Résumé :
D’un côté, les constructeurs automobiles s’inquiètent de l’approvisionnement en aimants aux terres rares. D’un autre côté, Musk a déclaré que les moteurs de Tesla ne pouvaient plus utiliser de terres rares. En septembre 2026, selon les médias, le PDG de Tesla, Musk, a déclaré que le moteur de son taxi autonome Cybercab n'utilisait pas de terres rares tout en conservant des performances d'endurance. Parallèlement à cette déclaration, il existe également des informations selon lesquelles la taille de l'unité d'entraînement électrique a été réduite de 18 % et le poids a été réduit de 25 %.
Ces chiffres peuvent facilement donner une impression intuitive : en supprimant les terres rares, le moteur non seulement ne se détériore pas, mais devient plus petit et plus léger.
Mais pour les ingénieurs électriciens, le jugement doit commencer par d'autres questions : qui est la cible de la comparaison ? A quelle vitesse correspond la puissance de sortie ? Quel couple peut-il maintenir ? Qu’en est-il de l’échauffement, de l’efficacité et du bruit en fonctionnement continu ?
"Automotive Business Review" estime que la déclaration de Musk est une affirmation de performance de la part de l'entreprise et ne peut pas encore être considérée comme une conclusion testée de manière indépendante. Ce qui mérite vraiment d’être discuté, c’est la dépendance des moteurs électriques des automobiles aux terres rares et la marge de substitution qui existe.
Les moteurs sans terres rares ont déjà fait leur entrée dans les voitures produites en série. La controverse d’aujourd’hui va au-delà de « ne pouvons-nous pas l’utiliser ? Les économies réalisées sur l'achat d'aimants se traduiront-elles par des investissements supplémentaires dans les roulements, les réducteurs et les systèmes de refroidissement ? Une puissance de pointe similaire peut-elle correspondre à une puissance continue et à une expérience du véhicule similaires ? Ces questions déterminent le champ d’application des alternatives.
Les moteurs ont besoin de champs magnétiques
Les terres rares ne sont pas nécessairement nécessaires
Les moteurs convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique, dans laquelle les champs magnétiques jouent un rôle clé. Les aimants permanents peuvent fournir un champ magnétique, et les bobines sous tension peuvent également produire un champ magnétique. De plus, la différence de réluctance dans différentes directions du rotor peut également être utilisée pour générer un couple sans avoir à configurer des aimants permanents ou des enroulements de champ sur le rotor.
Par conséquent, il n’existe pas qu’une seule voie technique pour les moteurs automobiles sans terres rares.
Le moteur synchrone à excitation électrique établit un champ magnétique à travers la bobine du rotor ; le moteur à induction utilise l'induction électromagnétique pour générer le courant du rotor ; le moteur à réluctance synchrone génère un couple grâce à la différence de réluctance du rotor. Les moteurs à aimants permanents peuvent également utiliser des aimants sans terres rares.
L'avantage des aimants permanents aux terres rares est qu'ils peuvent fournir un champ magnétique puissant dans un petit volume, créant ainsi les conditions d'une compacité et d'un rendement élevé des moteurs. Cependant, les performances des aimants et les performances globales de la machine ne peuvent pas être directement assimilées.
Par exemple, le produit de l'énergie magnétique est un indicateur important pour évaluer les matériaux à aimants permanents, mais la puissance, le couple ou le volume de l'ensemble du moteur ne peuvent pas être calculés directement en fonction de sa proportion. La conception du circuit magnétique, la charge de courant, le couple de réluctance et la capacité de refroidissement jouent tous un rôle dans la détermination du résultat final.
Pour comprendre les technologies alternatives, il faut distinguer trois niveaux : pas de terres rares lourdes, pas de terres rares et pas d'aimants permanents.
L'absence de terres rares lourdes fait généralement référence à l'élimination des éléments de terres rares lourdes tels que le dysprosium et le terbium. Les aimants peuvent toujours utiliser des éléments légers de terres rares tels que le néodyme et le praséodyme. Les aimants lourds en néodyme aux terres rares annoncés par Proterial (anciennement Hitachi Metals) en 2025 entrent dans cette catégorie.
L'absence de terres rares ne signifie pas que les aimants permanents doivent être éliminés. Les aimants en ferrite, sans terres rares ajoutées, sont une option. Cependant, la « ferrite » elle-même n’est pas garantie comme étant une formule sans terres rares. Certaines ferrites hautes performances sont modifiées avec des éléments tels que le lanthane, et la composition spécifique du matériau doit encore être vérifiée.
