El mercado de vehículos eléctricos se duplica con los imanes permanentes a pesar de los costos de los materiales

El mercado de vehículos eléctricos se duplica con los imanes permanentes a pesar de los costos de los materiales, dice IDTechEx

Con la continua agitación global experimentada en los últimos años, los precios de casi todo están aumentando. Esto ha sido especialmente cierto para los materiales de tierras raras utilizados en la fabricación de motores eléctricos para vehículos eléctricos (EV). El precio del neodimio se ha mantenido bastante constante entre 2013 y 2020, pero en 2022 experimentó un aumento muy pronunciado hasta su punto máximo en febrero, 3,8 veces mayor que el promedio anterior. Si bien el precio se ha asentado un poco, en octubre de 2022 , todavía es 2,4 veces más alto que entre 2013 y 2020. Si bien algunos fabricantes de automóviles tienen tecnologías de motores alternativas que no dependen de tierras raras, el mercado no se ha movido significativamente en esta dirección; ¿Por qué es ese el caso?

¿Cuáles son las opciones de tecnología de motores?

IDTechEx ha llevado a cabo una amplia investigación sobre el mercado de motores eléctricos para vehículos eléctricos, incluidos análisis, evaluación comparativa y pronósticos de demanda de diferentes tecnologías de motores en su informe: " Motores eléctricos para vehículos eléctricos 2022-2032". Hasta la fecha, las tres categorías principales utilizadas en el mercado de automóviles eléctricos son motores de imanes permanentes, motores de inducción y motores de rotor bobinado. Desde el punto de vista de los materiales, cada uno de estos utiliza típicamente un estator estacionario con bobinados de cobre; la diferencia es en la construcción del rotor. Los motores de imanes permanentes, como su nombre lo indica, usan imanes en el rotor que generalmente se fabrican con tierras raras, siendo el neodimio la fracción más grande (aunque ha habido algún progreso en los imanes a base de ferrita). Los motores de inducción usan una jaula o bobinados de cobre en el rotor y utilizan un principio de funcionamiento asíncrono.Finalmente, los motores de rotor bobinado también tienen bobinados de cobre en el rotor, pero estos se excitan directamente con una corriente eléctrica.

Sin duda, existen otras tecnologías de motores, como los motores de reluctancia conmutada, y se han producido desarrollos para hacerlos más adecuados para aplicaciones de vehículos de pasajeros, pero el mercado hasta la fecha ha estado dominado por las tres opciones anteriores.

¿Qué está pasando en el mercado de vehículos eléctricos?

Los motores de imanes permanentes son, con diferencia, los motores eléctricos más utilizados en el mercado de vehículos eléctricos gracias a su alta densidad de potencia, densidad de par y eficiencia. En 2021, los motores de imanes permanentes representaron el 84% del mercado de automóviles eléctricos. A pesar de su uso en vehículos Tesla anteriores, los motores de inducción se han relegado en gran medida al motor de accionamiento secundario gracias a las mínimas pérdidas por arrastre cuando no están en uso. Los motores de rotor bobinado son la opción típica cuando se requiere un motor de accionamiento primario libre de imanes permanentes. Las opciones de rotor bobinado han sido utilizadas por Renault y recientemente adoptadas por BMW para su propulsión de quinta generación.

Con el aumento de los costos de los materiales, especialmente las tierras raras caras, se ha visto interés en eliminar su uso en motores eléctricos; Como se mencionó anteriormente, BMW y Renault han utilizado motores de rotor bobinado, y Mercedes optó por motores de inducción para su modelo EQC. Proveedores de motores establecidos como MAHLE y empresas más pequeñas como Advanced Electric Machines también se están centrando en alternativas sin imanes. A pesar del interés, la cuota de mercado de motores de imanes permanentes para la primera mitad de 2022 en realidad aumentó al 86 % frente al 84 % en 2021.

El mercado de vehículos eléctricos se duplica con los imanes permanentes a pesar de los costos de los materiales

¿Por qué el mercado no ha abandonado las tierras raras?

Hay algunas razones por las que los motores de imanes permanentes han seguido siendo la opción dominante de tecnología en 2022 hasta el momento. El primero es el dominio del mercado nacional de automóviles eléctricos de China . El mercado de automóviles eléctricos de China es el más grande del mundo, Chinatambién es responsable de la gran mayoría del suministro de tierras raras y, por lo tanto, el costo del neodimio no es tan preocupante como en otras regiones. La otra razón potencial son los plazos de desarrollo de automóviles; las plataformas de vehículos vendidas en 2022 se habrán desarrollado durante varios años, con contratos existentes para el suministro de motores. Habrá un retraso entre el aumento del interés en el mercado de los motores sin imanes y el despliegue real en la carretera. Las tecnologías de motores alternativos también requerirán experiencia y desarrollo; Los fabricantes de equipos originales se sienten cómodos con los motores de imanes permanentes, y una tecnología de cambio debe demostrar que es confiable, tiene un rendimiento equivalente o mejor y no requiere cambios significativos en la electrónica de control (a menos que esto se pueda incluir con el motor).

Perspectivas para el mercado de motores eléctricos

A pesar del aumento de los costos de las tierras raras y una gran cantidad de otros materiales, IDTechEx predice que la mayor parte del mercado de vehículos eléctricos permanecerá con motores de imanes permanentes a corto y mediano plazo, especialmente en China , que representa la mayor parte de los vehículos eléctricos. mercado. Europa es la región clave donde podríamos esperar ver una mayor adopción de tecnologías sin imanes, como ya lo demostraron Renault, BMW y Mercedes; En unos años, con las plataformas de vehículos de próxima generación, esperamos ver algunos anuncios más sobre opciones sin imanes. Informe de IDTechEx " Motores eléctricos para vehículos eléctricos 2022-2032" profundiza en los tipos de motores eléctricos que se utilizan en los vehículos eléctricos, así como en las alternativas emergentes, como los motores de flujo axial y en las ruedas. Se consideran varios mercados de vehículos eléctricos, incluidos automóviles, autobuses, camiones, furgonetas y vehículos de dos ruedas en toda China . , Europa y EE. UU., incluidos los pronósticos de la demanda de motores durante los próximos diez años. También se pronostican los materiales utilizados en los motores, abordando las tierras raras en los imanes además del cobre y el aluminio utilizados en los devanados del motor, con pronósticos de demanda de materiales fuera a 2032.





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