Avec la tourmente mondiale continue vécue au cours des dernières années, les prix de presque tout augmentent. Cela a été particulièrement vrai pour les matériaux de terres rares utilisés dans la fabrication de moteurs électriques pour véhicules électriques (VE). Le prix du néodyme est resté relativement constant de 2013 à 2020, mais 2022 a connu une très forte hausse pour atteindre son sommet de février à 3,8 fois supérieur à la moyenne précédente. Bien que le prix se soit quelque peu stabilisé, en octobre 2022, il est toujours 2,4 fois plus élevé qu’il ne l’était entre 2013 et 2020. Alors que certains constructeurs automobiles ont des technologies de moteurs alternatives qui ne dépendent pas des terres rares, le marché n’a pas évolué dans cette direction de manière significative; Pourquoi en est-il ainsi?
Quelles sont les options de technologie moteur?
IDTechEx a effectué des recherches approfondies sur le marché des moteurs électriques pour les véhicules électriques, y compris l’analyse, l’analyse comparative et les prévisions de la demande de différentes technologies de moteurs dans son rapport: »
Moteurs électriques pour véhicules électriques 2022-2032« . À ce jour, les trois principales catégories utilisées sur le marché des voitures électriques sont les moteurs à aimants permanents, les moteurs à induction et les moteurs à rotor bobiné. Du point de vue des matériaux, chacun d’entre eux utilise généralement un stator stationnaire avec des enroulements en cuivre; La différence réside dans la construction du rotor. Les moteurs à aimants permanents, comme leur nom l’indique, utilisent des aimants sur le rotor qui sont généralement fabriqués à partir de terres rares, le néodyme prenant la plus grande fraction (bien qu’il y ait eu quelques progrès dans les aimants à base de ferrite). Les moteurs à induction utilisent une cage en cuivre ou des enroulements sur le rotor et utilisent un principe de fonctionnement asynchrone. Enfin, les moteurs à rotor bobiné ont également des enroulements en cuivre sur le rotor, mais ceux-ci sont excités directement avec un courant électrique.
Il existe certainement d’autres technologies de moteurs, telles que les moteurs à réluctance commutée, et des développements ont été réalisés pour les rendre plus adaptés aux applications des véhicules de tourisme, mais le marché à ce jour a été dominé par les trois options ci-dessus.
Que se passe-t-il sur le marché des véhicules électriques?
Les moteurs à aimants permanents sont de loin le moteur électrique le plus couramment utilisé sur le marché des véhicules électriques grâce à leur
Densité de puissance, densité de couple et efficacité. En 2021, les moteurs à aimants permanents représentaient 84% du marché des voitures électriques. Malgré leur utilisation dans les véhicules Tesla antérieurs, les moteurs à induction ont été largement relégués au moteur d’entraînement secondaire grâce à des pertes de traînée minimales lorsqu’ils ne sont pas utilisés. Les moteurs à rotor bobiné sont le choix typique lorsqu’un moteur d’entraînement primaire permanent sans aimant est requis. Les options de rotor bobiné ont été utilisées par Renault et récemment adoptées par BMW pour ses 5
ième-génération de lecteur.
Avec l’augmentation des coûts des matériaux, en particulier des terres rares coûteuses, on a constaté un intérêt pour l’élimination de leur utilisation dans les moteurs électriques; comme mentionné précédemment, BMW et Renault ont utilisé des moteurs à rotor bobiné, et Mercedes est allé avec des moteurs à induction pour son modèle EQC. Les fournisseurs de moteurs établis comme MAHLE et les petites entreprises comme Advanced Electric Machines se concentrent également sur des alternatives sans aimant. Malgré l’intérêt, la part de marché des moteurs à aimants permanents pour le premier semestre de 2022 est passée à 86% contre 84% en 2021.
La part des moteurs à aimants permanents a légèrement augmenté en 2022. Source : IDTechEx
Pourquoi le marché n’a-t-il pas abandonné les terres rares ?
Il y a plusieurs raisons pour lesquelles les moteurs à aimants permanents sont restés le choix dominant de la technologie en 2022 jusqu’à présent. Le premier est la domination du marché intérieur chinois des voitures électriques. Le marché chinois des voitures électriques est le plus important au monde, la Chine est également responsable de la grande majorité de l’approvisionnement en terres rares et, par conséquent, le coût du néodyme n’est pas aussi préoccupant que dans d’autres régions. L’autre raison potentielle est les délais de développement automobile; Les plateformes de véhicules vendues en 2022 auront été développées sur plusieurs années, avec des contrats existants pour la fourniture de moteurs. Il y aura un décalage entre le moment où l’intérêt pour le marché des moteurs sans aimant augmente et le déploiement réel sur la route. Les technologies motorisées alternatives nécessiteront également de l’expérience et du développement; Les OEM sont à l’aise avec les moteurs à aimants permanents, et un changement de technologie doit prouver qu’il est fiable, a des performances équivalentes ou supérieures, et ne nécessite pas de changements significatifs dans l’électronique de commande (sauf si cela peut être inclus avec le moteur).
Perspectives du marché des moteurs électriques
Malgré la hausse des coûts des terres rares et une foule d’autres matériaux, IDTechEx prévoit que la majeure partie du marché des véhicules électriques restera avec des moteurs à aimants permanents à court et moyen terme, en particulier en Chine, qui représente la plus grande partie du marché des véhicules électriques. L’Europe est la région clé où l’on peut s’attendre à voir une plus grande adoption des technologies sans aimants, comme l’ont déjà démontré Renault, BMW et Mercedes ; Dans quelques années, avec les plates-formes de véhicules de nouvelle génération, nous nous attendons à voir quelques annonces supplémentaires concernant les options sans aimant. Le rapport d’IDTechEx »
Moteurs électriques pour véhicules électriques 2022-2032« plonge dans les types de moteurs électriques utilisés dans les véhicules électriques ainsi que dans les alternatives émergentes comme le flux axial et les moteurs-roues. Plusieurs marchés de véhicules électriques sont pris en compte, notamment les voitures, les autobus, les camions, les fourgonnettes et les deux-roues en Chine, en Europe et aux États-Unis, y compris les prévisions de la demande de moteurs au cours des dix prochaines années. Les matériaux utilisés dans les moteurs sont également prévus, abordant les terres rares dans les aimants en plus du cuivre et de l’aluminium utilisés dans les enroulements des moteurs, avec des prévisions de demande de matériaux jusqu’en 2032.
Pour en savoir plus sur ce rapport IDTechEx, y compris des exemples de pages téléchargeables, veuillez visiter
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