Tesla pozbywa się metali ziem rzadkich z silnika. To ważniejsza zmiana, niż może się wydawać

Tesla pozbywa się metali ziem rzadkich z silnika. To ważniejsza zmiana, niż może się wydawać.

Tesla pokazała nowy silnik elektryczny zastosowany w Cybercabie, który nie wykorzystuje metali ziem rzadkich. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że to kolejna techniczna ciekawostka dotycząca samochodu, którego i tak nie kupimy jeszcze w tradycyjny sposób.

W rzeczywistości jest to jeden z ciekawszych kierunków rozwoju napędów elektrycznych, jakie Tesla zapowiedziała w ostatnich latach.

Nie dlatego, że samochód nagle będzie dzięki temu zużywał o połowę mniej energii. Nie dlatego, że silnik bez neodymu jest czymś zupełnie nowym. I nawet nie dlatego, że Tesla jako pierwsza znalazła sposób na zbudowanie takiej jednostki.

Znaczenie tej konstrukcji leży gdzie indziej: w połączeniu wydajności napędu, jego gabarytów, kosztów produkcji oraz bezpieczeństwa łańcucha dostaw.

I właśnie z tej perspektywy warto na nowy silnik Tesli spojrzeć.

Tesla pracowała nad tym od kilku lat

Informacja o silniku pozbawionym metali ziem rzadkich nie pojawiła się nagle we wrześniu 2026 roku.

Tesla mówiła o takim rozwiązaniu już podczas Investor Day w 2023 roku. Firma zapowiadała wówczas nową generację jednostki napędowej wykorzystującej silnik z magnesami trwałymi, ale bez stosowania pierwiastków ziem rzadkich.

To istotny szczegół, ponieważ Tesla od dawna korzysta z różnych typów silników.

W pierwszych Modelach S czy Modelach X dużą rolę odgrywały silniki indukcyjne. Ich zaletą jest między innymi brak magnesów trwałych, a więc również brak konieczności stosowania materiałów magnetycznych zawierających metale ziem rzadkich.

Później Tesla bardzo mocno postawiła jednak na silniki z magnesami trwałymi. Powód jest prosty: pozwalają uzyskać bardzo dobrą sprawność i wysoką gęstość mocy przy niewielkich rozmiarach.

Problem polegał na tym, że najlepsze magnesy trwałe stosowane w samochodach elektrycznych opierają się na materiałach takich jak neodym, a w niektórych rozwiązaniach również na innych pierwiastkach ziem rzadkich.

Tesla próbuje więc zachować zalety silnika z magnesami trwałymi, jednocześnie rezygnując z materiałów, których dostępność i produkcja są strategicznie skoncentrowane. A przez to mogą nastręczać w przyszłości sporo problemów.

Dlaczego metale ziem rzadkich są problemem?

W tym miejscu łatwo wpaść w pułapkę uproszczenia.

Metale ziem rzadkich nie są szczególnie „rzadkie” w sensie geologicznym. Problemem jest przede wszystkim ich wydobycie, separacja, rafinacja i produkcja wysokiej jakości materiałów magnetycznych. Jednym słowem a właściwie dwoma: Jest drogo i ciężko. to tak w dużym skrócie.

No i światowa produkcja jest mocno uzależniona od Chin. To zapewne też nie do końca podoba się tesli, zresztą pewnie nie tylko jej:)

W przypadku samochodów elektrycznych, szczególne znaczenie mają magnesy neodymowe oraz dodatki stosowane w celu poprawy ich właściwości w wysokich temperaturach.

Dla producenta samochodów nie jest to wyłącznie kwestia ceny pojedynczego komponentu.

To kwestia całego łańcucha dostaw.

Jeżeli jeden region świata ma bardzo silną pozycję w wydobyciu, przetwarzaniu i produkcji magnesów, każdy problem handlowy, polityczny czy logistyczny może przełożyć się na produkcję samochodów.

W ostatnich latach było to zresztą coraz bardziej widoczne. Ograniczenia eksportowe dotyczące części metali ziem rzadkich i produktów magnetycznych pokazały producentom samochodów, że dostęp do materiałów potrzebnych do produkcji silników może stać się elementem strategicznym, a nie tylko zakupowym.

Dlatego silnik, który pozwala ograniczyć zależność od takich materiałów, ma dla producenta znacznie większą wartość niż mogłoby wynikać z samej specyfikacji technicznej.

Najciekawsze nie jest nawet to, że silnik nie ma metali ziem rzadkich…

Według informacji przedstawionych przy okazji nowego Cybercaba, jednostka napędowa jest również mniejsza i lżejsza od stosowanych wcześniej rozwiązań.

