Resumen:
Por un lado, los fabricantes de automóviles están preocupados por el suministro de imanes de tierras raras. Por otro lado, Musk dijo que los motores de Tesla ya no pueden utilizar tierras raras. En septiembre de 2026, según citas de los medios, el director ejecutivo de Tesla, Musk, dijo que el motor de su taxi autónomo Cybercab no utiliza tierras raras y mantiene un rendimiento de resistencia. Junto a esta afirmación, también hay información de que el tamaño de la unidad de propulsión eléctrica se ha reducido en un 18% y el peso se ha reducido en un 25%.
Estos números pueden dar una impresión intuitiva: al eliminar las tierras raras, el motor no solo no empeora, sino que se vuelve más pequeño y liviano.
Pero para los ingenieros eléctricos, el juicio debe comenzar con otras preguntas: ¿Quién es el objetivo de la comparación? ¿A qué velocidad corresponde la potencia de salida? ¿Cuánto torque puede mantener? ¿Qué pasa con el aumento de temperatura, la eficiencia y el ruido durante el funcionamiento continuo?
"Automotive Business Review" cree que la declaración de Musk es una afirmación de desempeño por parte de la empresa y aún no puede considerarse como una conclusión que haya sido probada de forma independiente. Lo que realmente vale la pena discutir es la dependencia de los propulsores eléctricos de los automóviles de las tierras raras y cuánto margen hay para su sustitución.
Los motores libres de tierras raras ya se han incorporado a los automóviles producidos en masa. La controversia actual ha ido más allá del "¿no podemos usarlo?" ¿Los ahorros en la adquisición de imanes se traducirán en inversiones adicionales en rodamientos, reductores y sistemas de refrigeración? ¿Puede una potencia máxima similar corresponder a una salida continua y una experiencia del vehículo similares? Estas cuestiones determinan el ámbito de aplicación de las alternativas.
Los motores necesitan campos magnéticos
No necesariamente se requieren tierras raras
Los motores convierten la energía eléctrica en energía mecánica, en la que los campos magnéticos desempeñan un papel clave. Los imanes permanentes pueden proporcionar un campo magnético y las bobinas energizadas también pueden producir un campo magnético. Además, la diferencia de reluctancia en diferentes direcciones del rotor también se puede utilizar para generar par sin tener que configurar imanes permanentes o devanados de campo en el rotor.
Por lo tanto, no existe una única vía técnica para los motores de automóvil sin tierras raras.
El motor síncrono de excitación eléctrica establece un campo magnético a través de la bobina del rotor; el motor de inducción utiliza inducción electromagnética para generar la corriente del rotor; El motor de reluctancia síncrono genera par a través de la diferencia de reluctancia del rotor. Los motores de imanes permanentes también pueden utilizar imanes sin tierras raras.
La ventaja de los imanes permanentes de tierras raras es que pueden proporcionar un campo magnético fuerte en un volumen pequeño, creando condiciones para que los motores sean compactos y de alta eficiencia. Sin embargo, el rendimiento del imán y el rendimiento general de la máquina no pueden equipararse directamente.
Por ejemplo, el producto de energía magnética es un indicador importante para evaluar los materiales magnéticos permanentes, pero la potencia, el par o el volumen de todo el motor no se pueden calcular directamente en función de su proporción. El diseño del circuito magnético, la carga de corriente, el par de reluctancia y la capacidad de enfriamiento influyen en la determinación del resultado final.
Para comprender las tecnologías alternativas, debemos distinguir tres niveles: sin tierras raras pesadas, sin tierras raras y sin imanes permanentes.
Libre de tierras raras pesadas generalmente se refiere a la eliminación de elementos de tierras raras pesadas como el disprosio y el terbio. Los imanes aún pueden utilizar elementos ligeros de tierras raras, como el neodimio y el praseodimio. Los imanes pesados de neodimio de tierras raras anunciados por Proterial (anteriormente Hitachi Metals) en 2025 entran en esta categoría.
