要約:
一方で、自動車会社は希土類磁石の供給に懸念を抱いています。一方、マスク氏はテスラのモーターにはレアアースを使用できなくなったと述べた。メディアの引用によると、2026年9月、テスラのマスク最高経営責任者（CEO）は、自社の自動運転タクシー「サイバーキャブ」のモーターには耐久性能を維持しながらレアアースを使用していないと述べた。この声明とともに、電動ドライブユニットのサイズが18％縮小され、重量が25％削減されたという情報もあります。
これらの数字から直感的な印象が簡単に得られます。レアアースを除去すると、モーターの性能が悪くなるだけでなく、より小型で軽量になります。
しかし、電気技術者にとっては、他の質問から判断を始める必要があります。比較の対象は誰ですか?出力はどの速度に対応しますか?どのくらいのトルクを維持できるのでしょうか？連続運転時の温度上昇、効率、騒音はどうですか？
「オートモーティブ ビジネス レビュー」は、マスク氏の声明は同社側の業績に関する主張であり、独立して検証された結論とはまだ見なされないと考えています。本当に議論する価値があるのは、自動車の電気駆動装置のレアアースへの依存性と、代替の余地がどれだけあるのかということである。
レアアースフリーのモーターはすでに量産車に採用されています。今日の論争は「使えないのか？」を超えたものになっている。磁石の調達における節約は、ベアリング、減速機、冷却システムへの追加投資につながりますか?同様のピークパワーは、同様の連続出力と車両体験に対応できますか?これらの問題により、代替案の適用範囲が決まります。
モーターには磁場が必要です
レアアースは必ずしも必要ではありません
モーターは電気エネルギーを機械エネルギーに変換します。この際、磁場が重要な役割を果たします。永久磁石は磁場を発生させることができ、通電されたコイルも磁場を発生させることができます。さらに、ロータに永久磁石や界磁巻線を構成することなく、ロータのさまざまな方向の磁気抵抗の違いを利用してトルクを生成することもできます。
したがって、レアアースフリーの自動車モーターの技術的パスは 1 つだけではありません。
電気励起同期モーターはローター コイルを介して磁場を確立します。誘導モーターは電磁誘導を使用してローター電流を生成します。同期リラクタンス モーターは、ローターのリラクタンスの差によってトルクを生成します。永久磁石モーターには希土類を含まない磁石も使用できます。
希土類永久磁石の利点は、小さな体積で強力な磁場を提供できることで、モーターのコンパクトさと高効率の条件を作り出すことができます。ただし、磁石の性能と機械全体の性能を直接同等にすることはできません。
たとえば、磁気エネルギー積は永久磁石材料を評価するための重要な指標ですが、その割合からモーター全体の出力、トルク、体積を直接計算することはできません。磁気回路設計、電流負荷、リラクタンス トルク、冷却能力はすべて、最終結果を決定する役割を果たします。
代替技術を理解するには、重希土類不使用、レアアース不使用、永久磁石不使用の 3 つのレベルを区別する必要があります。
重希土類フリーとは、通常、ジスプロシウムやテルビウムなどの重希土類元素を除去することを指します。磁石には、ネオジムやプラセオジムなどの軽希土類元素が依然として使用されている場合があります。プロテリアル（旧日立金属）が2025年に発表した重希土類ネオジム磁石がこれに該当する。
レアアースフリーだからといって、永久磁石を排除しなければならないというわけではありません。希土類を添加していないフェライト磁石も選択肢の 1 つです。ただし、「フェライト」自体がレアアースゼロ配合であることを保証するものではありません。一部の高性能フェライトはランタンなどの元素で修飾されており、具体的な材料組成を確認する必要があります。
永久磁石がないことで、ローターの設計がさらに変わります。電気励起、誘導、および純粋な同期リラクタンスのソリューションは、永久磁石に依存せずに機能します。
特定の要素の削減、磁石材料の置き換え、モーター構造の変更は、製造、制御、サプライ チェーンにさまざまな影響を与えます。
すでに量産計画があります
テスラの進路はまだ確認されていない
BMW の第 5 世代電気駆動システムは、電気励起スキームを使用してローターに通電して磁場を確立し、希土類永久磁石の使用を回避します。 BMWの2021年の発表では、この世代のモーターが2020年からiX3向けに生産されており、iXとi4で使用されることが明らかになった。