I tutaj zaczyna się prawdziwa inżynieria. Naprawdę zaawansowana.

W samochodzie elektrycznym każdy element układu napędowego wpływa na kilka innych. Jeżeli można zmniejszyć silnik, można inaczej zaprojektować jego mocowanie. Jeżeli jest lżejszy, zmniejsza się masa samochodu. Jeśli zajmuje mniej miejsca, projektanci otrzymują większą swobodę przy projektowaniu całego pojazdu.

Nie zawsze przekłada się to bezpośrednio na dodatkowe kilometry zasięgu.

Ale może przekładać się na niższą masę, niższe koszty produkcji i lepsze wykorzystanie przestrzeni.

A to są parametry, które dla producenta samochodów mają ogromne znaczenie.

Szczególnie wtedy, kiedy mówimy nie o pojedynczym samochodzie, ale o produkcji liczonej w setkach tysięcy lub milionach egzemplarzy.

Nie oczekiwałbym jednak rewolucji w zasięgu

Tutaj warto zachować pewien dystans do marketingowego języka.

Silniki elektryczne już dzisiaj są bardzo sprawne. W najlepszych konstrukcjach sprawność przekracza grubo 90%., a w określonych warunkach może być jeszcze bliższa maksymalnej granicy czyli 100%.

Dlatego poprawienie samego silnika o kilka procent nie oznacza automatycznie kilku procent większego zasięgu samochodu.

Na końcowe zużycie energii wpływa przecież cały samochód: jego masa, aerodynamika, opony, temperatura, układ klimatyzacji, prędkość jazdy, elektronika pokładowa czy charakterystyka pracy baterii.

Z tego powodu nie traktowałbym nowego silnika Tesli jako technologii, która nagle pozwoli samochodom przejeżdżać dwukrotnie większy dystans.

To byłaby po prostu nierealne.

Znacznie bardziej interesujące jest to, że Tesla próbuje poprawić kilka parametrów jednocześnie.

Cybercab jest bardzo dobrym miejscem na taki eksperyment

Nieprzypadkowo nowy silnik pojawił się właśnie w Cybercabie.

To samochód zaprojektowany od podstaw z zupełnie innymi założeniami niż klasyczny Model 3 czy Model Y. Jest niewielki, dwuosobowy i podporządkowany przede wszystkim efektywności oraz wykorzystaniu jako pojazd autonomiczny.

Cybercab uzyskał również bardzo niski certyfikowany poziom zużycia energii – 165 Wh/milę (po naszemu? To 10,25 kWh/100 km). To kosmicznie niski wynik, który dobrze pokazuje, jak wiele można osiągnąć, kiedy samochód od początku projektuje się z myślą o maksymalnej efektywności.

(Amerykańska EPA już sprawdziła co potrafi Cybercab – na baterii 47,6 kWh ta nowoczesna konstrukacja tesli o masie 1412 kg, ma przejechać aż 468 km, na napędzie umiejscowionym z przodu auta. To tak zwany „real range”, bo jeśli chodzi o laboratorium, to wynik jest wręcz oszałamiający – 668,8 km – ale to czysto laboratoryjne warunki nie odzwierciedlające rzeczywistych warunków drogowych)

I właśnie w takim pojeździe można łatwiej wykorzystać zalety kompaktowego układu napędowego.

Mniejszy silnik nie musi być tylko mniejszym silnikiem.

Może oznaczać inną architekturę samochodu.

Pozwolić ograniczyć masę.

Może ułatwić produkcję.

Jak również zmniejszyć zależność od konkretnych dostawców materiałów.

To właśnie suma tych efektów jest tutaj najważniejsza.

Tesla nie odkryła silnika bez metali ziem rzadkich

Warto również wyraźnie zaznaczyć jedną rzecz.

Nie mamy do czynienia z sytuacją, w której Tesla wynalazła pierwszy na świecie silnik elektryczny pozbawiony metali ziem rzadkich.

Takie konstrukcje istnieją od dawna.

Silniki indukcyjne nie potrzebują magnesów trwałych. Stosowane są również inne rozwiązania wykorzystujące materiały magnetyczne niewymagające klasycznych pierwiastków ziem rzadkich.

Wyzwaniem jest coś innego.

Chodzi o uzyskanie odpowiedniej gęstości mocy, sprawności, trwałości, kosztu produkcji i możliwości masowej produkcji jednocześnie.

I właśnie dlatego projekt Tesli jest interesujący!

Nie dlatego, że sama idea jest nowa, ale dlatego, że próbuje ją wdrożyć producent produkujący samochody na dużą skalę.

