特斯拉真有惊天“黑科技”?

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新技术理论上存在

落地仍需时间

假设特斯拉真的有了“黑科技”,可以在降低成本的同时完全不影响汽车性能,这种可能存在吗?理论上来看,降低碳化硅用量大概率是和传统硅基材料混合使用,有望在下一代平台实现。但永磁电机弃用稀土,虽然存在相关的技术路线,但商业化应用或许还有一段距离。

首先,针对减少75%碳化硅用量,市场已经给出了相关方案。

据科创板日报,有布局SiC业务的企业管理者分析表示,可能是多方面工程化持续提升的累计结果,包括:

1、SiC芯片面积持续微缩:同样电流能力用更小的芯片;

2、封装技术持续演进:拥有更强的散热能力;

3、SiC芯片良率进一步提升:可以减少SiC材料的浪费;

4、SiC/IGBT混合拓扑的应用:减少碳化硅MOSFET晶体管的数量,和硅基IGBT混合应用,SiC轻载效率高,IGBT重载性价比突出。

也就是说,在成本考量下,特斯拉选择的很可能是一种“折中技术”,待后期碳化硅材料器件价格下降至一定水位,再以更具物理优势的碳化硅逐步替换硅基器件。

至于永磁电机弃用稀土,以现有技术来看可能有一定难度。

目前新能源车汽车使用的电机主要为永磁同步电机和无磁感应交流异步电机。在特斯拉现行使用的永磁电机中,三种稀土元素分别使用了500g、10g和10g。业内猜测,第一个元素可能是钕,另外两个是镝和铽。据特斯拉透露,下一代永磁电机会将三种稀土元素的用量都降至0g。

但是,多家稀土公司都对此持质疑态度。

广晟有色证券部人士表示,“目前行业最先进的晶界渗透技术仅可以减少镝、铽等中重稀土的添加量约50%-70%,特斯拉所谓的不使用稀土仅是简短的一条新闻,并未说明其替代产品或者解决方案,同时行业内也没有其他可替代稀土的重大技术性突破。个人认为,如果特斯拉完全不用稀土的话,产品效率可能达不到标准。”

事实上,从技术突破上来说,永磁电机不依赖稀土其实具备技术路径。

第一种是永磁辅助同步的励磁电机,最大特色是用钢做转子,可以不用稀土。但励磁电机存在怠速发电性能差、电瓶容易放完电、效率低、整机温升高、易出现碳刷、滑环损坏等问题,体积、功率密度、节能效果等远不如永磁同步电机。

第二种是对稀土本身的替代,制造一种新型的磁性材料,比如铁和镍的材料作为稀土材料上的替代。如铁氧体电机、开关磁阻电机、EESM-电励磁同步电机等,可替代并且已经商业化应用的永磁材料有铝镍钴(AlNiCo)、铁氧体和钐钴永磁几种类型。但这几种并不适合应用在如今的新能源汽车上。

中金有色日前指出,铁氧体一直是低端领域稀土钕铁硼的替代品,其性能、体积等各方面都很难达到钕铁硼的水平,可以用在一些退而求其次的领域,比如汽车上的一些微电机,但是全面替代稀土永磁实际上是开了技术上的倒车;至于钐钴永磁,它本身就含有稀土元素钐,具有放射性,目前仅用于军工、航天等领域,在新能源车角度进行替代可谓是得不偿失。

此外还有第四代铁氮(碳)永磁体,但仍然处于研发阶段,距离产业化仍有一定距离。

至于特斯拉究竟是想压低稀土市场价格,还是确实有了去稀土化且不影响效率的方案和技术,这就不得而知了。究竟是“画饼”还是“黑科技”,市场只能拭目以待。

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碳化硅、稀土产业前景依旧明朗

目前而言,无论是碳化硅产业,还是稀土产业,短期内可能受特斯拉消息的冲击,但长期前景都较为明朗。

首先是碳化硅行业。

据碳化硅行业全球龙头厂商Wolfspeed的数据和预测,汽车领域碳化硅器件市场规模明显更高,但工业能源领域、射频领域的高增长亦不容忽视。

具体来看,受新能源汽车及发电、电源设备、射频器件等需求驱动,2026年碳化硅器件市场规模有望达89亿美元,其中用于新能源汽车和工业、能源的SiC功率器件市场规模为60亿美元,用于射频的SiC器件市场规模为29亿美元。

等碳化硅在汽车领域进行快速迭代后,还有光伏、风电等更大的市场,大菲资本董事总经理张力预计到2027年,碳化硅市场规模将增至62.87亿美元,年化增速至少有30%。

此外,稀土行业则有三大支撑。

第一,稀土整合进行时,行业发展新格局。当下,稀土及磁材产业链中重点环节的整合持续加速,有效推进稀土资源优势互补及企业间协作发展,提升行业集中度,加强对稀土产品价格的话语权,带动上下游产业链健康发展。

第二,下游消费持续提振,稀土需求韧性十足。稀土下游消费以磁材领域占比最大,随着新能源汽车、工业电机、风电等战略性产业蓬勃发展,将加速对稀土产品的需求。作为发展新兴产业和国防军工不可或缺的关键元素,稀土终端产品价值快速提升,将带动整个稀土行业进入高质量发展周期。

第三,供需双振,稀土及磁材价格有望开启上涨。2022年,稀土价格指数历经了两段快速下滑,由2022年初时最高的431点跌落至9月份最低的249点。到2022年第四季度,随着下游消费预期好转,厂商备货意愿强烈,稀土产品价格已处于稳步回升状态。当下,稀土行业供给持续严控,需求快速提振,整体稀土及磁材价格中枢有望上移。

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