この種のソリューションでは、回転するローターへの電力供給やローターの放熱などの問題を解決する必要があります。 ZFが開発したローターシャフト内誘導電源ソリューションは、給電方法、構造、スペース利用の改善に重点を置いています。
もう 1 つの方向は、永久磁石トルクとリラクタンス トルクを組み合わせることです。フェライトアシスト同期リラクタンスモーターの使用は、単に元のモーターの磁石を置き換えるだけではありません。その代わりに、ローターの構造と磁気回路の設計により、2 つのトルクが出力を共有できるようになります。
これらのルートはすべて議論できますが、Cybercab がそのうちの 1 つを採用したと結論付けることはできません。
テスラは 2023 年にレアアースを使用しない次世代永久磁石モーター計画を提案し、これが外部の憶測の背景となったが、サイバーキャブの実際の構成と材料の開示に代わるものではない。体積、重量、バッテリー寿命に関する情報は、他の設計の可能性を排除するのに十分ではありません。
特に、公開レポートにおける 18% の体積削減と 25% の重量削減は電気駆動ユニットに関するものであることに注意することが重要です。電動駆動ユニットにはモーター以外の部品が含まれる場合があり、その比較範囲や出力条件も明確にする必要があります。ハウジング、冷却、トランスミッション、システム統合はすべて結果に影響を与える可能性があります。体積減少よりも重量減少が大きいからといって、どの磁石が使用されているかを推測することはできません。
同様に、「継続走行の維持」も車両レベルでの表現です。バッテリー容量、車両重量、風の抵抗、タイヤ、電気駆動効率はすべてバッテリー寿命の決定に関与しており、これに基づいてモーター効率の変化を個別に計算することはできません。
電力密度の向上
トルク密度の増加と等しくない
モーターの出力、トルク、速度の関係は複雑ではありません。
出力 P (キロワット) = トルク T (N・m) × 回転数 n (rev/min) ÷9549.3。
これは、特定の動作点で同じ出力を得るには、より低い速度とより大きなトルクを使用するか、より高い速度とより小さなトルクを使用できることを意味します。
一般的なラジアルフラックスモーターでは、電磁負荷などの条件が類似している場合、トルクとローターの有効体積の間にはほぼ比例関係があります。しかし、さまざまな材料、冷却、構造ソリューションにまたがる場合、機械の全体積のみに基づいてトルクを判断することはできません。
回転速度の増加は出力密度を向上させる重要な手段ですが、同時にトルク密度も増加するわけではありません。
原理を説明するために例を挙げます。同じ体積における特定の溶液のトルクがベンチマークの 70% であると仮定します。 2 倍の速度でこのトルク比を維持できれば、出力はベンチマークの 140% に達する可能性があります。
実際のモーターではこれができない場合があります。高速ゾーンに入ると、電圧、電流、弱め界磁制御、機械的強度、放熱がすべて制約となります。最大トルクと最大速度は通常、同じ動作点になく、最大出力として直接乗算することはできません。
速度の向上はフェライト モーター固有の機能ではありません。 NdFeB ソリューションは高速向けに設計することもできます。公正な比較を行うには、設計目標の異なる 1 つの高速モーターと別のモーターを使用して材料ルートの長所と短所を直接比較するのではなく、速度範囲、出力要件、熱的制約を明確にする必要があります。
2023 年 7 月 24 日の Bomailicheng の技術発表のデータは、具体的な参考情報を提供します。この研究では、自動車用 NdFeB 永久磁石駆動モーターをシミュレーション比較ベンチマークとして使用し、フェライトのプロトタイプを作成します。発表では、設計ではローターとステーターの直径が固定され、動作温度と高速強度が考慮されていると述べられていましたが、ベンチマークとなるモーターのブランド、モデル、完全なテスト条件は開示されていませんでした。
発表されたデータに基づくと、プロトタイプの出力はベンチマークより約 7.3% 低く、最大トルクは 37% 低く、最高速度の仕様は 50% 増加しています。これは設計固有の比較であり、すべてのフェライト モーターの一定の性能ギャップに一般化することはできません。
満載発進や市街地での低速での急加速などの状況では、ホイールエンドの駆動力がパワー体験に直接影響します。ただし、モーターの最大トルクが37％減少したからといって、車両の始動能力が前年比で低下したわけではない。実際の結果は、低速トルクカーブ、減速比、電源能力、タイヤの粘着状態によっても異なります。
