฐศาสตร์และโลจิสติกส์ของวัสดุที่หายาก เนื่องจากความต้องการยังคงปีนขึ้นและอุปทานยังคงผันผวนผู้ผลิตจะต้องสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพต้นทุนและความยั่งยืน

ตั้งแต่การรีไซเคิลไปจนถึงการออกแบบใหม่การตอบสนองของอุตสาหกรรมจะไม่เพียง แต่ความสามารถในการจ่ายรถยนต์ไฟฟ้า แต่ยังรวมถึงอนาคตทางการเมืองและสิ่งแวดล้อมของการขนส่งที่สะอาด เนื่องจากการกำหนดราคาโลกหายากกลายเป็นศูนย์กลางของกลยุทธ์อุตสาหกรรมมากขึ้นการปรับตัวเชิงรุกจึงไม่เป็นทางเลือกอีกต่อไป - เป็นสิ่งจำเป็น

คำถามที่พบบ่อย

Q1: เหตุใดวัสดุหายากของโลกจึงมีความสำคัญในมอเตอร์ EV?
พวกเขาเปิดใช้งานแม่เหล็กประสิทธิภาพสูงที่จำเป็นสำหรับมอเตอร์ PMSM ขนาดกะทัดรัดที่มีประสิทธิภาพและทรงพลัง

Q2: EVs สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องหายากได้หรือไม่?
ใช่. บางรุ่นใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำหรือไม่เต็มใจ แต่บ่อยครั้งที่มีการแลกเปลี่ยนขนาดหรือประสิทธิภาพ

Q3: ยี่ห้อ EV ใดที่ย้ายออกจากแม่เหล็กโลกหายาก?
Tesla, BMW และ Toyota ลงทุนในการออกแบบแม่เหล็กที่ปราศจากโลกหายากหรือลดลง

Q4: อะไรคือทางเลือกอื่นของ Neodymium และ Dysprosium?
ทางเลือกรวมถึงแม่เหล็กเฟอร์ไรต์เหล็กไนไตรด์และการออกแบบมอเตอร์ไฮบริดเช่นมอเตอร์ฟลักซ์ตามแนวแกน