Hyundai Motor testet den Ausschluss von Seltenerdelementen bei der Produktion von Elektrofahrzeugmotoren

Die Hyundai Motor Group hat mit der Entwicklung von Elektrofahrzeugmotoren begonnen, die keine „seltenen Erden“ verwenden, die stark von China abhängig sind.

Laut Branchenquellen vom 13. August entwickelt die Hyundai Motor Group derzeit in ihrem Namyang-Forschungszentrum in Hwaseong, Provinz Gyeonggi, einen Antriebsmotor, der keine Seltenerdelemente wie Neodym, Dysprosium und Terbium verwendet. Ein Brancheninsider sagte: „Die Hyundai Motor Group ist dabei, einen ‚Wundrotor-Synchronmotor (WRSM)‘ zu entwickeln, der vollständig auf die Verwendung von Permanentmagneten mit Seltenerdelementen verzichtet.“

Neodym ist ein Stoff mit starkem Magnetismus. Wenn es mit Spuren von Dysprosium und Terbium vermischt wird, behält es seinen Magnetismus auch bei Temperaturen von bis zu 200 Grad Celsius. In der Automobilindustrie verwenden fertige Fahrzeughersteller diese Permanentmagnete auf Neodymbasis in den Antriebsmotoren, die oft als „Herz von Elektroautos“ bezeichnet werden. Bei diesem Aufbau werden Permanentmagnete auf Neodymbasis im Rotor, dem rotierenden Teil des Motors, platziert, während Spulen aus gewickeltem Draht um den Rotor herum positioniert werden, um den Motor mithilfe einer „Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)“-Konfiguration anzutreiben.

Andererseits enthält der neue Motor, der von der Hyundai Motor Group entwickelt wird, Elektromagnete anstelle von Permanentmagneten im Rotor. Dies macht ihn zu einem Motor, der nicht auf Seltenerdelemente wie Neodym, Dysprosium und Terbium angewiesen ist.

Der Grund für den Schritt der Hyundai Motor Group hin zur Entwicklung von Elektroautomotoren ohne Seltenerdelemente ist der deutliche Anstieg der jüngsten Importe von chinesischem Neodym. Auf China entfallen 58 Prozent des weltweiten Neodymabbaus und 90 Prozent seiner Raffination. Nach Angaben der Korea International Trade Association stieg der Importwert von Permanentmagneten, die hauptsächlich aus Seltenerdelementen bestehen, mit der steigenden Produktion von Elektrofahrzeugen durch inländische Automobilhersteller von 239 Millionen US-Dollar (ca. 318 Milliarden Won) im Jahr 2020 auf 641 Millionen US-Dollar im Jahr 2022, ein Anstieg um fast das 2,7-fache. Etwa 87,9 Prozent der nach Südkorea importierten Permanentmagnete stammen aus China.

Derzeit erwägt die chinesische Regierung die Möglichkeit, das „Verbot des Exports von Seltenerdmagneten“ als Gegenmaßnahme gegen US-Halbleiterexportbeschränkungen zu nutzen. Würde China Exportbeschränkungen einführen, würde dies direkt die Hersteller von Fertigfahrzeugen treffen, die den flächendeckenden Übergang zu Elektroautos aktiv vorantreiben.

In dieser Situation verfolgen auch BMW und Tesla die Entwicklung von Motoren ohne Seltenerdelemente. BMW hat die WRSM-Technologie, die die Hyundai Motor Group entwickelt, bereits in ihrem eigenen Elektroauto i4 übernommen. Allerdings haben bestehende WRSM-Motoren im Vergleich zu Motoren mit Seltenerdmagneten eine kürzere Lebensdauer und höhere Energieverluste bzw. Kupferverluste, was sie weniger effizient macht. Wie gut die Hyundai Motor Group dieses Problem angeht, wird wahrscheinlich ein entscheidender Faktor für die Verwirklichung einer seltenerdfreien Motorentechnologie sein.

Tesla entwickelt derzeit einen Motor, der Ferrit-Permanentmagnete nutzt, die durch Mischen von Metallelementen mit Eisenoxid hergestellt werden. Ferrit-Permanentmagnete gelten als Alternative zu Permanentmagneten auf Neodymbasis. Allerdings sind sie hinsichtlich des Magnetismus schwächer und wurden in der Branche teilweise kritisiert, weil sie aufgrund ihrer schwächeren magnetischen Eigenschaften nicht gut für Motoren von Elektrofahrzeugen geeignet seien.