Представьте себе полку в супермаркете, где 90% товаров поступает от одного поставщика. Так выглядит мировой рынок постоянных магнитов: 90% их производства контролируют китайские компании. В основе большинства постоянных магнитов лежат неодимовые магниты NdFeB, которые используются в электромобилях, ветрогенераторах и медицинском оборудовании. Но в апреле 2025 года Китай ввёл экспортные ограничения на редкоземельные элементы и магниты, что привело к падению экспорта на 75% за два месяца. Nissan уже сократил планы по выпуску нового Leaf.
Однако индустрия давно искала альтернативу. Геополитический шок 2025 года ускорил разработку новых материалов. Сегодня существует несколько перспективных направлений, которые могут заменить редкоземельные магниты. Рассмотрим их подробнее.
Почему неодимовые магниты — это геополитическое оружие
Неодимовые магниты, созданные на основе сплава неодима, железа и бора (NdFeB), стали стандартом благодаря своей высокой плотности энергии — около 50 MGOe (мегагаусс-эрстед). Это позволяет делать компактные и мощные электромоторы.
Рынок редкоземельных магнитов оценивается в $19 млрд, а отрасли, которые от них зависят, — в $300 млрд. На один электромобиль требуется 1–2 кг таких магнитов. По прогнозам, к 2036 году мировой спрос на них вырастет до 332 тысяч тонн в год. Но после введения Китаем экспортных ограничений в 2025 году ситуация изменилась. Таможня КНР начала проверять даже ферритовые магниты на содержание редкоземельных элементов, что вызвало задержки в поставках.
Какие альтернативы уже существуют
Сегодня гонка за магнитами без редкоземельных металлов ведётся в нескольких направлениях. Вот основные кандидаты:
- Нитрид железа (Fe₁₆N₂). Американская компания Niron Magnetics обещает плотность магнитного потока 2,4 Тесла, что на 50% выше, чем у NdFeB. В сентябре 2025 года компания заложила первый в мире коммерческий завод в Сартелле, Миннесота. Планируется производить 1500 тонн магнитов в год. Партнёрами проекта стали Stellantis и GM.
- MagNex (Великобритания). Этот магнит был создан с помощью искусственного интеллекта. Он дешевле неодимовых магнитов на 20% и имеет меньший углеродный след, но пока уступает им по энергетическому произведению.
- Высокоэнтропийные бориды (C16). Новое открытие Джорджтаунского университета представляет собой пять переходных металлов (Fe, Co, Ni, Mn) и бор. Эти материалы пока не могут заменить NdFeB в объёмах, но их открытие меняет правила игры.
- Марганец-висмут (MnBi). Национальная лаборатория Эймса разработала масштабируемый процесс производства через микроструктурную инженерию.
По прогнозам IDTechEx, к 2035 году около 30% рынка электромоторов для электромобилей перейдёт на безредкоземельные технологии.
Что с магнитами без редкоземельных металлов в России
В России также ведутся разработки в этой области.
- НИТУ МИСИС. Учёные разработали сплавы на основе марганца и алюминия (MnAl), которые при определённых условиях становятся ферромагнетиками. Проблема заключалась в нестабильности τ-фазы при высоких температурах, но добавление галлия и меди стабилизировало её.
- ЦКП «СКИФ» (Новосибирск). В январе 2025 года учёные представили магниты на основе модифицированного людвигита. Коэрцитивное поле нового материала превысило 9 Тесла при низких температурах, что почти в полтора раза выше, чем у традиционных редкоземельных магнитов. Однако пока результаты получены только при криогенных температурах.
На государственном уровне магниты без редкоземельных металлов включены в национальный проект «Новые материалы и химия». Михаил Мишустин отметил, что эти материалы являются приоритетными для создания цепочек полного цикла.
Почему замена неодима — это вызов
- Разрыв в плотности энергии. Лучшие безредкоземельные альтернативы пока подтверждают плотность энергии 20–30 MGOe, что ниже, чем у NdFeB (50 MGOe). Это означает, что либо моторы будут крупнее и тяжелее, либо потребуется изменить архитектуру привода.
- Масштабирование производства. Niron Magnetics — единственная компания, которая строит промышленную линию. Однако её мощности (1500 тонн в год) недостаточны для удовлетворения глобального спроса.
- Температурная стабильность. Электромоторы работают при высоких температурах (150–180 °C). Некоторые безредкоземельные материалы, такие как нитрид железа, показывают лучшую термостабильность, но τ-фаза MnAl распадается при перегреве.
Когда мы увидим новые магниты в электромобилях?
Реалистично ожидать, что к 2028–2029 годам безредкоземельные магниты будут использоваться в маломощных моторах (охлаждение дата-центров, бытовая техника, дроны). К 2030–2032 годам они появятся в серийных электромобилях среднего сегмента, но скорее как второй мотор в гибридной связке, а не как полная замена NdFeB.
Для покупателей электромобилей в отдаленной перспективе переход к безредкоземельным магнитам означает снижение цены тягового мотора на 15–20%. Для российских инженеров — это новые задачи по масштабированию MnAl и разработке людвигитовых систем. А какой из подходов победит — нитрид железа, высокоэнтропийные бориды или что-то неожиданное? Поделитесь своими прогнозами в комментариях.
Спасибо за внимание. Если материал был интересен — поддержите канал любым способом: лайком, подпиской, донатом через кнопку «Поддержать».