为什么有些电动车电机不用稀土磁体
不用稀土磁体的电机能在大宗商品市场暴涨时稳住你的车价——但它可能牺牲一点低速平顺性,并增加一个会磨损的部件。

路上你能感受到什么
- 两种车开起来感觉一样。 不管电机用不用磁体,你都能获得瞬时扭矩;一台 200 kW 的电机都能让家用 SUV 在约 7 秒加速到 100 km/h,与磁体类型无关。
- 长途高速爬坡时,无磁体车会少一点劲。 电励磁同步电机(绕线转子)在部分负载下能高出 1–2 个百分点效率,因此在稳定 130 km/h 巡航时,无磁体车可能多耗一点电——同一电池通常少跑 2–4 km。
- 极寒天气下差距更小而不是更大。 永磁电机在低温下其实会损失一点效率,所以无磁体差距在冬天反而收窄而非扩大。
- 多年后你的维修账单可能不同。 无磁体设计增加了会磨损并需要保养的碳刷与滑环;磁体电机磨损接触点更少,但一旦受热损坏,转子更贵。
工作原理
大多数电动车使用永磁同步电机。它的转子带有钕磁体,能免费产生强磁场,提供最佳功率密度——但这些磁体由稀土金属制成,其供应集中在一个国家。所以在路上这意味着每千瓦最轻、最紧凑的电机,代价是受制于单一供应链。
感应(异步)电机完全不用磁体;它用定子产生的旋转磁场带动转子转动。它坚固且制造便宜,但在部分负载下会打滑、效率低几个百分点,低速时感觉略软、不那么跟脚。所以在路上这意味着一台宽容、不含稀土的电机,但在市区会多喝一点电。
**电励磁同步电机(绕线转子,EESM)**是 BMW 和 Renault 选择的无磁体路线。它不在转子上用永磁体,而是绕上铜线圈,并通过碳刷与滑环供电,按需产生磁场。Renault 自 2012 年 Zoe 起就采用这种方式;BMW 在 iX、i4、i5 和 i7 上搭载。所以在路上这意味着一台表现接近永磁电机的电机,而其价格从不跟随稀土波动。
**开关磁阻电机(SRM)**只用一块异形铁转子——无磁体、无转子绕组——便宜且几乎打不坏,但它噪声大、难平顺控制,所以 2026 年还没有主流车型把它作为主驱动。所以在路上这意味着一项仍在实验室、而非停在你车库里的技术。
关键数据
| 参数 | 典型范围 | 你为什么该关心 |
|---|---|---|
| 峰值效率 | 93–96%(所有类型) | 电机类型之间的差距只有 1–3 个百分点,而非几十——你的续航几乎不动 |
| 稀土磁体含量(PMSM) | 每台电机约 1–2 kg NdFeB | 这是暴露于大宗商品价格波动和出口管制的重量 |
| 部分负载效率差距(EESM 对比 PMSM) | 约 1–2 个百分点 | 在稳定高速巡航时,同一电池少跑 2–4 km |
| 0–100 km/h(200 kW 级别) | 约 6–7 s | 电机类型不会改变一辆典型 SUV 的加速感 |
| 增加的磨损件(EESM) | 碳刷 + 滑环 | 多数磁体电机没有的保养项目 |
谁在生产
- 材料: 钕和镝——PMSM 磁体中的稀土——的精炼比例约 85–90% 在中国。这种集中正是车企一开始担心磁体的全部原因,也是为什么你电机里的磁体带着地缘政治注脚。
- 关键部件: 金力永磁(Jingci)和中科三环(Zhongke Sanhuan)等磁体厂商供应 NdFeB;EESM 转子及其励磁电子件来自 Valeo、ZF 等专业供应商。它们对架构的选择决定了你的电机到底需不需要稀土。
- 一级供应商: Bosch、Valeo、Nidec、精进电动(Jing-Jin Electric)和联合汽车电子(UAES)制造完整驱动单元。Nidec 和精进电动最有可能同时出现在中国和外国电动车里,所以它们的设计押注塑造了你能买到的东西。
- 车企: BMW 和 Renault 量产 EESM;Tesla 以后置 PMSM 搭配前置感应电机;ZEEKR(吉利)和多数中国品牌仍以 PMSM 为标准。它们的采购策略正是 BMW iX 和 Zeekr 001 开起来相似、却对冲供应风险方式不同的原因。
成本落在哪里
无磁体电机并不自动让车更便宜。PMSM 中约 1–2 kg 的 NdFeB 在价格稳定时只值几十美元,但在 2022 和 2025 年稀土价格暴涨期间,这笔成本翻了好几倍——而暴涨直接流入 PMSM 车型价格。EESM 消除了这种暴露,这正是 BMW 和 Renault 接受其取舍的原因。抵消是真实但有限的:EESM 增加了需要定期保养的碳刷与滑环,转子也略重,大约多出几公斤和少量制造成本。总体而言,行业观察者把无磁体驱动形容为电机上低个位数百分比的供应链保险费,而非 headline 式的节省。对消费者更关键的事实是稳定:无磁体车的价格与下一次稀土恐慌绝缘,而 PMSM 车则不然。