L'absence d'aimants permanents modifie encore la conception du rotor. Les solutions d’excitation électrique, d’induction et de réluctance synchrone pure peuvent fonctionner sans recourir à des aimants permanents.
La réduction de certains éléments, le remplacement des matériaux magnétiques et la modification des structures des moteurs ont des impacts variables sur la fabrication, le contrôle et la chaîne d'approvisionnement.
Vous avez déjà des plans de production de masse
Le chemin de Tesla reste à confirmer
Le système d'entraînement électrique de cinquième génération de BMW utilise un système d'excitation électrique pour établir un champ magnétique en alimentant le rotor, évitant ainsi l'utilisation d'aimants permanents aux terres rares. L'annonce de BMW en 2021 a révélé que cette génération de moteurs est en production pour l'iX3 depuis 2020 et sera utilisée dans les iX et i4.
Ce type de solution doit résoudre des problèmes tels que l'alimentation électrique du rotor en rotation et la dissipation thermique du rotor. La solution d'alimentation électrique par induction dans l'arbre du rotor développée par ZF se concentre sur les améliorations de la méthode d'alimentation électrique, de la structure et de l'utilisation de l'espace.
Une autre solution consiste à combiner le couple d'aimant permanent et le couple de réluctance. L'utilisation de moteurs à réluctance synchrone assistés par ferrite ne remplace pas simplement un aimant dans le moteur d'origine. Au lieu de cela, la structure du rotor et la conception du circuit magnétique permettent aux deux couples de partager la sortie.
Ces itinéraires peuvent tous être discutés, mais on ne peut pas conclure que Cybercab a adopté l'un d'entre eux.
Tesla a proposé un projet de moteur à aimant permanent sans terres rares de nouvelle génération en 2023, qui a fourni une base à la spéculation extérieure, mais il ne peut pas remplacer la divulgation de la configuration et des matériaux réels de Cybercab. Les informations sur le volume, le poids et la durée de vie de la batterie ne suffisent pas à exclure d'autres possibilités de conception.
En particulier, il est important de noter que la réduction de volume de 18 % et la réduction de poids de 25 % mentionnées dans les rapports publics concernent l'unité d'entraînement électrique. L'unité d'entraînement électrique peut contenir des composants autres que le moteur, et sa plage de comparaison et ses conditions de puissance doivent également être clarifiées. Le boîtier, le refroidissement, la transmission et l’intégration du système peuvent tous affecter les résultats. Simplement parce que la réduction de poids est supérieure à la réduction de volume, on ne peut pas déduire quel aimant est utilisé.
De même, « maintenir une conduite continue » est une expression au niveau du véhicule. La capacité de la batterie, le poids du véhicule, la résistance au vent, les pneus et l’efficacité de la propulsion électrique participent tous à la détermination de la durée de vie de la batterie, et les changements dans l’efficacité du moteur ne peuvent pas être calculés séparément sur cette base.
Densité de puissance accrue
N'équivaut pas à une augmentation de la densité de couple
La relation entre la puissance du moteur, le couple et la vitesse n'est pas compliquée :
Puissance P (kilowatt) = couple T (N·m) × vitesse de rotation n (tr/min) ÷9549,3.
Cela signifie qu'à un certain point de fonctionnement, pour obtenir la même puissance, vous pouvez utiliser une vitesse inférieure et un couple plus élevé, ou vous pouvez utiliser une vitesse plus élevée et un couple plus faible.
Pour un moteur à flux radial typique, lorsque des conditions telles que la charge électromagnétique sont similaires, il existe une relation proportionnelle approximative entre le couple et le volume efficace du rotor. Mais lorsqu'il s'agit de différents matériaux, solutions de refroidissement et structurelles, le couple ne peut pas être jugé uniquement sur la base du volume global de la machine.
L'augmentation de la vitesse de rotation est un moyen important d'améliorer la densité de puissance, mais cela ne signifie pas que la densité de couple augmente simultanément.
Pour donner un exemple juste pour illustrer le principe : supposons que le couple d'une certaine solution sous le même volume est de 70 % de la référence. S'il parvient à maintenir ce rapport de couple à une vitesse deux fois supérieure, la puissance de sortie peut atteindre 140 % de la référence.
