德國MAHLE無接觸感應馬達　遠離稀土元素讓電動車去中國化 記者：Alegna 2021-05-13

電動馬達是所有電動車的關鍵核心，不過由於電動馬達需要釹這類的稀土金屬作為永磁材料，讓佔全球產量97%以上的中國，藉著遠低於工業標準的低人工成本及環保法規限制，輕易壟斷了全世界高科技產業的命脈。一直以來，各大車廠為了免於遭受中國扼住技術咽喉，正積極開發不需稀土元素的馬達技術，而根據德國MAHLE公司的說法，他們已經成功研發出一種使用非磁化轉子的新型馬達，不僅不需要稀土元素，轉子在無物理接觸的狀態下就能來傳輸電力，因此沒有傳統馬達機械磨損的問題，更耐用還更便宜。

由於出自戰略或是其他不明原因，擁有全球稀土產量九成以上的中國，從2011年前開始限制稀土原物料出口後，全世界的釹和鏑的價格立即暴漲750%和2000%。中國以外的電動車製造商，當然無法容忍核心零組件的原料被市場上的主要競爭對手一手掌控，因此早就開始研發降低對於稀土元素依賴性的新型感應馬達，譬如Renault Zoe所用馬達對於稀土的依賴性就降低許多，另外像BMW　Mini-E、M-Benz EQC及Bentley等車廠，也有相關的應用或研發成果，可以不需稀土磁鐵或是銅，Nissan和Honda也同樣努力減少使用稀土元素，同樣的作法在Audi e-tron的鋁轉子感應馬達上也看得到。

儘管單一車輛中所用的稀土元素想要變少，但全世界電動車和混合動力車的整體產量大幅增加卻是不爭的事實，而且全世界超過八成以上的電能化汽車都是選擇使用永磁馬達，譬如Nissan Leaf、Toyota Prius、BMW Active Hybrid/i3、VW ID.3和絕大多數的中國品牌，都寧願擁抱這種傳統技術，而放棄成本較低的感應馬達。因此總體而言，電動車市場對於這種材料的依賴性還是不減反增，當然部份原因也可能是因為永磁馬達確實擁有更高的運轉效率，調速範圍大，能讓電動車跑更遠，這或許說明了為何Tesla當初在Model S、Model X使用低成本、高效率的銅芯轉子感應馬達，但到了Model 3、Model Y的時代，就換成了永磁馬達。

不使用永磁體的馬達，基本原理是藉由電磁力讓轉子旋轉，從以上的案例看來並不是什麼新奇的技術。不過這通常有個問題，那就是運動中的轉子仍然必須與銅線纏繞的感應線圈實質接觸，才能達到傳輸電力的目的，而此刻接觸點就成了可能造成磨損的關鍵點。

MAHLE這具馬達除了不含稀土，轉子也不需物理接觸就能傳輸電力，單純耐用的設計擁有價格和壽命的優勢。簡單地說，它是讓轉子藉由交流電場獲得能量，然後將其轉化為電磁線圈的直流電。根據MAHLE的說法，這種馬達設計無論是低扭力或高扭力的輸出效率都很好，若是裝在一般的電動車，能源效率至少可以高達95%，除了Formula E以外，目前並沒有其他電動車能達到這麼高的效率。這種馬達可適用於小型車或大型休旅，但在eBike等超緊湊車輛，或是在恆定負載中運作的重型機械車輛就不太適合，因為這些通常都需要變速箱，而這種馬達和單速傳動系統搭配會比較理想。

據稱目前已經有車廠對此有興趣，開發樣品也已經交付測試中，不過距離實際量產大約還需要兩年的時間。

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