La ausencia de tierras raras no significa que se deban eliminar los imanes permanentes. Los imanes de ferrita, sin tierras raras añadidas, son una opción. Sin embargo, no se garantiza que la "ferrita" en sí misma sea una fórmula de tierras raras cero. Algunas ferritas de alto rendimiento están modificadas con elementos como el lantano, y aún es necesario comprobar la composición específica del material.
La ausencia de imanes permanentes cambia aún más el diseño del rotor. Las soluciones de excitación eléctrica, inducción y reluctancia síncrona pura pueden funcionar sin depender de imanes permanentes.
La reducción de ciertos elementos, la sustitución de materiales magnéticos y el cambio de estructuras de motores tienen distintos impactos en la fabricación, el control y la cadena de suministro.
Ya tenemos planes de producción en masa
El camino de Tesla aún por confirmar
El sistema de propulsión eléctrica de quinta generación de BMW utiliza un esquema de excitación eléctrica para establecer un campo magnético energizando el rotor, evitando el uso de imanes permanentes de tierras raras. El anuncio de BMW de 2021 reveló que esta generación de motores ha estado en producción para el iX3 desde 2020 y se utilizará en el iX y el i4.
Este tipo de solución necesita resolver problemas como el suministro de energía al rotor giratorio y la disipación de calor del rotor. La solución de suministro de energía por inducción del eje del rotor desarrollada por ZF se centra en mejoras en el método de suministro de energía, la estructura y la utilización del espacio.
Otra dirección es combinar el par del imán permanente y el par de reluctancia. El uso de motores de reluctancia síncronos asistidos por ferrita no reemplaza simplemente un imán en el motor original. En cambio, la estructura del rotor y el diseño del circuito magnético permiten que los dos pares compartan la salida.
Se pueden discutir todas estas rutas, pero no se puede concluir que Cybercab haya adoptado alguna de ellas.
Tesla propuso un plan de motor de imán permanente sin tierras raras de próxima generación en 2023, lo que proporcionó un trasfondo para la especulación externa, pero no puede reemplazar la divulgación de la configuración y los materiales reales de Cybercab. La información sobre volumen, peso y duración de la batería no es suficiente para descartar otras posibilidades de diseño.
En particular, es importante tener en cuenta que la reducción de volumen del 18 % y la reducción de peso del 25 % en los informes públicos son para la unidad de propulsión eléctrica. La unidad de accionamiento eléctrico puede contener componentes distintos del motor, y también es necesario aclarar su rango de comparación y las condiciones de salida. La vivienda, la refrigeración, la transmisión y la integración del sistema pueden afectar los resultados. Sólo porque la reducción de peso es mayor que la reducción de volumen, no se puede inferir qué imán se utiliza.
Del mismo modo, "mantener una conducción continua" es una expresión a nivel del vehículo. La capacidad de la batería, el peso del vehículo, la resistencia al viento, los neumáticos y la eficiencia de la conducción eléctrica participan en la determinación de la duración de la batería, y los cambios en la eficiencia del motor no se pueden calcular por separado basándose en esto.
Mayor densidad de potencia
No equivale a un aumento en la densidad de torque
La relación entre potencia del motor, par y velocidad no es complicada:
Potencia P (kilovatios) = par T (N·m) × velocidad de rotación n (rev/min) ÷9549,3.
Esto significa que en un determinado punto de funcionamiento, para obtener la misma potencia, se puede utilizar una velocidad más baja y un par mayor, o se puede utilizar una velocidad más alta y un par más pequeño.
Para un motor de flujo radial típico, cuando condiciones como la carga electromagnética son similares, existe una relación proporcional aproximada entre el par y el volumen efectivo del rotor. Pero cuando se abarcan diferentes materiales, soluciones estructurales y de refrigeración, el par no se puede juzgar basándose únicamente en el volumen total de la máquina.
Aumentar la velocidad de rotación es un medio importante para mejorar la densidad de potencia, pero no significa que la densidad de par aumente simultáneamente.
Para dar un ejemplo sólo para ilustrar el principio: supongamos que el par de una determinada solución bajo el mismo volumen es el 70% del punto de referencia. Si puede mantener esta relación de par al doble de velocidad, la potencia de salida puede alcanzar el 140% del punto de referencia.
