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克里斯·阿森诺

2026年5月5日

中国对全球供应链的控制正在加速寻找替代主导电动车技术的少数金属的努力。

一名员工在纽卡斯尔郊外的先进电动机公司工厂维修电机（图片来源：先进电动机公司）

英格兰东北部一家工厂下线的闪亮电动机，为能源转型中最棘手的挑战之一提供了答案。

位于纽卡斯尔郊外的先进电动机工厂走在制造新一代电动机的前沿，这些电机不含稀土，稀土由17种几乎难以区分的金属组成，用于制造大多数高性能永磁铁，这些永磁铁主要用于驱动电动汽车。

首席执行官詹姆斯·维德默，一位2017年创立公司的前航空航天工程师，将电动车对稀土的高度依赖比作为解决技术问题而在汽油中添加铅的失败决定。

“把稀土元素装进发动机也是一样的，”维德默在办公室的视频通话中告诉气候之家新闻。“你不需要，但有人因为太简单就这么做了。”

维德默的公司是少数几家与研究人员合作，致力于消除磁铁和电机中稀土元素需求的初创公司之一——为缓解全球最集中价值链之一的新采矿和炼油压力提供了途径。

对中国对物资控制的担忧

随着各国努力通过转向电动交通来减少气候变暖排放，对稀土的需求激增。这增加了开采新资源的压力，也引发了对中国供应链主导地位的担忧。

中国控制了全球90%以上的稀土分离和炼油产能，并制造了几乎所有全球永磁体——这些永磁体是电动汽车和风力涡轮机的先进技术的基石之一，这些技术对能源转型还有微芯片、人工智能数据中心和战斗机都至关重要。

一名员工在先进电动机公司位于纽卡斯尔郊外的工厂组装电机（照片来源：先进电动机公司）

去年，北京宣布对稀土和相关技术的出口限制，以应对美国对中国进口商品的关税，这让西方政府感到害怕。汽车制造商面临供应短缺。

尽管北京的一些报复性限制在数月内被暂停，但中国愿意利用其工业影响力超越技术瓶颈推进地缘政治目标，这为先进电动机公司等寻找稀土替代品注入了动力。

维德默指出：“规避此类材料潜在风险的最优策略并非持续开展钻探作业，而是在项目初始阶段即审慎评估并避免选用此类材料。”

维德默表示，减少这种依赖有助于通过将开采成本高的稀土留在地下，从而减少电动汽车的环境足迹。

无稀土电机？

在维德默在纽卡斯尔大学完成博士研究后创立先进电动机之前，汽车行业已经使用稀土磁铁制造电动机20年。

丰田的普锐斯车型被广泛认为是首款量产混合动力乘用车，于1997年推出，发动机中使用了稀土磁铁。

根据2024年的一项研究，约80%的现代电动汽车传动系统依赖高性能稀土永磁铁将电力转换为扭矩，随着电动车从欧洲到南亚在全球范围内的普及，推动了对这些金属的需求。

自2015年以来，快速电气化使磁铁稀土的需求翻了一番，国际能源署预计到2030年将再增长30%。最近，国际能源署预计未来十年供应链多元化的成本将达到600亿美元。

在伊朗战争引发全球石油市场前所未有的动荡后，电动汽车需求和对石油依赖的担忧重新成为政治议程焦点，重新点燃了关于能源供应链主权的激烈争论。

尽管名称中包含“稀土”二字，此类元素在地壳中分布广泛，但丰度普遍较低。值得注意的是，具备可观储量且具备经济可行性的矿床极为稀缺，加之开采与分离工艺复杂、环境约束严格，导致其实际开发成本居高不下。

先进电动机公司首席执行官詹姆斯·维德默，在纽卡斯尔郊外的工厂（图片来源：先进电动机公司）

除了成本外，从地下挖出稀土资源消耗巨大，还会产生有毒废弃物，有时还会产生放射性副产品。据非政府组织称，这导致中国和缅甸大规模环境破坏，未经监管的矿山已成为稀土元素的主要来源，并推动环境破坏和暴力。

更轻、更绿、风险更小

先进电动机公司的电机不使用稀土磁铁，而是依赖电工钢层压——即由特殊金属叠加的薄片——在供电时产生磁场。

该公司表示，其电动机在某些配置下比传统稀土电机更节能，且功率密度更高，同时减少了永磁电机制造过程中的排放和污染废弃物。

“同时，我们也消除了供应链中的这一重大瓶颈，”维德默说。

该公司生产乘用车和卡车电动机，以及农业和航空航天领域，随着买家对供应链中断风险及稀土开采对环境危害的认识日益加深，预计其技术需求将增长。

先进电动机公司的电机已应用于商用车辆，例如荷兰的卡车车轴，公司发言人表示，公司计划通过与印度制造商斯特林动力工具公司的合资企业拓展新区域。

一名员工在公司纽卡斯尔郊外工厂维修一台稀土无土电机（图片来源：先进电动机公司）

“重新发明轮子”