To zupełnie inny poziom wyzwania niż zbudowanie prototypu laboratoryjnego.

To może być ważniejsze dla przemysłu niż dla kierowcy

Kierowca Cybercaba prawdopodobnie nie poczuje różnicy wynikającej z samego faktu, że w silniku nie ma neodymu.

Samochód będzie po prostu zużywał określoną ilość energii, osiągał określoną moc i przejeżdżał określony dystans.

Nie pojawi się na ekranie komunikat: „Twój silnik właśnie ominął chiński łańcuch dostaw”😉.

Dla producenta sytuacja wygląda jednak zupełnie inaczej.

Jeżeli można zbudować silnik o podobnych lub lepszych parametrach bez korzystania z materiałów obarczonych ryzykiem dostaw, mamy potencjalnie bardzo konkretną przewagę.

A jeżeli dodatkowo można zmniejszyć jego rozmiar i masę, dochodzą kolejne korzyści.

Dlatego uważam, że największe znaczenie tej technologii może być widoczne nie w folderze reklamowym samochodu, ale w fabryce. i przede wszystkim w kosztach. Bo jeśli coś jest określane jako „upgrade” – to siłą rzeczy jest lepsze, mniejsze, bardziej dopracowane i w ponad 95% przypadków tańsze niż poprzednik. O to przecież chodzi w tej całej zabawie. Robić lepsze i bardziej wydajne ale za mniejsze pieniądze…

I tutaj Tesla może mieć jeszcze jeden cel

W przypadku Tesli trudno patrzeć na tę technologię wyłącznie przez pryzmat jednego Cybercaba.

Firma od lat próbuje upraszczać swoje samochody i jednocześnie ograniczać liczbę elementów oraz materiałów, od których zależy produkcja.

To podejście było widoczne przy projektowaniu kolejnych generacji napędów, elektroniki i procesów produkcyjnych.

Silnik pozbawiony metali ziem rzadkich bardzo dobrze wpisuje się w tę filozofię.

Jeżeli rozwiązanie okaże się odpowiednio tanie, trwałe i skalowalne, może w przyszłości trafić również do innych modeli.

I dopiero wtedy będziemy mogli mówić o naprawdę dużym znaczeniu tej technologii.

Nie wtedy, kiedy Tesla pokaże jeden interesujący silnik.

Tylko wtedy, kiedy taki silnik stanie się standardowym elementem produkowanych seryjnie samochodów. A mówimy o milionach aut wyjeżdżających z fabryk Tesli. To jest właśnie skala, a skala to niższe koszty i większe zyski.

To nie jest rewolucja. To jest bardzo rozsądny kierunek rozwoju

I chyba właśnie tak należy dzisiaj patrzeć na nową jednostkę napędową Tesli.

Nie jako na technologiczną rewolucję, która za kilka miesięcy zmieni cały rynek samochodów elektrycznych.

Ale jako na bardzo konkretną odpowiedź na kilka problemów, z którymi przemysł motoryzacyjny będzie mierzył się coraz częściej.

Jak zmniejszyć masę i poprawić gęstość mocy? Ograniczyć koszty oraz uprościć produkcję? Jak wreszcie zmniejszyć zależność od krytycznych surowców? To ostatnie jest mega ważne w przemyśle i to nie tylko motoryzacyjnym.

Bo dziś włodarze nie tylko Tesli zadają sobie pytanie: jak budować samochody elektryczne w świecie, w którym bezpieczeństwo łańcuchów dostaw staje się równie ważne jak sama technologia?

Tesla próbuje odpowiedzieć na wszystkie te pytania jednocześnie.

Dlatego nowy silnik Cybercaba jest rzeczywiście ważnym osiągnięciem.

Najważniejsze jest to, że firma próbuje doprowadzić taką konstrukcję do poziomu, na którym będzie można produkować ją masowo, tanio i bez uzależnienia od strategicznych surowców.

A to w długiej perspektywie może okazać się znacznie ważniejsze, niż kilka procent poprawy sprawności, czy wydłużenie zasiegu. Tesla chce działać globalnie, tak aby po zastosowaniu nowego rozwiązania, było: taniej, łatwiej, szybciej i bez uzależnienia od kogokolwiek, w sensie dostaw.

I właśnie takich zmian w elektromobilności będziemy prawdopodobnie obserwować coraz więcej. Nie zawsze będą spektakularne. Często nawet nie będzie ich widać z miejsca kierowcy. Ale to one mogą decydować o tym, ile będzie kosztował samochód elektryczny za pięć czy dziesięć lat i jak łatwo będzie go produkować na masową skalę.

Fot: x.com/KShiverz, x.com/SawyerMerritt