Es posible que los motores reales no puedan hacer esto. Después de ingresar a la zona de alta velocidad, el voltaje, la corriente, el control de debilitamiento del campo, la resistencia mecánica y la disipación de calor formarán restricciones. El par máximo y la velocidad máxima no suelen estar en el mismo punto de funcionamiento y no pueden multiplicarse directamente por la potencia máxima.
Aumentar la velocidad no es una capacidad exclusiva de los motores de ferrita. La solución NdFeB también puede diseñarse para alta velocidad. Una comparación justa requiere aclarar el rango de velocidad, los requisitos de salida y las limitaciones térmicas, en lugar de utilizar un motor de alta velocidad y otro motor con diferentes objetivos de diseño para comparar directamente las ventajas y desventajas de las rutas de materiales.
Los datos del anuncio técnico de Bomailicheng del 24 de julio de 2023 proporcionan una referencia específica. La investigación utiliza el motor de accionamiento de imán permanente NdFeB para automóviles como punto de referencia de comparación de simulación y produce un prototipo de ferrita. El anuncio indicaba que el diseño fijaba los diámetros del rotor y del estator y tenía en cuenta la temperatura de funcionamiento y la resistencia a alta velocidad, pero no revelaba la marca del motor de referencia, el modelo ni las condiciones completas de prueba.
Según los datos anunciados, la potencia del prototipo es aproximadamente un 7,3% menor que el punto de referencia, el par máximo es un 37% menor y la especificación de velocidad máxima aumenta en un 50%. Esta es una comparación de diseño específico y no se puede generalizar a una diferencia de rendimiento fija para todos los motores de ferrita.
En condiciones como arrancar con carga completa, aceleración rápida a bajas velocidades en ciudades, etc., la fuerza motriz en el extremo de la rueda afecta directamente la experiencia de potencia. Sin embargo, la disminución del 37% en el par máximo del motor no significa que la capacidad de arranque del vehículo haya disminuido año tras año. Los resultados reales también dependen de la curva de par a baja velocidad, la relación de reducción, las capacidades de suministro de energía y las condiciones de adherencia de los neumáticos.
Aumentar la relación de reducción puede aumentar el par en el extremo de la rueda, pero requiere una coincidencia sincrónica del rango de velocidad del motor, la velocidad máxima del vehículo, la carga del engranaje y la pérdida de transmisión. La potencia máxima está cerca, que es solo el punto de partida para adaptar todo el vehículo.
Más allá de la autopista
También hay disipación de calor, ruido y baja temperatura
El aumento de la velocidad planteará nuevos requisitos en cuanto a resistencia del rotor, equilibrio dinámico, rodamientos y lubricación. El costo también puede reflejarse en NVH y gestión térmica.
NVH se refiere al ruido, la vibración y la aspereza. Los cambios en la velocidad de rotación cambiarán la frecuencia de la excitación electromagnética y mecánica; si está cerca del rango de resonancia de la estructura, puede amplificar la vibración o los aullidos. El motor, el reductor, la carcasa y la suspensión deben evaluarse como un sistema completo.
La información sobre el peso, el volumen y la duración de la batería en los informes Cybercab existentes no son suficientes para juzgar estos problemas acústicos, ni pueden explicar si se ha aumentado la inversión en aislamiento de vibraciones y reducción de ruido.
Lo mismo ocurre con la gestión térmica. Cuando otras condiciones son similares, aumentar la velocidad puede aumentar algunas pérdidas en el hierro, pérdidas en el devanado de CA y pérdidas mecánicas, pero el aumento de temperatura final depende de todas las pérdidas y de las condiciones de disipación de calor. No se puede simplemente concluir que los motores de alta velocidad deben estar más calientes, ni se puede suponer que el rotor ya no produce pérdidas simplemente porque se elimina el devanado de excitación del rotor.
El caso de Astemo mencionado en el vídeo proporciona una explicación más específica de este equilibrio del sistema. Según el anuncio de Astemo en octubre de 2025, su motor de accionamiento principal de reluctancia síncrona asistido por imán de ferrita alcanza una potencia de 180 kilovatios. En comparación con su motor tradicional de imán permanente de tierras raras, el tamaño aumenta aproximadamente un 30%; Para controlar la generación de calor, el diseño utiliza una estructura de enfriamiento sumergida en aceite para las ranuras y los extremos del devanado.
