2025 년 전 세계 희토류 가격 및 EV 모터 생산에 미치는 영향

소개

희토류 요소 (REE)는 전기 자동차, 특히 고성능 전기 모터 생산에서 필수적인 역할을합니다. 대부분의 현대 EV에 전력을 공급하는 영구 자석 동기 모터 (PMSM)는 희토류 기반 영구 자석에 의존하여 높은 토크 밀도와 에너지 효율을 전달합니다.

2025 년에 EV 산업은 빠르게 성장하는 것이 아닙니다. 또한 기술 및 공급망 혁신이 진행되고 있습니다. 이러한 진화 속에서 희토류의 비용과 가용성은 중요한 문제로 등장했습니다. 지정 학적 교대, 환경 규제 및 전 세계 수요 증가로 인해 Neodymium (ND) 및 Dysprosium (DY)과 같은 주요 희토류 가격은 상당한 변동을 보았으며 운동 생산 전략에 직접 영향을 미쳤습니다. 이 기사에서는 이러한 역학을 자세히 살펴 봅니다.

EV 모터의 희토류 요소 : 개요

전기 자동차 (EVS)는 고효율, 소형 설계 및 우수한 토크 밀도로 인해 영구 자석 동기 모터 (PMSM)에 점점 더 의존하고 있습니다. PMSMS의 주요 성능 장점은 희토류 영구 자석의 사용에서 비롯되며, 이는 일정한 전류를 필요로하지 않고 강한 자기장을 유지합니다. 이를 통해 특히 저속 또는 스타트 스톱 주행 조건에서 우수한 에너지 효율이 가능합니다.

이 PMSMS의 핵심에는 Neodymium-Iron-Boron (NDFEB) 합금으로 만든 자석이 있습니다. 이 자석은 모터 성능을 크게 향상시킬 수있는 가장 강력한 유형의 상업 영구 자석으로 간주됩니다. EV의 까다로운 작동 환경에 대한 열 및 자기 특성을 조정하기 위해,이 NDFEB 자석은 종종 다음과 같은 소량의 무거운 희토류 요소로 도핑됩니다.

• dysprosium (dy) :열 저항 및 강압을 향상시키기 위해 추가 - 자석의 고온에서 탈마성을 견딜 수있는 능력. EV의 PMSM은 장기간 작동 중 또는 공격적인 운전 모드에서 150 ° C를 초과하는 온도에 도달 할 수 있기 때문에 중요합니다.
• Terbium (TB) :Dysprosium보다 더 높은 열 안정성을 제공하며 때로는 고성능 EV 또는 극한 기후 (예 : 사막 조건 또는 중대한 지형)에서 작동하도록 설계된 차량에 사용됩니다.
• Praseodymium (PR) :합금의 네오디뮴을 부분적으로 대체하여 적절한 자기 강도를 유지하면서 비용 및 자원 가용성을 최적화하는 데 도움이됩니다. 이 대체는 지정 학적 공급 위험으로 인해 네오디뮴 가격이 변동성이 유지됨에 따라 특히 매력적입니다.

EV 모터의 일반적인 재료 사용

평균적으로 단일 전기 자동차 모터에는 300 ~ 600 그램의 NDFEB 영구 자석이 포함되어 있습니다. 이는 차량 자형으로 사소한 금액처럼 보일 수 있지만 총계 수요는 상당합니다. 2030 년까지 매년 6 천만 EV에 도달 할 것으로 예상 된 EV 채택의 빠른 가속으로, 네오디뮴 및 디프로움과 같은 희토류 재료에 대한 수요는 급증 할 것으로 예상됩니다.

EV 파워 트레인의 응용

EVS에서 PMSM은 주요 트랙션 모터뿐만 아니라 보조 드라이브 및 통합 전기 구동계에서 점점 더 많이 사용됩니다.

• 트랙션 모터 :이들은 일반적으로 전면 또는 후면 차축에 위치하거나 전자 액슬에 통합되는 휠을 구동하는 주요 모터입니다. PMSM은 빠른 토크 응답을 제공하므로 재생 제동 및 에너지 효율적인 가속에 이상적입니다.
• 통합 스타터 제너레이터 (ISG) :일부 하이브리드 또는 가벼운 하이브리드 시스템은 소형 PMSM을 사용하여 스타트 업 또는 단계적으로 내부 연소 엔진을 지원합니다.
• 전기 파워 스티어링 (EPS) 및 전기 펌프 :이 하위 시스템은 또한 효율성과 신뢰성을 위해 희토류 자석으로 강화 된 더 작은 PMSM을 사용할 수 있습니다.

