可怕的特斯拉，重塑电动车技术：不用稀土、减少碳化硅75%用量

特斯拉今年的投资人大会虽然没有新产品，但技术含量非常高，其中有两个绝对不能忽略的关键信息。第一，新一代的电动车内驱动装置将不再用到任何稀土，且效能不会减损，这绝对称得上黑科技再一发;第二，特斯拉宣布下一代电动车平台将减少75%的碳化硅使用，对第三代半导体产业而言，无疑是一枚震撼弹。特斯拉指出，基于开采稀土会引发的健康和环境风险，因此宣布下一代的电动车驱动装置，将使用不含稀土的永磁马达。稀土包含17种金属化学元素，是电子元件的重要原料，无论是手机、PC、电动车、风力发电机等都需要用到稀土。据了解，特斯拉目前热卖的每一辆Model Y的电机需要约520公克稀土原料。然而，稀土开采的过程也会同时提取钍和铀，这两个都是放射性元素，会产生大量的有毒与放射性物质，引发的风险是是缺点之一。另一个原因应该是之前疫情带来的供应链问题，因为疫情数度中断稀土开采的区域。像是电动车引擎内的强力磁铁需要用鐠钕合金（praseodymium-neodymium alloy）前两年产能极度吃紧且价格飙涨，也带给业者困扰。
还有一个原因是紧张的地缘政治关系，让稀土成为角力筹码，因此特斯拉决定不再使用。目前全球开采稀土可达商业规模之处几乎都在中国。 2022年美国推出的反通膨法案中明定，自2024年起，电动车若采用中国大陆、俄罗斯等制造的电池零组件，或是这些国家所提炼、加工及回收电池关键矿物原材料，将会不符合抵税或是补助的资格。业界推测，特斯拉推出零稀土的驱动装置与这条规定相关。电动车内需要用到稀土的是马达内的永久磁铁，而永久磁铁在部分特殊高温情况下会发生“退磁”现象，要达成永久磁力最常见的配方就是使用稀土元素中的钕（Neodymium）和其他几种元素。特斯拉这次宣布将会推出一款全新的永磁马达，完全不使用稀土元素，且效能不会减损。虽然特斯拉没有进一步说明替代方案的做法，但这已经被业界视为是一大黑科技。特斯拉在投资人大会上释出的第二个非常重要的信息是宣布下一代电动车平台将减少75%的碳化硅使用。2018年，特斯拉在Model 3中率先采用碳化硅SiC，带动第三代半导体跟着电动车商机快速发展。特斯拉的动力系统工程负责人Colin Campbell这次表示，下一代动力系统中，碳化硅晶体管仍是关键零件，但因为价格太贵，因此特斯拉已经找出一个在不影响电动车性能和效能的前提下，减少75%碳化硅晶体管用量的方法。汽车大厂对碳化硅是又爱又恨，其优点是耐高压、耐高温、高频化等特性，缺点就是相比传统硅芯片非常昂贵。目前碳化硅是主流是 6 吋晶圆，国际大厂竞相切入 8 吋晶圆市场，虽然8吋晶圆会是长期趋势，但眼前仍存在量产、良率、SiC 基板材料紧缺等问题，尚不符合成本效益。不过，特斯拉只是说大幅减少碳化硅用量，而不是弃用，市场可以换另一个角度看这个策略。特斯拉提到，2022 年特斯拉全年的电动车交付量约 131 万辆，目标是到 2030 年之前，年产量达到2000 万辆。重点是，特斯拉设计总监Franz Von Holzhausen表示，从Model S、X到3、Y之间，电动车成本减少了一半之多，未来要实现2030年产量达到2,000万辆的目标，大砍成本是必要的。降低生产端的成本，以冲高出货量是特斯拉未来几年的最重要目标。碳化硅虽好，但生产成本仍是高居不下，不符合公司眼前急需的降成本趋势，或许是特斯拉减少使用的一个原因。特斯拉在汽车领域是走“福特路线”。当年，福特汽车率先在汽车领域引进了流水线，大幅降低了汽车的生产门槛，并提升生产效率。在福特汽车推广流水线时，把3000多道工序精简到了80道，在流水线生产之前，福特的年产量约1万辆，引进流水线生产后，福特汽车年产量提高到24.83万辆。1920年时，福特的年产量已超过100万辆，价格大幅降低，当中一个关键原因是专注于生产一款T型车，利于控制成本。现在特斯拉就是在实施类似的策略，其主力热销车型集中在model 3和model Y，预计在2030年达到2000万台的销售量仅需要10款车型就能达到，不像“电动车三傻”的蔚来、理想、小鹏是用“车海战术”。再者，福特当年导入流水线生产，特斯拉现在做的事是通过大型一体压铸技术，把特斯拉汽车的零部件压缩到了1万多个，相较之下传统汽车的零部件高达3万多个。特斯拉在生产策略上走福特汽车的路线，但在技术发展上，则是走苹果路线，一样是引领全球技术发展的规格制定者角色。2018年特斯拉将碳化硅带入电动车商用，第三代半导体炒得火热，却又再2023年宣布要减少75％晶体管用量的碳化硅，全力拼降低成本，实践2030年2000万台出货量的目标。此外，更震撼性宣布永磁马达将不再使用稀土，如何实践并未透露，但以已经是黑科技等级了。2023年的特斯拉投资人大会的技术含量之高，相当精彩。

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