مزیت رقابتی چین در خودروهای برقی

به گزارش صنعت ماشین، یکی از مهمترین عناصر مورد نیاز در خودروهای برقی آهن ربای دائم است. اندازه مورد نیاز برای هر خودرو کمی بزرگتر از یک قوطی کبریت در حد یک پاکت سیگار است و موتورهای برقی برای حرکت به آن نیاز دارند. این آهن ربا از عناصر نادر در چین تولید می شوند و اگرچه فراوان هستند اما تولید آن بسیار دشوار و بسیار کثیف و آلاینده است. حالا که قرار است تمام خودروسازان، دوره گذار از بنزینی به برقی را طی کنند،‌ نیاز به این عنصر هم به صورت نجومی و تصاعدی افزایش پیدا خواهد کرد و پیش بینی می شود یک کمبود بزرگ در راه است.

برخی از خودروسازان سال ها است که در حال تحقیق و بررسی هستند تا جایگزینی برای این عنصر نایاب پیدا کنند و تلاش های آنها باعث شده که با محدود شدن استفاده از آن، فروش جهانی این عنصر به نصف برسد. خودروسازان غربی می گویند که نگران تأمین این خودرو،‌ افزایش قیمت و صدمه به محیط زیست هستند.

اگر از این آهنربای دائمی استفاده نشود، پیمایش خودروها به ازای هر بار شارژ به شدت کاهش می یابد که به نوبه خود بر اضطراب پیمایش می افزاید. هیچ راننده ای دوست ندارد در راه بماند و خودروهای برقی اگر در راه بمانند حتماً باید تا ایستگاه شارژ برق یدک کش شوند و هیچ کس چنین وضعی را دوست ندارد. داشتن منابع تأمین این آهنربای دائمی برای کشور چین مزیت رقابتی ایجاد کرده است.

آهنربای دائمی کمیابی که از زمین تأمین می شود، بیشتر از عنصر نئودیمیوم neodymium‌ تشکیل شده و بهینه ترین عنصر برای تأمین نیروی خودروهای برقی به حساب می آید. 90 درصد از کنترل این ماده در دستان کشور چین است.

در 9 ماه گذشته قیمت نئودیمیوم بیش از دو برابر شده است. وزارت بازرگانی در آمریکا موضوع واردات نئودیمیوم را موضوع امنیت ملی معرفی کرده و تحقیق و تفحص در این زمینه را آغاز کرده است.

نیسان که مقام سوم خودروسازی ژاپن به حساب می آید، می گوید که تصمیم دارد استفاده از این عنصر نایاب را در مدل های آریای خود حذف کند.

شرکت خودروسازی آلمانی ب ام و هم در مدل برقی iX3 خود رویه مشابه نیسان را در پیش گرفته و دو خودروساز تویوتا و فولکس هم به رویترز گفته اند که قصد کاهش مصرف مواد معدنی را دارند.

عناصر کمیاب برای صنایع الکترونیک، دفاعی و انرژی های تجدیدپذیر نقش بسیار حیاتی دارند. چون برخی از این عناصر کمیاب خاصیت آهنربایی دارند. زمانی که چین با ژاپن بر سر تأمین این عناصر با اختلاف رو به رو شد، قیمت این نوع آهنربای دائمی سر به فلک کشید. حالا این اختلاف با خودروسازان غربی بالا گرفته است.

به طور کلی، بر اساس داده های منتشر شده توسط جاتو داینمیکس JATO Dynamics خودروسازانی که 46 درصد از سهم فروش خودروهای سبک را در سال 2020 در اختیار داشته اند، برای کاهش یا حذف این عناصر در تولید خود برنامه ریزی کرده اند. ضمن آن که برای بازیافت این عناصر از خودروهای موجود هم برنامه دارند.