전략적 중요성과 공급망 문제

PMSM의 희토류 요소에 대한 의존은 몇 가지 전략적 및 경제적 문제를 소개합니다.

• 공급 농도 :전 세계 희토류 처리 능력의 85% 이상이 중국에 의해 통제되므로 EV 산업은 수출 제한, 관세 또는 정치적 분쟁에 취약합니다.
• 가격 변동성 :DY 및 ND의 가격은 수출 정책, 환경 규정 및 시장 추측의 변화에 따라 극적으로 변동 할 수 있습니다.
• 환경 영향 :광업 및 가공 희토류는 자원 집약적 및 오염이 될 수 있습니다. 희토류의 지속 가능한 소싱 및 재활용은 중요한 산업 목표가되고 있습니다.

기술적 대안 및 혁신

희토류에 대한 의존도를 줄이기 위해 연구가 진행 중입니다.

유도 모터 (IMS) 및 스위치 꺼려 모터 (SRM)와 같은 자석이없는 모터 설계. 이 모터는 희토류를 제거하지만 종종 효율성을 희생하거나 복잡한 제어 전자 장치가 필요합니다.

입자 경계 확산 기술과 같은 드문 드문 지구가없는 자석으로, 최소 DY 또는 TB 사용으로 NDFEB 자석의 고온 성능을 향상시킬 수 있습니다.

Magnet Recycling : 회사 및 연구 기관은 수명 종료 EV 모터 및 전자 제품에서 희토류를 추출하고 재사용하는 방법을 개발하고 있습니다.

희토류 가격 추세 (2024–2025)

지난 18 개월 동안 희토류 시장은 상당한 가격 교대를 경험했습니다.

가격 급증을 주도하는 주요 요인 :

중국의 수출 제한 : 지배적 인 공급 업체 (전세계 생산량의 60% 이상)로서 중국의 할당량 및 환경 집행 정책은 전 세계 공급에 크게 영향을 미칩니다.

미얀마의 불안정성 : DY 및 TB와 같은 무거운 희토류의 주요 생산자로서 미얀마의 혼란은 전 세계 공급망을 강화했습니다.

지정 학적 긴장 : 무역 장벽, 국가 안보 문제 및 현지 소싱의 필요성으로 인해 조달 비용이 증가했습니다.

다국적 수요 증가 : EV, 풍력 터빈, 로봇 공학 및 군사 기술을 넘어서는 제한된 희토류 자원과 경쟁하고 있습니다.

이 세력은 전년 대비 REE 가격이 증가하여 EV 제조업체 및 파워 트레인 공급 업체의 예산 문제를 야기했습니다.

EV 모터 생산에 미치는 영향

4.1. 비용 영향

희토류 가격 상승은 PMSM의 생산 비용을 직접 증가 시켰습니다. 경우에 따라 OEM은 모터 구성 요소 비용이 10-18% 상승했다고보고합니다. 이것은 이미 좁은 마진으로 작동하는 저 및 중간 계층 EV 생산자에게 큰 도전을 제기합니다.

4.2. 모터 설계 조정

이러한 비용 압력을 완화하기 위해 엔지니어와 디자이너는 대안적인 접근 방식을 모색하고 있습니다.

DY/TB 함량 감소 : 고온 자석 요구 사항을 낮추기 위해 열 소산 및 냉각 시스템을 개선합니다.

표면 장착 자석 디자인 (SPM) : 내부 자석 구성보다 희토류를 제조하고 소비하기 쉽습니다.

대체 자기 재료 : 페라이트 기반 자석 또는 하이브리드 토폴로지를 탐색하지만 종종 크기 나 효율성을 손상시킵니다.

4.3. 생산 지연 및 조달 문제

공급망 불안정성으로 인해 희토류 자석이 일관되지 않았으며, 특히 인도, 동남아시아 및 동유럽의 여러 제조업체의 생산 일정을 지연 시켰습니다.