El 30% aquí corresponde a la comparación de tamaños de productos específicos y no se puede escribir ya que todos los motores de ferrita son entre un 30% y un 40% más pesados. Lo que ilustra es que la sustitución de materiales puede ir acompañada de ajustes en la estructura y los esquemas de enfriamiento.
Si finalmente se confirma que Cybercab utiliza imanes de ferrita, el margen de desmagnetización a baja temperatura también será un elemento que deberá verificarse. La resistencia de la ferrita a la desmagnetización puede disminuir a bajas temperaturas. Que se produzca una desmagnetización irreversible depende del grado del material, el punto de funcionamiento del circuito magnético, el campo magnético inverso y otras condiciones.
Esto no se puede reducir a "se romperá después de una noche en una zona fría". Las mejoras en materiales, circuitos magnéticos y control de corriente pueden aumentar los márgenes, y agregar tierras raras no es la única solución para todos los diseños.
Como imán cerámico, la ferrita también debe considerar su fragilidad, su método de fijación y su carga mecánica de alta velocidad. Sin embargo, el material es frágil y no se puede deducir directamente que los escombros saldrán volando del conjunto de propulsión eléctrica cuando todo el vehículo colisione; También es necesario evaluar las limitaciones del rotor, la protección de la carcasa y la estructura de instalación del vehículo.
Para Cybercab, los contenidos anteriores son todos proyectos que necesitan obtener datos de prueba, que actualmente son insuficientes para confirmar sus áreas aplicables, y mucho menos el despliegue operativo en Austin puede interpretarse directamente como evitar defectos de baja temperatura.
El taxi no persigue una aceleración extrema
Esto no significa que los requisitos de propulsión eléctrica sean bajos
Como vehículo de operación dedicada, Cybercab puede tener diferentes pesos de rendimiento que los modelos para consumidores individuales.
No centrarse en la aceleración extrema como punto de venta significa que el diseño puede reducir la búsqueda de ciertos indicadores máximos y utilizar más recursos para reducir los costos de fabricación y el consumo de energía operativa. Sin embargo, la alta frecuencia de uso de los taxis aumentará los requisitos de operación continua, arranques y paradas frecuentes, ruido y vida útil.
La misma diferencia de eficiencia puede corresponder a una diferencia más obvia en las facturas de electricidad con un alto kilometraje anual. Los intervalos de mantenimiento, el tiempo de inactividad y la facilidad de las reparaciones también afectan la rentabilidad operativa. Por lo tanto, "el taxi no necesita un alto rendimiento" no es suficiente para concluir que "usar NdFeB es un desperdicio".
La pregunta más precisa es: ¿Qué características se necesitan realmente en el vehículo y qué características valen la pena?
La economía en el aspecto material también está cambiando. Según el resumen público del mercado al contado de Mysteel, el 14 de septiembre de 2026, la cotización de referencia del mercado nacional de praseodimio y óxido de neodimio era de aproximadamente 730.000 yuanes/tonelada. Se trata de la cotización de mercado, no del precio de compra a largo plazo de la empresa automovilística ni del precio de los imanes acabados.
El procesamiento de metales, la calidad de los imanes, la adición pesada de tierras raras, el rendimiento de fabricación y los contratos de compra afectarán la transmisión de precios. La cotización ascendente sólo puede proporcionar antecedentes y no se puede convertir directamente en el cambio de costo de un motor.
Lo que las empresas de automóviles deben comparar es si los ahorros de costos en el lado magnético pueden cubrir los nuevos gastos en otros enlaces. Los ahorros de material pueden verse parcialmente compensados por la necesidad de aumentar el uso de cobre y acero eléctrico, ajustar el reductor, mejorar el enfriamiento o agregar tratamientos acústicos.