Les moteurs réels peuvent ne pas être en mesure de faire cela. Après être entré dans la zone à grande vitesse, la tension, le courant, le contrôle de l'affaiblissement du champ, la résistance mécanique et la dissipation thermique constitueront tous des contraintes. Le couple maximal et la vitesse maximale ne se situent généralement pas au même point de fonctionnement et ne peuvent pas être directement multipliés par la puissance maximale.
L'augmentation de la vitesse n'est pas une capacité unique des moteurs en ferrite. La solution NdFeB peut également être conçue pour le haut débit. Une comparaison équitable nécessite de clarifier la plage de vitesse, les exigences de puissance et les contraintes thermiques, plutôt que d'utiliser un moteur à grande vitesse et un autre moteur avec des objectifs de conception différents pour comparer directement les avantages et les inconvénients des itinéraires de matériaux.
Les données contenues dans l'annonce technique de Bomailicheng du 24 juillet 2023 fournissent une référence spécifique. La recherche utilise le moteur automobile à entraînement à aimant permanent NdFeB comme référence de comparaison de simulation et produit un prototype en ferrite. L'annonce indiquait que la conception fixait les diamètres du rotor et du stator et prenait en compte la température de fonctionnement et la résistance à grande vitesse, mais ne divulguait pas la marque, le modèle et les conditions de test complètes du moteur de référence.
Sur la base des données annoncées, la puissance du prototype est inférieure d'environ 7,3 % à celle de la référence, le couple maximal est inférieur de 37 % et la spécification de vitesse maximale est augmentée de 50 %. Il s'agit d'une comparaison spécifique à la conception et ne peut pas être généralisée à un écart de performances fixe pour tous les moteurs en ferrite.
Dans des conditions telles que le démarrage à pleine charge, l'accélération rapide à basse vitesse en ville, etc., la force motrice à l'extrémité de la roue affecte directement l'expérience de puissance. Cependant, la diminution de 37 % du couple maximal du moteur ne signifie pas que la capacité de démarrage du véhicule a diminué d'année en année. Les résultats réels dépendent également de la courbe de couple à basse vitesse, du rapport de réduction, des capacités d'alimentation électrique et des conditions d'adhérence des pneus.
L'augmentation du rapport de réduction peut augmenter le couple aux extrémités des roues, mais cela nécessite une adaptation synchrone de la plage de vitesse du moteur, de la vitesse maximale du véhicule, de la charge des engrenages et de la perte de transmission. La puissance maximale est proche, ce qui n'est que le point de départ pour faire correspondre l'ensemble du véhicule.
Au-delà de l'autoroute
Il y a aussi la dissipation thermique, le bruit et les basses températures
L'augmentation de la vitesse imposera de nouvelles exigences en matière de résistance du rotor, d'équilibre dynamique, de roulements et de lubrification. Le coût peut également se refléter dans la NVH et la gestion thermique.
NVH fait référence au bruit, aux vibrations et à la dureté. Les changements de vitesse de rotation modifieront la fréquence de l’excitation électromagnétique et mécanique ; s'il est proche de la plage de résonance de la structure, il peut amplifier les vibrations ou les hurlements. Le moteur, le réducteur, le carter et la suspension doivent être évalués comme un système complet.
Les informations sur le poids, le volume et la durée de vie de la batterie contenues dans les rapports Cybercab existants ne suffisent pas pour juger de ces problèmes acoustiques, et ne peuvent pas non plus expliquer si les investissements dans l'isolation des vibrations et la réduction du bruit ont été augmentés.
Il en va de même pour la gestion thermique. Lorsque d'autres conditions sont similaires, l'augmentation de la vitesse peut augmenter certaines pertes fer, les pertes dans les enroulements AC et les pertes mécaniques, mais l'augmentation finale de la température dépend de toutes les pertes et des conditions de dissipation thermique. On ne peut pas simplement conclure que les moteurs à grande vitesse doivent être plus chauds, ni supposer que le rotor ne produit plus de pertes simplement parce que l'enroulement d'excitation du rotor est supprimé.
Le cas Astemo mentionné dans la vidéo fournit une explication plus précise de ce compromis système. Selon l'annonce d'Astemo en octobre 2025, son moteur d'entraînement principal à réluctance synchrone assisté par aimant en ferrite atteint une puissance de 180 kilowatts. Par rapport à son moteur à aimant permanent traditionnel à base de terres rares, la taille est augmentée d'environ 30 % ; Afin de contrôler la génération de chaleur, la conception utilise une structure de refroidissement immergée dans l'huile pour les fentes et les extrémités du bobinage.
