重稀土為何成為供應瓶頸
磁鐵是電動車與油電混合車馬達的核心。商用磁鐵中，釹鐵硼磁鐵的磁力最強，能在精巧的馬達中提供高扭力。但它有個缺點：溫度升高時，釹磁鐵的磁力會開始減弱。為了抵抗高溫，製造商過去通常會添加少量重稀土元素，主要是鏑和鋱。這兩種元素都能提高矯頑力，也就是抵抗退磁的能力，讓磁鐵在驅動馬達高溫運轉時仍能維持磁場。
重稀土供應高度集中。根據業界調查與近期報導，中國開採全球相當大比例的稀土礦石，精煉多數稀土氧化物與金屬，並生產約九成用於汽車和電子產品的磁鐵。出口限制一旦收緊，供應鏈很快就會受到衝擊。近幾個月來，汽車製造商紛紛尋找磁鐵材料的替代供應來源。鈴木汽車因原料短缺，暫時停工部分組裝線；供應商也警告，市場可能再度陷入類似晶片短缺的窘境。路透社形容，稀土供應瓶頸已讓汽車製造商與零件廠陷入全面恐慌。
日本新型磁鐵的潛力
日本材料專家正努力打破馬達性能對重稀土金屬的依賴。原日立金屬的 Proterial 表示，已開發出適用於驅動馬達、完全不含重稀土且能維持性能的釹磁鐵。該公司指出，透過在加工過程中更嚴格地控制雜質與微觀結構，已製成磁力足以用於電動車和油電混合車的磁鐵牌號。
業界資料公布的技術細節指出，兩種新型燒結釹磁鐵牌號不含鏑和鋱。其中一種適用於驅動馬達、電動輔助轉向系統和壓縮機，剩餘磁通密度 B_r 約為 1.40 特斯拉，內禀矯頑力 H_cJ 至少為每公尺 1671 千安培。另一種瞄準扭力需求更高的應用，將 B_r 提高至 1.42 特斯拉左右，H_cJ 則達每公尺 1830 千安培以上。簡單來說，B_r 代表磁鐵可提供的磁通量，H_cJ 則表示磁鐵在高溫下抵抗退磁的能力。
Proterial 表示，第一種牌號已可由量產線提供樣品；耐熱性更高的版本則預計於 2026 年 4 月備妥樣品。該公司持有數百項與燒結釹磁鐵相關的專利，也強調正在研發高磁通軟磁合金，有望降低部分馬達鐵心的重量與損耗。對驅動馬達而言，關鍵在於不使用重稀土，同時達到扭力和耐溫所需的門檻。
該公司正準備在埼玉縣熊谷市與兵庫縣養父市進行國內生產。若後續取得訂單，將建立本土驅動馬達磁鐵供應來源，正值汽車公司尋求降低對北京政策變動曝險之際。
大同特殊鋼已展現初步成果
大同特殊鋼及其子公司大同電子已將不含重稀土的油電混合車用釹磁鐵商品化。其做法是細化磁鐵內部的晶粒，形成更細小的晶體顆粒，藉此提高矯頑力，並在馬達升溫時穩定性能。Honda 於 2016 年在油電混合車款中採用這類磁鐵，成為首家採用的主要汽車製造商。
需求訊號再度升溫。大同特殊鋼表示，來自日本與美國汽車製造商的詢問增加，應用涵蓋油電混合車與純電動車。為因應預期訂單，該公司計畫投資 50 億日圓，擴建位於岐阜縣中津川市的大同電子工廠。目標是在 2026 年春季前將月產能提高至約 45 噸，並於 2030 會計年度提高至約 150 噸。
該公司也正推進熱變形磁鐵技術，不使用重稀土，且與傳統燒結製程相比，可降低製造時的耗電量。這有助於減少工廠端的碳排放，並降低對稀土市場最緊俏環節的依賴。大同電子正將生產與客戶支援據點拓展至日本、泰國、中國和美國，並計畫在俄亥俄州生產驅動馬達磁鐵。
新型磁鐵能否承受電動車的熱負載
家用車的驅動馬達內部溫度可能遠高於攝氏 150 度，在爬陡坡或反覆加速時，局部熱點還會更高。高溫會削弱磁鐵磁力；若內禀矯頑力不足，也可能造成不可逆的磁力損失。添加重稀土能提高 H_cJ，因此成為要求最嚴苛的磁鐵牌號中的標準做法。
Proterial 表示，透過在燒結過程中控制雜質與晶粒取向，即使不添加鏑或鋱，也能達到足夠的 H_cJ 和 B_r。分析人士肯定這項進展，但仍期待第三方驗證。磁鐵必須經歷數千次熱循環、涵蓋完整的轉速與負載範圍，並在暴露於濕氣和鹽霧後，依然維持性能。業界初步評論也關注，新磁鐵在性能與成本方面，能否媲美或超越含鏑的頂級牌號。
工程師將驗證的項目
設計團隊會繪製磁鐵在工作溫度下的完整退磁曲線，再測試其經過過載事件後是否產生不可逆的磁力損失。他們也會依據發電機與變流器的搭配，檢查扭力和效率，而不只檢視磁鐵單體的性能。機械完整性同樣重要：磁鐵牌號、形狀、塗層、黏著劑和轉子套筒，都必須承受反覆的熱應力與機械應力。
驗證也包括生產一致性。試產時符合規格的牌號，量產後每個月也必須保持一致。供應商會要求提供統計製程管制資料、可追溯性資訊，以及加速壽命測試的失效分析。實驗室測試可能需時數月；零件裝入原型車後，整個驗證流程則可能再花一年或更久。
全球搶料與替代方案
稀土政策已成為汽車產業面臨的壓力點。中國掌握大部分稀土精煉產能，以及約九成的磁鐵產量。近期許可證審核放緩期間，歐洲供應商一度停線；部分汽車製造商警告，若無法穩定取得磁鐵，工廠也可能停工。這波焦慮讓人想起半導體短缺，並促使企業從技術與地理布局兩方面分散風險。
替代馬達設計也是可行方案之一。繞線式同步馬達、感應馬達和開關磁阻馬達都不需要永磁鐵。有些設計採用資源豐富但磁力較弱的鐵氧體磁鐵，並搭配新型幾何設計來彌補性能。數個歐洲品牌已在部分車款推出無磁鐵馬達。特斯拉表示，下一代永磁馬達將不使用稀土，帶動業界更積極尋找新材料與馬達結構。市場研究指出，2015 至 2022 年間，永磁馬達在電動車市場的占比仍超過四分之三；同時，稀土用量逐步降低，替代方案的占比也逐漸上升。
中國以外的國家正加緊填補供應缺口。在印度，馬達製造商和新創公司正取得以鐵氧體磁鐵與磁阻原理為基礎的無磁鐵驅動設計授權；當地回收業者則著手從電子廢棄物中回收稀土。目標不只是權宜之計，而是建立能支援快速成長車款計畫的區域供應鏈。
北美的回收與新加工據點也逐漸發展。總部位於安大略省的 Cyclic Materials 與化工集團 Solvay 達成再生稀土承購協議；加拿大也正投資加工產能，供應美洲和歐洲客戶。業界領袖表示，貿易緊張局勢已加速建立自主供應來源的計畫。UCore 執行長 Pat Ryan 最近針對政策轉變發表談話，道出這股心聲。