موری ادینگتن Murray Edington مدیر قوای محرکه مؤسسه مشاوره ای درایو سیستم دیزاین Drive System Design می گوید:‌ «کمپانی هایی که صدها میلیون دلار صرف مجموعه ای از محصولات می کنند... دوست ندارند که همه تخم مرغ های خود را در یک سبد قرار دهند مخصوصاً سبد چینی ها. آنها به دنبال جایگزین می گردند.»

ب ام و می گوید در حال طراحی مجدد فناوری خودروهای برقی است تا کمبود این عناصر را جبران کند. رنو می گوید در خودروی زوئی –که پرفروش ترین خودروی برقی این کمپانی است- پیمایش بالا به ازای هر بار شارژ را فدا خواهد کرد تا به تأمین این عناصر محتاج نباشد و این خودرو هم فقط در فضای شهری رفت و آمد می کند و از این رو کاهش پیمایش آن لطمه شدیدی نخواهد بود.

تسلا، غول خودروسازی برقی دنیا که ارزش بازار سهام آن به 621 میلیارد دلار رسیده است –یعنی 5 خودروساز اول دنیا با هم جمع شوند، ارزش سهام آنها کمتر از تسلا است- مجبور است دو رویه در پیش بگیرد هم موتورهایی بسازد که به این عناصر نیاز دارند و هم موتورهایی که نیاز ندارند.

رایان کاستیو Ryan Castilloux از شرکت مشاوره ای آداماس اینتلیجنس در کانادا می گوید: «شرکت ها در اضطراب شدید به سر می برند که آیا در آینده می توانند این عنصر را تأمین کنند و اگر می توانند به چه قیمتی.»

این شرکت مشاوره ای پیش بینی کرده است که مصرف جهانی آهنربای دائمی تا سال 2030 به بازاری به ارزش 15.7 میلیارد دلار تبدیل خواهد شد که چهار برابر ارزش فعلی آن است. نیاز به این عنصر در سال گذشته –حتی با وجود شیوع کرونا- 35 درصد افزایش یافت و به 6,600 تن رسید.

نیاز به آهنربای دائمی در هر خودروی هیبریدی یا برقی در حال حاضر 300 دلار به ازای هر خودرو است که در حقیقت می توان گفت نصف قیمت یک موتور برقی است. اگر قرار باشد نیمی از خودروهای تولیدی جهان تا سال 2030 [کمتر از یک دهه] برقی شوند، [در حال حاضر فقط 4 درصد از خودروهای دنیا برقی هستند] نیاز به آهنربای دائمی به شدت بالا خواهد رفت. این نکته هم شایسته یادآوری است که توربین های بادی هم به این عنصر نیاز دارند و در سال گذشته تولید این توربین ها 53 درصد رشد داشته است.

یورگن گاسمان Jürgen Gassmann از مؤسسه Fraunhofer IWKS در آلمان می گوید: «اکثر مردم دنیا روزانه کمتر از 100 مایل می پیمایند و می شود که موتورها بازدهی کمتری داشته باشند.»

خودروسازان مجبور به اتخاذ راهبردهای متفاوتی شده اند، تویوتا اعتقادی به حذف آهنربای دائمی ندارد اما با پژوهش و تحقیقات نیاز به آن را در محصولاتش از 20 تا 50 درصد کاهش داده است. در حالی که کمپانی ب ام و،‌ به طراحی مجدد و عدم نیاز به آن روی آورده است. پاتریک هاد Patrick Hudde قائم مقام مدیریت مواد خام ب ام و می گوید: «هدف ما در آینده اجتناب از مواد نایاب زمین است و می خواهیم که به چنین موادی وابسته نباشیم. ضمن آن که با توسعه پایدار هم مغایر است.»

تسلا که از سال 2019 انواعی از موتورهای ترکیبی را به کار گرفته است. مدل های اس و ایکس دو نوع موتوردارند. یک نوع آن از آهنربای دائمی بهره می برد اما نوع دیگر نمی برد. طبیعی است موتوری که به آهنربای دائمی مجهز است، بهینه تر کار می کند. فولکس واگن هم راهبردی شبیه به تسلا دارد.