什么会坏
- EESM 碳刷与滑环磨损 → 每隔几年转子励磁触点需要检查或更换;这是多数磁体电机车主从不需要的车间访问,而忽略它会导致转子受热不均。费用通常几百欧元,保险公司一般不会因电机类型本身而涨价。
- PMSM 转子因受热或撞击而退磁 → 持续的热事件或严重碰撞会削弱磁体,受损转子往往意味着更换整台电机而非便宜零件。那是四位数维修费,也是一些保险公司在性能电动车上询问传动系统的原因。
- 逆变器在所有类型上都会坏 → 功率电子——而非电机拓扑——才是任何电动车最常见的电气故障;这是电机选择无法改变的共有风险。
未来趋势
预期无磁体电机会更多,而非更少。Tesla 已声明目标在下一代电机中去掉稀土含量,Valeo 目标在 2027 年量产更高功率密度的 EESM,而 ZF 的无刷 i²SM 和 MAHLE 的无磁体单元正从原型走向量产。到 2028–2030 年,一台不含稀土磁体的中端电动车很可能成为默认而非例外,而 PMSM 仍留在性能和价值细分市场,凭其密度继续胜出。对买家的好处更安静:与大宗商品新闻挂钩的涨价更少,部分设计里转子更易维修。
FAQ
- 如果我的电动车没有稀土磁体,会不会更慢? 不会。一台 200 kW 无磁体电机把典型 SUV 加速到 100 km/h 约需 7 秒——和同功率磁体电机一样。
- 无磁体电机会影响我的续航吗? 只会一点点。稳定高速行驶下,同一电池预期少跑 2–4 km;差距在寒冷天气几乎消失。
- 哪种电机更可靠? 磁体电机磨损接触点更少;EESM 增加了需要定期保养的碳刷。两者都比汽油机耐用得多,且多数比电池更长寿。
- 电机类型会改变我的保险吗? 通常不会。保险公司更关心碰撞后的维修成本;受损的 PMSM 转子可能是更贵的一个零件,但差距很小。
- 我该为其中一种多掏钱吗? 不必直接。为续航、价格和配置买车;电机拓扑是幕后的供应链选择,不是展厅决策。
China Angle
中国精炼了全球约 85–90% 的钕以及超过 99% 用于电动车磁体的重稀土,这恰恰是西方车企用无磁体设计对冲的原因。但中国不仅是对冲约束的来源——它也在打造出口。精进电动(Jing-Jin Electric)等供应商把无稀土电机列为研究方向,英搏尔(Yinjiang)自 2022 年起量产铜转子和铝转子交流感应电机,卧龙(Wolong)和横店东磁(DMEGC)正推进无磁体概念。多数中国消费级电动车,包括 ZEEKR 和 BYD,仍以 PMSM 为标准,因为中国自身的精炼让这些磁体在国内便宜且稳定。消费者结论是:中国品牌电动车往往能在国内保持 PMSM 价格稳定,而购买无磁体车的欧美买家则支付一小笔保险费,以避开中国掌控的供应链。
图片来源:电机剖面图 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
- AutoEdgeView — 电动车电机类型、成本、去稀土趋势:https://autoedgeview.com/ev-reviews/electric-motors-ev-types-costs-guide
- RottenWiFi — 采用无磁体电机的在产电动车(BMW、Renault、Nissan、Audi、Tesla):https://rottenwifi.com/ev-motors-without-rare-earth-permanent-magnets-what-actually-works
- BrainDetox — Renault 无稀土 EESM 解析(中国精炼占比):https://braindetox.kr/zh/posts/renault_rare_earth_free_motor_2026.html
- Top10.dev — Renault EESM 取舍与中国出口管制:https://top10.dev/story/renault-built-an-ev-motor-with-zero-rare-earths-heres-the-trade-1684
- 中国能源网 — Tesla、精进电动、英搏尔、卧龙、横店东磁 无稀土电机现状:https://www.cnenergynews.cn/article/4TCf5usZaW9