Warum manche EV-Motoren ohne Seltenerdmagnete auskommen

Ein Motor ohne Seltenerdmagnete kann den Preis Ihres Autos stabil halten, wenn die Rohstoffmärkte ausschlagen – doch er kann etwas niedrigtourige Laufruhe opfern und ein Bauteil hinzufügen, das verschleißt.

Schnittbild eines elektrischen Traktionsmotors mit Rotor und Stator (Wikimedia Commons)

Was Sie auf der Straße merken

  • Das Auto fühlt sich egal wie gleich an. Ob der Motor Magnete verwendet oder nicht, Sie erhalten sofortiges Drehmoment; eine 200-kW-Einheit beschleunigt ein Familien-SUV in etwa 7 Sekunden auf 100 km/h, unabhängig von der Magnetart.
  • Bei langer Autobahnsteigung kann ein magnetfreies Auto etwas Zug verlieren. Extern erregte Motoren geben bei Teillast 1–2 Punkte Effizienz zurück, sodass ein magnetfreies Auto bei konstant 130 km/h etwas mehr Akku verbrauchen kann – typischerweise 2–4 km weniger Reichweite aus demselben Pack.
  • Bei sehr kaltem Wetter ist der Unterschied kleiner, nicht größer. Permanenterregte Motoren verlieren bei Kälte tatsächlich etwas Effizienz, sodass die magnetfreie Lücke im Winter eher schrumpft statt wächst.
  • Ihre Reparaturkosten können Jahre später anders ausfallen. Magnetfreie Designs fügen Kohlebürsten und Schleifringe hinzu, die verschleißen und gewartet werden müssen; Magnetmotoren haben weniger Verschleißkontakte, aber einen teureren Rotor, wenn er einmal hitzegeschädigt ist.

Wie es funktioniert

Die meisten EVs nutzen einen permanenterregten Synchronmotor (PMSM). Sein Rotor trägt Neodym-Magnete, die kostenlos ein starkes Feld erzeugen und die beste Leistungsdichte bieten – doch diese Magnete bestehen aus Seltenerdmetallen, deren Lieferung in einem Land konzentriert ist. Auf der Straße bedeutet das also den leichtesten, kompaktesten Motor pro Kilowatt, zum Preis der Abhängigkeit von einer einzigen Lieferkette.

Ein Asynchronmotor hat gar keine Magnete; er dreht den Rotor mit einem Drehfeld aus dem Stator. Er ist robust und günstig zu bauen, schlupft aber und läuft bei Teillast ein paar Punkte weniger effizient, und er wirkt bei niedriger Drehzahl etwas weicher und weniger direkt. Auf der Straße bedeutet das also einen nachsichtigen, seltenerdfreien Motor, der in der Stadt aber etwas mehr Energie trinkt.

Ein wickelrotoriger, extern erregter Synchronmotor (EESM) ist der magnetfreie Weg, den BMW und Renault gingen. Statt permanenter Magnete wickelt er Kupferspulen auf den Rotor und speist sie über Kohlebürsten und Schleifringe mit Strom, um das Feld bei Bedarf zu erzeugen. Renault baut so seit dem Zoe von 2012; BMW liefert ihn im iX, i4, i5 und i7. Auf der Straße bedeutet das also einen Motor, der sich nahe an einer permanenterregten Einheit verhält, dessen Preis aber nie einem Seltenerd-Ausschlag folgt.

Ein Reluktanzmotor (SRM) verwendet nur einen geformten Eisenrotor – keine Magnete, keine Rotorwicklungen –, was günstig und nahezu unzerstörbar ist, aber laut und schwer sauber zu regeln, sodass noch kein Mainstream-2026-Auto ihn als Primärantrieb nutzt. Auf der Straße bedeutet das also eine Technik, die noch im Labor wartet statt in Ihrer Einfahrt.