距离先进电动机公司的工厂车间约8000公里，一群硅谷工程师自北京宣布对采矿和冶炼稀土、磁铁生产及回收技术实施出口限制以来，一直收到大量咨询。

随着制造商担心短缺，稀土供应链瓶颈成为董事会层面的讨论，高管们开始寻找替代方案，前谷歌工程师、松柏公司联合创始人安基特·索马尼表示。

“每家初创公司都需要不公平的优势——而那正是我们的优势，”他告诉《气候之家新闻》，并补充说，现在的挑战是跟上需求。

这家总部位于旧金山的初创公司通过将电机直接置于轮毂内，去除电动滑板车和小型配送车辆中的稀土，这一创新被形容为“真正意义上的重新发明车轮”。

为了在车辆内部传递动力，公司使用一种精炼的氧化铁——与锈蚀相同的基本化合物——被称为铁氧体磁铁。

索马尼表示，这项技术通过消除对昂贵稀土材料的需求，降低了电动汽车制造成本。

松柏公司的首条生产线已在印度西部浦那市每年生产75,000个汽车零部件，浦那是其制造业务的中心，电动二轮和三轮车正蓬勃发展。

索马尼表示，为了满足需求，公司计划开设一个容量为25万套的工厂。

下一代磁铁

总部位于明尼苏达州的尼伦磁性材料公司，该公司使用氮化铁生产永久磁铁，而非稀土，副总裁汤姆·格兰杰表示，去年的供应链中断是一个警钟。

安基特·索马尼在加州桑尼维尔的康尼弗研发中心与员工交谈（照片来源：松柏公司）

他告诉《气候之家新闻》：“一直有可能但从未真正成为实质性的——磁性供应链中地缘政治干预的风险——在2025年变成现实。”

与依赖中国稀土供应的磁铁不同，该公司的氮化铁磁铁由丰富且廉价的铁和氮元素制成。

尼伦磁性材料公司估计氮化铁磁铁有望取代全球约三分之二的永久磁铁市场。

尼伦磁性材料公司今年早些时候推出了面向消费者的专业扬声器磁铁，该公司已获得通用汽车、斯特兰蒂斯及零部件供应商麦格纳国际股份公司的投资。

公司正在明尼苏达州萨特尔建设首个全规模制造工厂，计划于2027年开业时年产多达1500吨磁铁，目标市场包括消费电子、汽车、数据中心冷却泵、机器人和无人机。

以中国标准来看，这是一个适中的开端：格兰杰表示，中国一家典型工厂可生产5000至2万吨稀土磁铁。但尼隆的模式设计上，只要有基本工业基础设施，就能复制到任何地方。与稀土加工不同，它不需要靠近矿山或复杂的化学许可。

“目标......是一家规模足以满足大型项目产量的工厂——同时具备规模带来的经济性，”格兰杰说。

该公司已在美国寻找第二个场地，建设一个年产1万吨的设施，约占全球永久磁铁市场份额的1-2%。

各国政府加大支持力度

西方国家为保护产业免受潜在供应缺口的影响，支持创新稀土替代品的研究。

加拿大国家研究委员会团队负责人让-米歇尔·拉马尔表示，政府科学机构正在开发无稀土电机技术，正在利用3D打印制造磁铁。

拉马雷表示，虽然去除电动机中的稀土能显著降低材料成本，但使新设计具有商业可行性仍是挑战。

加拿大自然资源部发言人表示，困难包括扩大制造能力和应对快速变化的市场环境。

印度浦那的松柏公司汽车组装厂（照片来源：松柏公司）

美国、加拿大和欧盟宣布提供数十亿美元的补贴和财政支持，用于开采和生产更多稀土材料，同时资助稀土替代品的研究。美国政府也在大力投资美国稀土和磁铁生产商。

英国谢菲尔德大学材料物理学教授尼古拉·莫利表示，回收废弃电脑、电机和风力涡轮机中的稀土元素也有助于促进国内生产，她为包括西门子和大众汽车在内的主要制造商提供咨询。

据国际能源署称，仅回收本身就有潜力到2050年将初级稀土供应需求减少多达35%。

如今，由于技术和经济挑战，约1%用于终端产品的稀土被回收利用。但初创企业正抓住对建立循环供应链以减少对中国依赖的兴趣。

比稀土还要好

虽然回收可能是主要市场快速增加磁铁金属供应的途径，但一些研究人员预计科学家将在几年内提出突破性替代稀土的方案。

在华盛顿特区的乔治城大学，物理学家刘凯和他的团队正在利用一台机器，同时将多达六种不同金属的原子轰击到表面——就像同时玩六局台球一样，开发用于磁体生产的新材料。当原子落地时，这些原子会结合成新的晶体结构，刘凯的团队会对其磁性进行测试。

刘凯表示，他们的研究已经促成了磁体材料的发现，并补充说，他对科学界取得更多突破充满希望。

他说：“我谨慎乐观地认为，在未来五到十年内，社会上可能会找到与稀土相当甚至更好的方案。”