No dia do investidor Em março de 2023, a Tesla anunciou que sua próxima geração de motores elétricos não conteria materiais Terras raras. Dada a enorme presença da Tesla no mercado de veículos elétricos, essa pode ser uma transição significativa para o design e a sustentabilidade de motores elétricos.
Os primeiros veículos da Tesla, incluindo os modelos S e X originais, usavam um motor de indução, no qual uma gaiola de cobre ou alumínio é usada no rotor (a parte rotativa do motor). Com o lançamento do Model 3 em 2017, adotou o uso de um motor de imã permanente (PM) em que ímãs fortes são usados para gerar um campo magnético no rotor. Embora tenha mantido um motor de indução para sua unidade de propulsão secundária (fornecendo aumentos de aceleração quando necessário), a mudança para um projeto PM permitiu maior eficiência e densidade de potência. Em 2022, um estudo da IDTechEx revelou que mais de 80% do mercado de motores EV era representado por motores PM.
A desvantagem dos motores de ímãs permanentes são os materiais usados para fabricá-los, ou seja, terras raras.
A desvantagem dos motores PM são os materiais usados para fazer os ímãs, ou seja, terras raras. Esta categoria inclui materiais como neodímio e disprósio, que têm custos elevados e uma cadeia de abastecimento geograficamente limitada. A China responde pela grande maioria da produção mundial, o que historicamente causou volatilidade de preços. Em 2011, a China restringiu as exportações de terras raras, causando um aumento de preço de 750% e 2.000%, respectivamente, para neodímio e disprósio. No final de 2020, os preços voltaram a subir e em 2022 o preço médio será cerca de 2,6 vezes superior ao de 2017. Além das preocupações com os preços, existem as preocupações ambientais. A mineração de terras raras pode produzir águas residuais que acidificam o solo circundante e as águas subterrâneas. Resíduos radioativos e de metais pesados são outro subproduto potencial da mineração de terras raras.
Audi e Mercedes optaram por motores de indução, enquanto BMW e Renault optaram por uma configuração de rotor bobinado.
Alguns fabricantes, como Audi e Mercedes, optaram por motores de indução para evitar problemas de PM, enquanto BMW e Renault optaram por uma configuração de rotor bobinado. Esses projetos tendem a ser mais pesados e menos eficientes em geral, mas grandes avanços foram feitos para minimizar essas desvantagens. Embora Tesla tenha sugerido que seu novo motor não conterá terras raras, ainda é um motor PM. Alguns fabricantes, como a Tesla, vêm reduzindo o teor de terras raras, principalmente as mais pesadas, nos motores PM. Mas para que não contenham terras raras, são necessários materiais magnéticos alternativos, como ímãs de ferrite ou outras ligas. Normalmente, esses materiais têm um campo magnético muito mais fraco, tornando o motor menos potente.
Existem várias estratégias que a Tesla poderia ter adotado para fazer essa transição, mas provavelmente uma combinação de desenvolvimentos em ligas magnéticas para melhorar a força do campo e aumentar o tamanho do motor para fornecer desempenhos semelhantes, embora com um impacto na densidade de potência, pois os motoristas não perceberão a menos que afete o desempenho ou o espaço de carga.
Não saberemos os detalhes exatos do novo design ou dos materiais usados até mais tarde, mas será interessante ver se o resto do mercado de EV segue o exemplo. O afastamento da Tesla apenas das terras raras poderia ter um impacto na demanda global, mas se outras montadoras adotarem uma estratégia semelhante, isso pode significar uma grande mudança no mercado em direção a uma alternativa mais sustentável e menos sensível ao preço.ímãs de terras raras.