Les 30 % ici correspondent à la comparaison de taille de produits spécifiques et ne peuvent pas être écrits car tous les moteurs en ferrite sont 30 à 40 % plus lourds. Cela montre que le remplacement des matériaux peut s'accompagner d'ajustements dans les systèmes de structure et de refroidissement.
S'il est finalement confirmé que Cybercab utilise des aimants en ferrite, la marge de démagnétisation à basse température sera également un élément qui devra être vérifié. La résistance de la ferrite à la démagnétisation peut diminuer à basse température. Le fait qu'une démagnétisation irréversible se produise dépend de la qualité du matériau, du point de fonctionnement du circuit magnétique, du champ magnétique inverse et d'autres conditions.
Cela ne peut pas être réduit à "ça va casser après une nuit dans une zone froide". Les améliorations apportées aux matériaux, aux circuits magnétiques et au contrôle du courant peuvent augmenter les marges, et l'ajout de terres rares n'est pas la seule solution pour toutes les conceptions.
En tant qu'aimant en céramique, la ferrite doit également tenir compte de sa fragilité, de sa méthode de fixation et de sa charge mécanique à grande vitesse. Cependant, le matériau est fragile et on ne peut pas en déduire directement que des débris s'envoleront hors de l'ensemble d'entraînement électrique lorsque le véhicule tout entier entrera en collision ; les contraintes du rotor, la protection de la coque et la structure d'installation du véhicule doivent également être évaluées.
Pour Cybercab, les contenus ci-dessus sont tous des projets qui nécessitent d'obtenir des données de test, qui sont actuellement insuffisantes pour confirmer leurs domaines d'application, sans parler du déploiement opérationnel à Austin qui peut être directement interprété comme évitant les défauts à basse température.
Le taxi ne recherche pas d'accélérations extrêmes
Cela ne signifie pas que les exigences en matière de propulsion électrique sont faibles
En tant que véhicule opérationnel dédié, Cybercab peut avoir des poids de performance différents de ceux des modèles destinés aux consommateurs individuels.
Ne pas se concentrer sur l'accélération extrême comme argument de vente signifie que la conception peut réduire la poursuite de certains indicateurs de pointe et utiliser davantage de ressources pour réduire les coûts de fabrication et la consommation d'énergie de fonctionnement. Cependant, la fréquence élevée d'utilisation des taxis augmentera les exigences en matière de fonctionnement continu, de démarrages et d'arrêts fréquents, de bruit et de durée de vie.
La même différence d'efficacité peut correspondre à une différence plus évidente dans les factures d'électricité en cas de kilométrage annuel élevé. Les intervalles de maintenance, les temps d'arrêt et la facilité des réparations ont également un impact sur la rentabilité opérationnelle. Par conséquent, « le taxi n’a pas besoin de hautes performances » ne suffit pas pour conclure que « l’utilisation du NdFeB est un gaspillage ».
La question la plus précise est la suivante : quelles fonctionnalités sont réellement nécessaires dans le véhicule et quelles fonctionnalités valent le coût ?
L'économie du côté matériel évolue également. Selon le résumé public du marché au comptant de Mysteel, le 14 septembre 2026, la cotation de référence du marché national du praséodyme et de l'oxyde de néodyme était d'environ 730 000 yuans/tonne. Il s'agit de la cotation du marché, et non du prix d'achat à long terme du constructeur automobile, ni du prix des aimants finis.
La transformation des métaux, la qualité des aimants, l'ajout de terres rares lourdes, le rendement de fabrication et les contrats d'achat affecteront tous la transmission des prix. L'offre en amont ne peut servir qu'à titre de référence et ne peut pas être directement convertie en modification du coût d'un moteur.
Ce que les constructeurs automobiles doivent comparer, c'est si les économies réalisées du côté de l'aimant peuvent couvrir les nouvelles dépenses dans d'autres liens. Les économies de matériaux peuvent être partiellement compensées par la nécessité d'augmenter l'utilisation du cuivre et de l'acier électrique, d'ajuster le réducteur, d'améliorer le refroidissement ou d'ajouter des traitements acoustiques.