Die entscheidenden Zahlen

Parameter Typischer Bereich Warum das für Sie wichtig ist
Spitzenwirkungsgrad 93–96% (alle Typen) Der Unterschied zwischen Motorarten liegt bei 1–3 Punkten, nicht Dutzenden – Ihre Reichweite bewegt sich kaum
Seltenerd-Magnetgehalt (PMSM) ~1–2 kg NdFeB pro Motor Das ist das Gewicht, das Preisschwankungen und Exportkontrollen ausgesetzt ist
Teillast-Effizienzlücke (EESM vs. PMSM) ~1–2 Punkte Bei konstanter Autobahn-Tempo sind es 2–4 km weniger Reichweite aus demselben Akku
0–100 km/h (200-kW-Klasse) ~6–7 s Die Motorart ändert nicht, wie flott ein typisches SUV wirkt
Zusätzliche Verschleißteile (EESM) Bürsten + Schleifringe Ein Wartungspunkt, den die meisten Magnetmotoren nicht haben

Wer es herstellt

  • Materialien: Neodym und Dysprosium – die Seltenerden in PMSM-Magneten – werden zu etwa 85–90% in China veredelt. Diese Konzentration ist der ganze Grund, warum Autobauer sich überhaupt Sorgen um Magnete machen, und sie ist der Grund, warum ein Magnet in Ihrem Motor eine geopolitische Fußnote trägt.
  • Schlüsselteile: Magnet-Hersteller wie Jingci (金力永磁) und Zhongke Sanhuan (中科三环) liefern das NdFeB; EESM-Rotoren und deren Erregerelektronik kommen von Spezialisten wie Valeo und ZF. Ihre Architekturwahl entscheidet, ob Ihr Motor überhaupt ein Seltenerd benötigt.
  • Tier 1: Bosch, Valeo, Nidec, Jing-Jin Electric (精进电动) und UAES (联合汽车电子) bauen komplette Antriebseinheiten. Nidec und Jing-Jin sind die Lieferanten, die am ehesten in beiden – chinesischen und ausländischen – EVs auftauchen, also prägen ihre Designwetten, was Sie kaufen können.
  • Autobauer: BMW und Renault produzieren EESM in Serie; Tesla kombiniert einen hinteren PMSM mit einem vorderen Asynchronmotor; ZEEKR (Geely) und die meisten chinesischen Marken standardisieren weiter auf PMSM. Ihre Beschaffung ist der Grund, warum sich ein BMW iX und ein Zeekr 001 ähnlich anfühlen, das Lieferkettenrisiko aber unterschiedlich absichern.

Wo die Kosten liegen

Ein magnetfreier Motor macht das Auto nicht automatisch günstiger im Kauf. Die ~1–2 kg NdFeB in einem PMSM sind bei stabilen Preisen nur wenige Dutzend Dollar wert, doch während der Seltenerd-Preisspitzen 2022 und 2025 vervielfachte sich diese Kosten um ein Mehrfaches – und diese Spitzen fließen direkt in die PMSM-Autopreise. Ein EESM entfernt diese Gefährdung, weshalb BMW und Renault dessen Abstriche akzeptieren. Der Ausgleich ist real, aber bescheiden: EESM fügt Kohlebürsten und Schleifringe hinzu, die periodisch gewartet werden müssen, und der Rotor ist etwas schwerer, was vielleicht ein paar Kilogramm und geringe Fertigungskosten hinzufügt. Netto beschreiben Branchenbeobachter magnetfreie Antriebe als Lieferketten-Versicherungsprämie von niedrigen einstelligen Prozent auf den Motor, kein Schlagzeilen-Sparen. Der größere Verbraucher-Fakt ist Stabilität: Der Preis eines magnetfreien Autos ist gegen den nächsten Seltenerd-Panik isoliert, der eines PMSM-Autos nicht.

Was kaputtgeht

  • EESM-Bürsten und Schleifringe verschleißen → alle paar Jahre müssen die Rotorerregungskontakte inspiziert oder getauscht werden; das ist ein Werkstattbesuch, den die meisten Magnetmotor-Besitzer nie machen, und ihn zu überspringen kann ungleichmäßige Rotor-Erwärmung verursachen. Kosten sind typischerweise einige hundert Euro, und Versicherer erhöhen die Sätze für die Motorart selbst meist nicht.
  • PMSM-Rotor entmagnetisiert durch Hitze oder Aufprall → ein anhaltendes thermisches Ereignis oder ein harter Crash kann die Magnete schwächen, und ein beschädigter Rotor bedeutet oft, die ganze Maschine statt eines günstigen Teils zu tauschen. Das ist eine vierstellige Reparatur und ein Grund, warum manche Versicherer bei Performance-EVs das Triebwerk erfragen.
  • Das Wechselrichter-Modul versagt bei jeder Art → die Leistungselektronik, nicht die Motor-Topologie, sind der häufigste elektrische Ausfall in jedem EV; ein geteiltes Risiko, das die Motorwahl nicht ändert.

