รถยนต์สมัยใหม่เริ่มพัฒนามอเตอร์สำหรับยานยนต์ไฟฟ้าที่ปราศจากธาตุหายาก

ตามรายงานของ BusinessKorea บริษัท Hyundai Motor Group ได้เริ่มพัฒนามอเตอร์สำหรับยานยนต์ไฟฟ้าที่ไม่ต้องพึ่งพาจีนมากนักธาตุหายาก-

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมได้เปิดเผยเมื่อวันที่ 13 สิงหาคม ระบุว่า Hyundai Motor Group กำลังพัฒนามอเตอร์ขับเคลื่อนที่ไม่ใช้ธาตุหายาก เช่นนีโอไดเมียม, ดิสโพรเซียม, และเทอร์เบียมที่ศูนย์วิจัย Nanyang ในหัวเฉิง จังหวัดคย็องกีโด ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมรายหนึ่งกล่าวว่า “ฮุนได มอเตอร์ กรุ๊ป กำลังพัฒนา ‘มอเตอร์ซิงโครนัสโรเตอร์แบบพันรอบ (WRSM)’ ที่หลีกเลี่ยงการใช้แม่เหล็กถาวรที่มีส่วนประกอบได้อย่างสมบูรณ์ธาตุหายาก

นีโอไดเมียมเป็นสารที่มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กสูง เมื่อผสมกับดิสโพรเซียมและเทอร์เบียมในปริมาณเล็กน้อย ก็สามารถรักษาคุณสมบัติแม่เหล็กได้แม้จะอยู่ที่อุณหภูมิสูงถึง 200 องศาเซลเซียส ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ผู้ผลิตยานยนต์ใช้แม่เหล็กถาวรที่ทำจากนีโอไดเมียมในมอเตอร์ขับเคลื่อน ซึ่งมักเรียกกันว่า “หัวใจของยานยนต์ไฟฟ้า” ในสถานการณ์นี้ แม่เหล็กถาวรที่ทำจากนีโอไดเมียมจะถูกวางไว้ในโรเตอร์ (ส่วนที่หมุนของมอเตอร์) ในขณะที่ขดลวดที่ทำจากขดลวดจะถูกวางไว้รอบโรเตอร์เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์โดยใช้การกำหนดค่า “มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM)”

ในทางกลับกัน มอเตอร์ใหม่ที่ได้รับการพัฒนาโดย Hyundai Motor Group ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าแทนแม่เหล็กถาวรในโรเตอร์ ทำให้เป็นมอเตอร์ที่ไม่ต้องใช้ธาตุหายาก เช่น นีโอดิเมียม ดิสโพรเซียม และเทอร์เบียม

เหตุผลที่ Hyundai Motor Group หันมาพัฒนามอเตอร์สำหรับยานยนต์ไฟฟ้าที่ไม่มีธาตุหายากนั้น เนื่องมาจากการนำเข้าธาตุหายากของจีนเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่นานมานี้ โดยจีนคิดเป็น 58% ของผลผลิตการขุดแร่นีโอดิเมียมของโลก และ 90% ของผลผลิตนีโอดิเมียมที่ผ่านการกลั่นของโลก จากข้อมูลของสมาคมการค้าเกาหลี พบว่าการผลิตยานยนต์ไฟฟ้าของผู้ผลิตรถยนต์ในประเทศเกาหลีเพิ่มขึ้น ทำให้มูลค่าการนำเข้าแม่เหล็กถาวรที่ประกอบด้วยธาตุหายากเป็นหลักเพิ่มขึ้นจาก 239 ล้านเหรียญสหรัฐ (ประมาณ 318,000 ล้านวอนเกาหลี) ในปี 2020 เป็น 641 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2022 เพิ่มขึ้นเกือบ 2.7 เท่า โดยแม่เหล็กถาวรที่นำเข้าจากเกาหลีใต้ประมาณ 87.9% มาจากจีน

รายงานระบุว่ารัฐบาลจีนกำลังพิจารณาใช้ “การห้ามส่งออกแม่เหล็กแรร์เอิร์ธ” เป็นมาตรการตอบโต้ข้อจำกัดการส่งออกเซมิคอนดักเตอร์ของสหรัฐฯ หากจีนบังคับใช้ข้อจำกัดการส่งออก จะส่งผลกระทบต่อผู้ผลิตยานยนต์ทั้งหมดที่ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงของยานยนต์ไฟฟ้าในวงกว้างโดยตรง

ในสถานการณ์เช่นนี้ BMW และ Tesla ก็พยายามพัฒนามอเตอร์ที่ไม่มีธาตุหายากเช่นกัน BMW ได้นำเทคโนโลยี WRSM ที่ Hyundai Motor Group พัฒนามาใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า BMW i4 อย่างไรก็ตาม เมื่อเปรียบเทียบกับมอเตอร์ที่ใช้แม่เหล็กธาตุหายากแล้ว มอเตอร์ WRSM ที่มีอยู่ในปัจจุบันจะมีอายุการใช้งานสั้นกว่าและสูญเสียพลังงานหรือทองแดงมากกว่า ส่งผลให้มีประสิทธิภาพต่ำกว่า วิธีที่ Hyundai Motor Group แก้ไขปัญหานี้อาจเป็นปัจจัยสำคัญในการบรรลุเทคโนโลยียานยนต์ที่ปราศจากธาตุหายาก

ปัจจุบัน Tesla กำลังพัฒนามอเตอร์โดยใช้แม่เหล็กถาวรเฟอร์ไรต์ ซึ่งผลิตขึ้นโดยการผสมธาตุโลหะกับออกไซด์ของเหล็ก แม่เหล็กถาวรเฟอร์ไรต์ถือเป็นวัสดุทดแทนแม่เหล็กถาวรที่ทำจากนีโอไดเมียม อย่างไรก็ตาม แม่เหล็กของแม่เหล็กชนิดนี้มีกำลังอ่อนและไม่เหมาะกับการใช้งานในมอเตอร์ของรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งทำให้ได้รับการวิพากษ์วิจารณ์จากอุตสาหกรรม