減速比を増やすとホイールエンドのトルクを増加させることができますが、それにはモーターの速度範囲、最高車両速度、ギヤ負荷、伝達損失の同期マッチングが必要です。ピークパワーは近くにありますが、これは車両全体をマッチングさせるための出発点にすぎません。
高速道路を越えて
放熱、騒音、低温の問題もあります
速度の増加により、ローターの強度、動的バランス、ベアリング、潤滑に対する新たな要件が求められます。コストは NVH と熱管理にも反映される可能性があります。
NVH は、騒音、振動、ハーシュネスを指します。回転速度が変化すると、電磁的および機械的励起の周波数が変化します。構造物の共振範囲に近い場合、振動やハウリングが増幅される可能性があります。モーター、減速機、ハウジング、サスペンションを完全なシステムとして評価する必要があります。
既存の Cybercab レポートにある重量、体積、バッテリー寿命の情報は、これらの音響問題を判断するのに十分ではなく、また、防振と騒音低減への投資が増加したかどうかも説明できません。
熱管理についても同様です。他の条件が同様の場合、速度を上げると鉄損、AC 巻線損失、機械的損失が増加する可能性がありますが、最終的な温度上昇はすべての損失と放熱条件によって異なります。高速モーターはより高温になるに違いないと単純に結論付けることはできません。また、ローター励磁巻線が排除されたからといってローターが損失を発生しないと仮定することもできません。
ビデオで言及されている Astemo のケースでは、このシステムのトレードオフについてより具体的に説明しています。 Astemoの2025年10月の発表によると、同社のフェライト磁石アシスト同期リラクタンス主駆動モーターは180キロワットの出力を達成した。従来の希土類永久磁石モーターと比較して、サイズが約30％増加し、発熱を抑えるため、巻線スロットと端部に油浸冷却構造を採用した設計となっています。
ここでの 30% は特定の製品のサイズ比較に対応しており、すべてのフェライト モーターが 30% ～ 40% 重いため、記述することはできません。これが示しているのは、材料の代替には構造と冷却方式の調整が伴う可能性があるということです。
Cybercab がフェライト磁石を使用することが最終的に確認された場合、低温減磁マージンも検証する必要がある項目になります。フェライトの耐減磁性は、低温では低下する可能性があります。不可逆減磁が発生するかどうかは、材質、磁気回路の動作点、逆磁界などの条件によって異なります。
これを「寒い地域で一晩過ごすと壊れる」という単純化はできません。材料、磁気回路、電流制御の改善によりマージンが増加する可能性がありますが、レアアースの追加がすべての設計に対する唯一の解決策ではありません。
フェライトはセラミック磁石と同様に、その脆さ、固定方法、高速機械的負荷も考慮する必要があります。しかし、この材料は脆いため、車両全体が衝突したときに電気駆動アセンブリから破片が飛び出すとは直接推定できません。ローターの制約、シェルの保護、車両の設置構造も評価する必要があります。
Cybercab の場合、上記の内容はすべてテスト データを取得する必要があるプロジェクトですが、現時点では該当領域を確認するには不十分であり、ましてやオースティンでの運用展開は低温欠陥の回避と直接解釈できます。
タクシーは極端な加速を追求しません
これは、電気駆動要件が低いという意味ではありません
サイバーキャブは専用の運行車両として、個人消費者向けのモデルとは異なるパフォーマンスの重みを備えている場合があります。
セールスポイントとして極端な加速に焦点を当てていないということは、この設計により特定のピーク指標の追求が減り、より多くのリソースを使用して製造コストと動作エネルギー消費を削減できることを意味します。ただし、タクシーの使用頻度が高いため、連続運転、頻繁な発進と停止、騒音、寿命などの要件が増加します。
同じ効率の違いは、年間走行距離が長い場合には電気代のより明らかな違いに対応する可能性があります。メンテナンス間隔、ダウンタイム、修理のしやすさも営業利益に影響します。したがって、「タクシーに高性能は必要ない」というだけでは「NdFeBを使うのは無駄」と結論付けることはできません。
より正確な質問は、車両に実際にどのような機能が必要で、どの機能にコストをかける価値があるのかということです。
物質面の経済状況も変化しています。 Mysteelの公開スポット市場概要によると、2026年9月14日の国内プラセオジムおよび酸化ネオジム市場の参考相場は約73万元/トンだった。これは市場相場であり、自動車会社の長期購入価格や完成した磁石の価格ではありません。
