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雷诺研发无稀土永磁电机

原标题:Renault: Electric motors with no rare earths

速览

雷诺集团宣布开发出一种新型永磁电机,该电机完全不含稀土材料。这一突破有望解决电动汽车供应链中对稀土资源的依赖问题,并显著降低生产成本。此举为新能源汽车行业的可持续发展提供了新的技术路径。

AI 深度解读

雷诺集团:无稀土永磁电机的战略突围

背景

在当前的电动汽车市场中,绝大多数(约 90%)的电动车都采用带有永磁体的电机,这意味着它们高度依赖稀土材料。然而,稀土资源的供应链存在巨大的地缘政治风险,尤其是中国在全球稀土精炼和永磁体生产领域占据绝对主导地位。

雷诺集团(Renault Group)作为电动汽车技术的历史先驱,早在 2011 年就开始大规模应用无稀土的电机技术。面对日益紧张的原材料供应链和日益严格的环保要求,雷诺选择了一条与众不同的技术路线:坚持使用无磁体的同步励磁电机(EESM)。这一策略不仅旨在降低对特定国家资源的依赖,还试图在效率、空间和成本之间找到新的平衡点。

核心内容

雷诺集团通过其独特的技术积累,构建了一套完整的无稀土电机产品线,并正在向下一代更高性能的技术演进。

电机技术分类与雷诺的选择

电动汽车电机通过定子产生的磁场将电池电能转化为机械能,驱动转子旋转。目前市场上主要有三类电机:

  1. 永磁同步电机(PMSM):使用稀土材料制造永磁体。这是目前汽车市场的主流技术,具有高效率和小体积的优势,但依赖稀土。
  2. 异步电机(ASM/IM):效率相对较低,目前通常仅作为前轴辅助电机使用。
  3. 同步励磁电机(EESM):这是雷诺集团的核心技术路线。虽然体积略大,但它无需永磁体,因此不依赖稀土,同时能提供高水平的效率。

自 2012 年起,雷诺集团开始大规模量产 EESM 电机,形成了具有竞争力的产品系列。

雷诺电机的发展迭代

雷诺的 EESM 技术经历了三代主要迭代:

  • 第一代(2011-2020)

    • 首款搭载于 2011 年的雷诺 Kangoo Z.E. 和 2012 年的雷诺 Zoe。
    • 零件编号为 5A,功率范围从 57 kW 到 100 kW。
    • 2020 年,该技术的最终升级版本应用于 Twingo Electric(零件编号 5AL),功率为 60 kW。
  • 第二代(2021 年至今)

    • 2021 年投产,零件编号为 6A
    • 雷诺 Megane E-Tech Electric 是首款搭载新电机(零件编号 6AM)的车型,于 2022 年初上市。新一代电机更小、更轻、更强,功率高达 160 kW。
    • 随后应用于 2024 年年度车型 Renault Scenic E-Tech Electric 以及首款纯电 Alpine 车型 Alpine A290
    • 2024 年 10 月发布的 2025 年年度车型 Renault 5 E-Tech Electric 以及 2025 年 3 月开放预订的 Renault 4 E-Tech Electric,均搭载功率为 110 kW 的 6AK 电机。
    • 2025 年 9 月揭幕的 Alpine A390 采用创新动力总成:前轴使用与 Alpine A290 相同的 6AM 电机,后轴采用全新的双电机配置。这三款电机均在 Cléon 工厂制造,预计总输出功率约为 345 kW(约 470 马力)。
  • 第三代(预计 2027 年)

    • 雷诺工程师于 2021 年开始研发第三代 EESM 电机,代号 E7A
    • 关键规格已冻结
      • 输出功率 200 kW(约 270 马力),扭矩 400 Nm。
      • 采用一体化架构,体积比上一代缩小 30%。
      • 碳足迹减少 30%。
      • 效率约为 92%。
      • 电压升级:系统电压将从目前的 400 伏提升至 800 伏,这将显著缩短充电时间。

供应链安全与生产布局

雷诺选择绕线转子而非永磁体,核心战略目的是摆脱对稀土生产国的依赖。

  • 稀土垄断现状:中国生产了全球 85% 的精炼轻稀土和 100% 的重稀土。目前中国优先满足国内市场和附加值更高的产品(如永磁体),极少出口原材料,导致全球超过 90% 的稀土生产来自单一国家。
  • 生产中心:雷诺位于 Cléon 的工厂自 2015 年起便生产集团的动力总成。从早期的 Zoe、Twingo ZE 到最新的 Megane E-Tech、Scenic E-Tech、Alpine A290、Renault 5 E-Tech 和 Renault 4 E-Tech 的电机均在此制造。从 2027 年开始,该工厂还将生产新一代 200 kW 的 E7A 电机。

关键要点

  • 技术路线差异化:雷诺集团坚持使用 EESM(同步励磁电机) 技术,彻底摒弃稀土永磁体,以区别于市场上 90% 依赖稀土的主流竞品。
  • 性能持续进化:从第一代到第三代,雷诺的无稀土电机在功率密度、体积和效率上不断突破。第三代 E7A 电机预计功率达 200 kW,体积缩小 30%,效率达 92%。
  • 充电速度提升:下一代电机将引入 800V 高压架构(目前主流为 400V),从而大幅缩短充电时间,解决电动车用户痛点。
  • 地缘政治避险:此举旨在规避中国对稀土供应链的垄断(中国控制全球 85%-100% 的稀土精炼及永磁体生产),增强供应链的自主可控性。
  • 本土化制造:所有电机均在法国 Cléon 工厂生产,强化了雷诺在欧洲本土的制造能力和技术壁垒。

意义与影响

雷诺集团对无稀土电机的坚持,不仅仅是一项技术选择,更是一场关于供应链安全和战略自主的博弈。

首先,打破资源垄断。在全球稀土供应链高度集中且存在潜在地缘政治风险的背景下,雷诺通过 EESM 技术实现了对关键原材料的“去风险化”。这为欧洲汽车工业在原材料采购上提供了更大的议价空间和安全性。

其次,技术可行性的证明。长期以来,业界认为无稀土电机体积大、效率低。雷诺通过近十年的迭代,证明了 EESM 技术可以在保持高效率(92%)的同时,实现小型化(体积缩小 30%)和高功率密度(200 kW)。这为其他车企提供了另一种技术路径参考,尤其是在成本控制和供应链稳定方面。

最后,推动高压平台普及。第三代电机向 800V 架构的过渡,标志着雷诺在快充技术上的重大进步。随着 2027 年 E7A 电机的量产,雷诺有望在续航焦虑和充电便利性上进一步缩小与竞争对手的差距,巩固其在欧洲电动车市场的竞争力。

查看原文 →renaultgroup.com