Embora o preço tenha estabilizado um pouco, em outubro de 2022 ainda era 2,4 vezes superior ao de 2013 e 2020. Apesar de alguns fabricantes de automóveis possuírem tecnologias alternativas de motores que não dependem de terras raras, o mercado não apresentou uma alteração significativa nesse sentido; porquê?
No seu pico, em 2022, o preço do neodímio foi 3,8 vezes superior ao preço médio entre 2013 e 2020. Fonte: IDTechEx - "Motores Elétricos para Veículos Elétricos 2022-2032"
Quais são as opções tecnológicas para os motores?
A IDTechEx realizou uma extensa pesquisa sobre o mercado de motores elétricos para veículos elétricos, incluindo análises, comparações e previsões de procura para diversas tecnologias de motores no seu relatório "Motores Elétricos para Veículos Elétricos 2022-2032". Até à data, as três principais categorias utilizadas no mercado de automóveis elétricos são os motores de íman permanente, os motores de indução e os motores de rotor bobinado. Do ponto de vista dos materiais, cada um utiliza tipicamente um estator fixo com bobinas de cobre; a diferença reside na construção do rotor. Os motores de íman permanente, como o nome sugere, utilizam ímanes no rotor que são geralmente feitos de metais de terras raras, sendo o neodímio o mais comum (embora tenham sido feitos alguns avanços nos ímanes de ferrite). Os motores de indução utilizam uma gaiola ou bobinas de cobre no rotor e operam com base no princípio assíncrono. Por fim, os motores de rotor bobinado também possuem bobinas de cobre no rotor, mas são excitados diretamente por uma corrente elétrica.
Existem outras tecnologias de motores, como os motores de relutância variável, que foram desenvolvidas para aplicações em veículos de passageiros, mas até agora o mercado tem sido dominado pelas três opções acima referidas.
O que está a acontecer no mercado dos veículos elétricos?
Os motores de íman permanente são, de longe, os motores elétricos mais utilizados no mercado dos veículos elétricos, graças à sua elevada densidade de potência, densidade de binário e eficiência. Em 2021, os motores de íman permanente representavam 84% do mercado de automóveis elétricos. Apesar da sua utilização nos primeiros veículos da Tesla, os motores de indução foram relegados, em grande parte, para motores de accionamento secundário devido às mínimas perdas por arrasto quando não estão a ser utilizados. Os motores de rotor bobinado são a escolha típica quando se requer um motor de acionamento primário sem magnetos permanentes. As opções de rotor bobinado foram utilizadas pela Renault e foram recentemente adotadas pela BMW para o seu motor de quinta geração.
Com o aumento dos custos dos materiais, principalmente dos dispendiosos elementos de terras raras, tem havido um crescente interesse em eliminar gradualmente a sua utilização em motores elétricos. Como referido anteriormente, a BMW e a Renault têm utilizado motores de rotor bobinado, e a Mercedes optou por motores de indução para o seu modelo EQC. Os fornecedores de motores consolidados, como a MAHLE, e empresas mais pequenas, como a Advanced Electric Machines, também estão a focar-se em alternativas sem ímanes. Apesar deste interesse, a quota de mercado dos motores de íman permanente no primeiro semestre de 2022 aumentou para 86%, face aos 84% de 2021.
A quota de mercado dos motores de íman permanente apresentou um ligeiro crescimento em 2022. Fonte: IDTechEx
Porque é que o mercado não abandonou os elementos de terras raras?
Existem diversas razões pelas quais os motores de íman permanente continuam a ser a tecnologia dominante em 2022 até à data. A primeira é a dominância da China no mercado interno de veículos elétricos. O mercado chinês de veículos elétricos é o maior do mundo, e a China é também responsável pela grande maioria do fornecimento de terras raras, pelo que o custo do neodímio não é uma preocupação tão grande como noutras regiões. Outra possível razão são os cronogramas de desenvolvimento automóvel; as plataformas de veículos que serão comercializadas em 2022 terão sido desenvolvidas ao longo de vários anos, existindo contratos já existentes para o fornecimento de motores. Haverá um desfasamento entre o interesse do mercado em motores sem íman permanente e a sua implementação efetiva nas ruas. As tecnologias alternativas de motores também exigirão conhecimento especializado e desenvolvimento; os fabricantes de equipamento original (OEM) estão familiarizados com os motores de íman permanente, e uma mudança tecnológica necessita de demonstrar fiabilidade, desempenho equivalente ou superior e que não requer alterações significativas na eletrónica de controlo (a menos que esta possa ser integrada no motor).
Perspetivas do Mercado de Motores Elétricos:
Apesar do aumento dos custos dos elementos de terras raras e outros materiais, a IDTechEx prevê que a maior parte do mercado de veículos elétricos continuará a depender de motores de íman permanente a curto e médio prazo, particularmente na China, que detém a maior fatia deste mercado. A Europa é a principal região onde podemos esperar uma maior adoção de tecnologias sem ímanes, como já foi demonstrado pela Renault, BMW e Mercedes. Dentro de alguns anos, com a próxima geração de plataformas para veículos, esperamos ver mais anúncios sobre opções sem ímanes.