La stabilité de l'approvisionnement doit également être prise en compte. La valeur de la réduction de la dépendance augmente lorsque les prix des matériaux critiques augmentent ou que l’incertitude des livraisons augmente ; Après la chute des prix et la reprise de l’offre, les alternatives doivent encore démontrer leur compétitivité en termes de coûts.
Les progrès de l'industrialisation des nouveaux matériaux ne peuvent être ignorés. Les aimants en nitrure de fer de Niron ont une valeur en matière de recherche et de commercialisation, mais son usine de Sartell, d'une capacité de production annuelle totale de 1 500 tonnes, comme annoncé en septembre 2026, devrait être mise en service en 2027. Ce plan ne peut pas être utilisé comme preuve qu'elle a la même échelle de capacité d'approvisionnement, ni pour déduire la source des matériaux de Cybercab.
Pour les constructeurs automobiles, de la disponibilité des matériaux à la production en série de modèles, il y a aussi la vérification, la nomination des fournisseurs, la construction de lignes de production et l'amélioration du rendement. La question de savoir si une solution vaut la peine d’être adoptée doit être calculée sur l’ensemble du cycle du produit.
Combien peut-il remplacer
Cela dépend du chargement et de l'achat réels
Les choix des constructeurs automobiles modifieront le nombre moyen de terres rares requis pour chaque véhicule, mais une baisse de l'utilisation du vélo ne signifie pas automatiquement une baisse de la demande totale de l'industrie.
La demande de terres rares dans les moteurs d'entraînement automobile peut être grossièrement comprise comme :
Demande ≈ production automobile × nombre moyen de moteurs d'entraînement par véhicule × proportion de moteurs utilisant des terres rares × quantité moyenne de terres rares utilisée par moteur.
La vulgarisation des solutions sans terres rares affecte principalement le taux d'utilisation ; la conception de la réduction des terres rares affecte principalement la consommation d'une seule machine. Dans le même temps, les volumes de production de véhicules et les configurations de moteurs évoluent également. Par conséquent, l’impact des technologies alternatives pourrait d’abord se traduire par un ralentissement de la croissance de la demande.
Du côté de l'offre, il existe des échelles industrielles existantes. Les données de 2024 du rapport « Éléments de terres rares : chemin vers une chaîne d'approvisionnement sécurisée et diversifiée » publié par l'Agence internationale de l'énergie en 2026 montrent que la Chine représente environ 91 % du raffinage mondial des terres rares pour les matériaux magnétiques et environ 94 % de la production mondiale d'aimants permanents de terres rares frittées évoquée dans le rapport. Ces parts correspondent à des produits et des années spécifiques et ne peuvent être généralisées à toutes les terres rares ni à tous les matériaux magnétiques.
Dans le même temps, l'élimination des éléments de terres rares dans les moteurs d'entraînement ne peut pas directement équivaloir à l'élimination des éléments de terres rares dans l'ensemble du véhicule, et cela ne signifie pas non plus que l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement du véhicule s'est éloigné d'un certain pays ou d'une certaine région. Pour les autres moteurs, composants électroniques et batteries, les matériaux et les sources d'alimentation doivent être vérifiés séparément.
Si Tesla parvient à réduire les coûts de propulsion électrique et à réduire sa dépendance à l'égard des matériaux clés tout en répondant aux exigences opérationnelles de Cybercab, il s'agira toujours d'un progrès technique ayant une valeur commerciale. Atteindre ces objectifs ne nécessite pas d’inventer un principe moteur complètement nouveau ; mais pour qualifier cela de percée technologique universellement applicable, il faut des preuves plus complètes de la configuration, des performances et du coût.
Les moteurs automobiles n’ont-ils vraiment plus besoin de terres rares ? "Automotive Business Review" estime que ce qui peut être confirmé, c'est que certains moteurs automobiles peuvent déjà répondre aux exigences de production de masse sans utiliser de terres rares ; ce qui ne peut pas encore être confirmé, c'est si les solutions sans terres rares peuvent continuer à offrir des avantages complets dans une gamme plus large de modèles et de conditions de travail.
Pour Cybercab, l'étape suivante devrait consister à examiner la courbe couple-vitesse du moteur, la répartition de l'efficacité, la limite de température et les performances de fonctionnement réelles. Pour les industries, nous devrions examiner les changements dans les points fixes des nouveaux modèles de voitures, l’échelle de production de masse et l’approvisionnement en matériaux magnétiques. Seule cette information peut expliquer jusqu’où la substitution a progressé.
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