Quelles sont les préoccupations ?

La Chine contrôle en grande partie l’approvisionnement en terres rares, ce qui a historiquement entraîné une forte volatilité des prix. En 2011, après que la Chine a restreint ses exportations de terres rares, les prix du néodyme et du dysprosium ont augmenté d’environ 750 % et 2000 %, respectivement. Les prix ont de nouveau augmenté en 2021 et 2022 pour atteindre un pic en 2022 d’environ 4 fois sa moyenne des 8 années précédentes. Bien que le prix se soit à nouveau stabilisé en 2023 et au début de 2024, cela reste une préoccupation pour l’avenir.

L’approvisionnement local en matériaux et l’amélioration des chaînes d’approvisionnement nationales sont devenus une priorité croissante pour de nombreuses industries et gouvernements qui veulent assurer leur avenir. À titre d’exemple, les États-Unis ont alloué des ressources à l’amélioration de leur approvisionnement national en terres rares, mais il faudra du temps pour mettre ces entreprises en ligne.

Les terres rares posent également des problèmes environnementaux liés à l’exploitation minière et au traitement, ainsi qu’aux déchets qui en découlent.

Quel est l’état du marché et de la technologie ?Les moteurs à aimants permanents restent la technologie dominante dans les VE. Grâce aux préoccupations mentionnées précédemment, des progrès ont été réalisés avec des alternatives sans terres rares. Renault utilise des moteurs synchrones à excitation externe (EESM) dans les véhicules électriques depuis la Zoe, et d’autres constructeurs comme BMW ont adopté cette approche. Cependant, bien que ces moteurs réduisent les coûts des matériaux, leur fabrication est généralement plus complexe en raison des enroulements en cuivre sur le rotor et de la nécessité d’excitation du rotor. Par conséquent, les coûts de fabrication sont généralement plus élevés.

Les aimants sans terres rares sont une autre solution, à différents niveaux de commercialisation, des entreprises comme Proterial déclarant que ses aimants « offrent les niveaux les plus élevés au monde parmi les aimants en ferrite ». Niron Magnetics développe des aimants en nitrure de fer, dont les versions de nouvelle génération prévoient de rivaliser avec les performances du néodyme. PASSENGER est un projet européen de développement d’alliages de strontium, de ferrite et de manganèse, d’aluminium et de carbone. Des efforts considérables sont déployés dans ce domaine, et bien qu’il soit peu probable que ces matériaux remplacent à l’identique les aimants en terres rares dans un avenir proche, les avantages d’un coût inférieur et d’une stabilité de l’approvisionnement pourraient suffire à faire basculer le marché dans cette direction, IDTechEx prévoyant une part de 12 % pour les aimants sans terres rares sur le marché d’ici 2034.

Pourquoi les moteurs à aimants permanents restent la technologie dominante

Deux facteurs principaux (avec de multiples considérations) qui motivent le choix de la technologie du moteur : la performance et le coût. Les moteurs à aimants permanents à base de terres rares ont tendance à fournir la densité de puissance et de couple la plus élevée, l’efficacité et les faibles coûts de fabrication. Leur principal inconvénient est le coût de la nomenclature, les aimants représentant souvent environ un tiers du coût total des matériaux du moteur.

Par rapport à leur pic de 2022, les prix des terres rares se sont stabilisés, ce qui a permis aux moteurs à aimants permanents de redevenir compétitifs en termes de coûts et de détourner une partie de l’attention immédiate de la nécessité de trouver des alternatives. La plupart des fournisseurs de niveau 1 offrent désormais l’option des moteurs à aimants permanents ou des EESM, mais c’est à l’OEM de prendre cet engagement. D’après les entretiens d’IDTechEx avec les OEM, la plupart ont des options disponibles pour les EESM en interne ou par l’intermédiaire des fournisseurs, mais elles sont principalement réservées en cas d’augmentation significative des prix des aimants ou de nécessité de localiser l’augmentation de l’approvisionnement en matériaux (en raison de pressions géopolitiques ou réglementaires).

Une question plus vaste

À moins que nous ne voyions une amélioration significative des aimants sans terres rares, ou une forte pression réglementaire, les moteurs à aimants permanents en terres rares sont susceptibles de conserver la majorité des parts de marché, d’autant plus que la Chine est le plus grand marché de véhicules électriques et qu’elle est moins incitée à s’éloigner des terres rares.

Une question qui devrait être posée est de savoir si les conducteurs ont vraiment besoin d’autant de puissance que celle qui est souvent installée dans les véhicules ou les variantes à double moteur ? Les variantes à double moteur sont généralement moins efficaces et utilisent plus de matériaux pour créer et installer le deuxième moteur. Ces puissances plus élevées et ces moteurs supplémentaires ne sont pas nécessaires la grande majorité du temps, tout comme les gros véhicules en général. Cependant, les modèles plus puissants et plus haut de gamme s’adressent à un groupe démographique de consommateurs différent et donnent aux équipementiers la possibilité d’augmenter leurs marges bénéficiaires. Si cela aide les véhicules électriques à gagner davantage de parts de marché, remplaçant les moteurs à combustion, alors c’est peut-être le moindre de deux maux.

Le rapport d’IDTechEx, « Moteurs électriques pour véhicules électriques 2024-2034 », se penche sur les types de moteurs électriques utilisés dans les véhicules électriques ainsi que sur les alternatives émergentes comme le flux axial et les moteurs-roues. Le rapport examine le marché des véhicules électriques pour les voitures, les bus, les camions, les fourgonnettes, les deux-roues, les trois-roues et les microvoitures en Chine, en Europe et aux États-Unis, y compris les prévisions de la demande de moteurs par technologie et matériaux utilisés au cours des 10 prochaines années.

Pour en savoir plus sur ce rapport IDTechEx, y compris des exemples de pages téléchargeables, veuillez consulter www.IDTechEx.com/motors.

Pour le portefeuille complet d’études de marché sur les véhicules électriques d’IDTechEx, veuillez consulter www.IDTechEx.com/Research/EV.

À propos d’IDTechEx :

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