También se debe tener en cuenta la estabilidad del suministro. El valor de reducir la dependencia aumenta cuando aumentan los precios de los materiales críticos o aumenta la incertidumbre en la entrega; una vez que los precios caen y la oferta se recupera, las alternativas aún necesitan demostrar competitividad en costos.
No se puede ignorar el progreso de la industrialización de nuevos materiales. Los imanes de nitruro de hierro de Niron tienen valor de investigación y comercialización, pero su planta de Sartell, con una capacidad de producción anual total de 1.500 toneladas, como se anunció en septiembre de 2026, se pondrá en funcionamiento en 2027. Este plan no puede utilizarse como prueba de que tenga la misma escala de capacidad de suministro, ni puede utilizarse para inferir el origen de los materiales de Cybercab.
Para las empresas de vehículos, desde la disponibilidad de materiales hasta la producción en masa de modelos, también hay verificación, designación de proveedores, construcción de líneas de producción y mejora del rendimiento. Es necesario calcular si vale la pena adoptar una solución a lo largo de todo el ciclo del producto.
¿Cuánto puede reemplazar?
Depende de la carga y compra real
Las elecciones de las empresas de automóviles cambiarán la cantidad promedio de tierras raras requeridas para cada vehículo, pero una disminución en el uso de bicicletas no significa automáticamente una disminución en la demanda total de la industria.
La demanda de tierras raras en los motores de propulsión de automóviles puede entenderse aproximadamente como:
Demanda ≈ producción de automóviles × número promedio de motores de accionamiento por vehículo × proporción de motores que utilizan tierras raras × cantidad promedio de tierras raras utilizadas por motor.
La popularización de soluciones sin tierras raras afecta principalmente la proporción de uso; El diseño de reducción de tierras raras afecta principalmente al consumo de una sola máquina. Al mismo tiempo, los volúmenes de producción de vehículos y las configuraciones de los motores también están cambiando. Por lo tanto, el impacto de las tecnologías alternativas puede reflejarse primero en una desaceleración del crecimiento de la demanda.
Por el lado de la oferta, existen escalas industriales. Los datos de 2024 del informe "Elementos de tierras raras: camino hacia una cadena de suministro segura y diversificada" publicado por la Agencia Internacional de Energía en 2026 muestran que China representa aproximadamente el 91% de la refinación mundial de tierras raras para materiales magnéticos y aproximadamente el 94% de la producción mundial de imanes permanentes de tierras raras sinterizadas analizada en el informe. Estos porcentajes corresponden a productos y años específicos y no pueden generalizarse a todas las tierras raras ni a todos los materiales magnéticos.
Al mismo tiempo, la eliminación de elementos de tierras raras en los motores de propulsión no puede equivaler directamente a la eliminación de elementos de tierras raras en todo el vehículo, ni significa que toda la cadena de suministro del vehículo se haya alejado de un determinado país o región. Para otros motores, componentes electrónicos y baterías, los materiales y fuentes de suministro deben verificarse por separado.
Si Tesla puede reducir los costos de propulsión eléctrica y reducir la dependencia de materiales clave mientras cumple con los requisitos operativos de Cybercab, seguirá siendo un progreso de ingeniería con valor comercial. Para lograr estos objetivos no es necesario inventar un principio motor completamente nuevo; pero para llamarlo un avance tecnológico de aplicación universal se requiere evidencia más completa de configuración, rendimiento y costo.
¿Los motores de los automóviles realmente ya no necesitan tierras raras? "Automotive Business Review" cree que lo que se puede confirmar es que algunos motores de automóviles ya pueden cumplir con los requisitos de producción en masa sin el uso de tierras raras; lo que aún no se puede confirmar es si las soluciones libres de tierras raras pueden seguir logrando ventajas integrales en una gama más amplia de modelos y condiciones de trabajo.
Para Cybercab, el siguiente paso debería ser observar la curva de par-velocidad del motor, la distribución de eficiencia, el límite de temperatura y el rendimiento operativo real. En el caso de las industrias, deberíamos prestar atención a los cambios en los puntos fijos de los nuevos modelos de automóviles, la escala de producción en masa y la adquisición de materiales magnéticos. Sólo esta información puede explicar hasta qué punto ha avanzado la sustitución.
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