金属加工、磁石のグレード、重希土類の添加、製造歩留まり、購入契約はすべて価格伝達に影響します。上流の見積もりは背景を提供するだけであり、モーターのコスト変更に直接変換することはできません。
自動車会社が比較する必要があるのは、磁石側でのコスト削減が他のリンクでの新たな支出をカバーできるかどうかです。材料の節約は、銅と電磁鋼板の使用量を増やしたり、減速機を調整したり、冷却を強化したり、音響処理を追加したりする必要があるため、部分的に相殺される可能性があります。
供給の安定性も考慮する必要があります。重要な材料の価格が上昇したり、納期の不確実性が増大したりすると、依存度を減らすことの価値が高まります。価格が下がり、供給が回復した後でも、代替品は依然としてコスト競争力を証明する必要があります。
新素材の工業化の進展は無視できません。 Niron の窒化鉄磁石には研究価値と商品化価値があるが、2026 年 9 月に発表された年間フル生産能力 1,500 トンのサーテル工場は 2027 年に稼働予定である。この計画は同規模の供給能力があることの証明として使用することはできず、サイバーキャブの材料の供給源を推測するために使用することもできない。
自動車会社の場合、材料の入手からモデルの量産に至るまで、検証、サプライヤーの選定、生産ラインの構築、歩留まりの向上なども行われます。ソリューションが採用する価値があるかどうかは、製品サイクル全体にわたって計算する必要があります。
どれくらいで交換できますか
実際の読み込みと購入によって異なります
自動車会社の選択によって、各車両に必要なレアアースの平均数は変わりますが、自転車の利用の減少が自動的に業界全体の需要の減少を意味するわけではありません。
自動車駆動モーターにおけるレアアースの需要は、大まかに次のように理解できます:
需要 ≈ 自動車生産台数 × 車両 1 台あたりの駆動モーターの平均数 × レアアースを使用するモーターの割合 × モーター 1 台あたりの平均レアアース使用量。
レアアースを使用しないソリューションの普及は、主に使用率に影響を与えます。レアアースを削減する設計は、主に単一のマシンの消費量に影響します。同時に、自動車の生産台数やモーターの構成も変化しています。したがって、代替技術の影響は、まず需要の伸びの鈍化として反映される可能性があります。
供給側には、既存の産業用スケールがあります。国際エネルギー機関が2026年に発表した「レアアース元素：安全で多様なサプライチェーンへの道」報告書の2024年のデータによると、報告書で議論されている世界の磁性材料用レアアース精製の約91％と世界の焼結希土類永久磁石生産の約94％を中国が占めていることが示されている。これらのシェアは特定の製品および年に対応しており、すべてのレアアースまたはすべての磁性材料に一般化することはできません。
同時に、駆動モーターからのレアアース元素の排除は、車両全体からのレアアース元素の排除を直接意味するものではなく、また、車両のサプライチェーン全体が特定の国や地域から離れたことを意味するものでもありません。その他のモーター、電子部品、バッテリーについては、材質や供給元を別途確認する必要があります。
テスラがサイバーキャブの運用要件を満たしながら電気駆動コストを削減し、主要材料への依存を減らすことができれば、それは依然として商業的価値のあるエンジニアリングの進歩となるでしょう。これらの目標を達成するには、まったく新しいモーター原理を発明する必要はありません。しかし、これを普遍的に適用できる技術的ブレークスルーと呼ぶには、構成、パフォーマンス、コストに関するより完全な証拠が必要です。
自動車のモーターには本当にレアアースは不要なのでしょうか? 「Automotive Business Review」は、確認できることは、一部の自動車用モーターはすでにレアアースを使用せずに量産要件を満たしているということであると考えています。まだ確認できないのは、レアアースを含まないソリューションが、より幅広いモデルや動作条件において総合的な利点を引き続き達成できるかどうかです。
Cybercab の場合、次のステップは、モーターのトルク-速度曲線、効率分布、温度境界、および実際の動作性能を確認することです。産業界では、新車種の定点、量産規模、磁性材料調達の変化に注目する必要がある。この情報だけで、置換がどの程度進んでいるかを説明できます。
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