Was als Nächstes kommt

Erwarten Sie mehr magnetfreie Motoren, nicht weniger. Tesla hat das Ziel erklärt, den Seltenerdgehalt in seiner nächsten Motor-Generation zu streichen, Valeo zielt auf Produktionsstart 2027 für einen EESM mit höherer Leistungsdichte, und ZFs bürstenloser i²SM sowie MAHLEs magnetfreie Einheit rücken vom Prototyp in die Serie. Bis 2028–2030 wird ein Mittelklasse-EV ohne Seltenerdmagnete wohl der Standard statt die Ausnahme sein, während PMSM in Performance- und Wertsegmenten bleibt, wo seine Dichte weiter gewinnt. Der Käufernutzen ist leiser: weniger Preissprünge im Gleichschritt mit Rohstoffmeldungen und ein bei einigen Designs etwas reparablerer Rotor.

FAQ

  • Fühlt sich mein EV langsamer an, wenn es keine Seltenerdmagnete hat? Nein. Ein 200-kW-magnetfreier Motor beschleunigt ein typisches SUV in etwa 7 Sekunden auf 100 km/h – genau wie ein Magnetmotor gleicher Leistung.
  • Schadet ein magnetfreier Motor meiner Reichweite? Nur ein wenig. Rechnen Sie bei konstanter Autobahnfahrt mit 2–4 km weniger Reichweite aus demselben Akku; die Lücke verschwindet im kalten Wetter fast.
  • Ist eine Motorart verlässlicher? Magnetmotoren haben weniger Verschleißkontakte; EESM fügt Bürsten hinzu, die periodisch gewartet werden müssen. Beide sind viel haltbarer als ein Verbrenner, und die meisten überleben den Akku.
  • Ändert die Motorart meine Versicherung? Meist nicht. Versicherer kümmern sich mehr um Reparaturkosten nach einem Crash; ein beschädigter PMSM-Rotor kann ein teureres Einzelteil sein, aber der Unterschied ist klein.
  • Sollte ich für die eine oder andere zahlen? Nicht direkt. Kaufen Sie das Auto wegen Reichweite, Preis und Ausstattung; die Motor-Topologie ist eine hinter den Kulissen liegende Lieferketten-Wahl, keine Showroom-Entscheidung.

China-Perspektive

China veredelt schätzungsweise 85–90% des weltweiten Neodyms und über 99% der schweren Seltenerden, die in EV-Magneten verwendet werden, was genau der Grund ist, warum westliche Autobauer mit magnetfreien Designs hedgen. Doch China ist nicht nur die Quelle der Beschränkung – es entwickelt auch den Ausgang. Lieferanten wie Jing-Jin Electric (精进电动) führen seltenerdfreie Motoren als Forschungsrichtung auf, Yinjiang (英搏尔) produziert seit 2022 kupfer- und aluminiumrotorige AC-Asynchronmotoren in Serie, und Wolong sowie DMEGC (横店东磁) verfolgen magnetfreie Konzepte. Die meisten chinesischen Consumer-EVs, einschließlich ZEEKR und BYD, standardisieren weiter auf PMSM, weil Chinas eigene Veredlung diese Magnete zu Hause günstig und stabil hält. Das Fazit für Käufer: Chinesische EV-Marken neigen dazu, PMSM-Preise im Inland stabil zu halten, während europäische und amerikanische Käufer magnetfreier Autos eine kleine Versicherungsprämie zahlen, um einer von China kontrollierten Lieferkette auszuweichen.

Bildnachweis: Elektromotor-Schnittbild via Wikimedia Commons (CC).

中文简报

电动车驱动电机主要有四种:永磁同步电机(PMSM)、感应(异步)电机、电励磁同步电机(EESM,绕线转子)和开关磁阻电机。PMSM 功率密度最高,但转子里的钕铁硼磁体依赖稀土——中国精炼了全球约 85–90% 的钕和 99% 以上的重稀土,这正是欧美车企改用无稀土电机的原因。宝马(iX/i4)和雷诺(自 2012 年 Zoe 起)已量产 EESM,代价是碳刷与滑环会磨损、部分负载效率低 1–2 个百分点。感应电机没有磁体但低速偏软。

对消费者而言:无稀土电机并不会让车更便宜,但价格不受稀土价格波动影响;同电池下续航差异仅 2–4 公里。中国既是稀土精炼霸主,也在研发无稀土电机——精进电动将其列为方向,英搏尔自 2022 年量产铜/铝转子异步电机,卧龙与横店东磁也在推进。

Sources

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