공급망 대응 및 산업 적응

5.1. OEM 전략

Tesla : 기본 모델에서 희토류를 제거하기 위해 적극적으로 노력합니다 (예 : 모델 3 RWD). 내부적으로 생산 된 SRM 개발.

BYD : 아프리카와 남미에서 새로운 계약을 맺은 다양한 공급 업체. Ree Recycling에 대한 투자.

Toyota : 자석 감소 된 PMSM 설계 발전 및 국내 마그넷 생산 확장.

5.2. 1 단계 공급 업체 조정

NIDEC, BOSCH 및 ZF와 같은 주요 공급 업체는 다음에 투자하고 있습니다.

동남아시아와 북미 지역의 Ree 정제 시설

수명 종료 차량 및 전자 제품에서 자석 추출을위한 재활용 기술

대체 모터 토폴로지로의 R & D

5.3. 재활용 노력

Magnet Recycling은 여전히 초기 단계이지만 추진력을 얻고 있습니다. 유럽과 일본은이 추세를 이끌고 파일럿 프로그램은 폐기물 전자 및 배터리 시스템에서 네오디움과 디프로움을 포착하는 약속을 보여줍니다.

지역 비교 : 중국, 유럽 및 미국

중국은 희토류 시장에서 가장 영향력있는 선수로 남아 있지만, 다른 지역은 입법 지원, 세금 인센티브 및 합작 투자를 통해 더 많은 통제와 투명성을 추진하고 있습니다.

미래의 전망 : 2025 이상

7.1. 가격 예측

2026 년까지 가격은 변동성을 유지할 수 있지만 분석가는 다음을 기대합니다.

호주, 베트남 및 미국에서 온라인으로 제공되는 새로운 정제 프로젝트

2030 년까지 수요의 15%를 충족시키기 위해 Ree 재활용

DY 및 결핵 시장에 대한 압력을 완화하기위한 대체 기술 증가

7.2. 기술 혁신

개발중인 새로운 자석 기술은 다음과 같습니다.

철 질화물 (FE16N2) : 희토류없는 높은 자기 성능을 약속

망간 비스무트 (MNBI) : 열 내성 및 지속 가능

축 플럭스 모터 : 전통적인 NDFEB에 대한 의존성이 적은 작고 효율적

7.3. 정책 환경

정부는 희토류 전략에 점점 더 관여하고 있습니다.

미국 국방 생산법은 여러 국내 Ree 프로젝트에 자금을 지원했습니다.

EU Critical 원료 법은 REE 컨텐츠 공개 및 지속 가능성 표준을 의무

Ree 채굴 및 가공의 탄소 발자국 추적이 증가하고 있습니다.

전략적 권장 사항

결론

2025 년 EV 모터 생산의 풍경은 본질적으로 희토류 재료의 경제 및 물류와 관련이 있습니다. 수요가 계속 상승하고 공급이 계속 유지됨에 따라 제조업체는 성능, 비용 및 지속 가능성 사이의 균형을 유지해야합니다.

재활용에서 재 설계에 이르기까지 업계의 대응은 전기 자동차의 경제성뿐만 아니라 깨끗한 운송의 지정 학적 및 환경 미래를 형성 할 것입니다. 희토류 가격이 산업 전략의 중심이되면서 사전 예방 적 적응은 더 이상 선택 사항이 아닙니다.

FAQ 섹션

Q1 : EV 모터에서 희토류 재료가 중요한 이유는 무엇입니까?
그들은 작고 효율적이며 강력한 PMSM 모터에 필요한 고성능 자석을 가능하게합니다.

Q2 : 희토류없이 EV가 기능 할 수 있습니까?
예. 일부 모델은 유도 또는 꺼리는 모터를 사용하지만 종종 크기 또는 효율성이 상충됩니다.

Q3 : 어떤 EV 브랜드가 희토류 자석에서 멀어지고 있습니까?
Tesla, BMW 및 Toyota는 희귀 지구 또는 감소 된 자석 디자인에 투자하고 있습니다.

Q4 : Neodymium과 dysprosium의 대안은 무엇입니까?
대안으로는 페라이트 자석, 질화물 및 축 플럭스 모터와 같은 하이브리드 모터 설계가 포함됩니다.