La transition vers les voitures électriques est en plein essor, et la demande de moteurs à aimants permanents, également appelés moteurs à aimants, ne cesse d’augmenter. Cependant, ces moteurs, qui représentent actuellement 86% des moteurs de voitures électriques, utilisent des aimants aux terres rares, notamment le néodyme, lequel est extrait en grande majorité par la Chine. Cette dépendance posant des problèmes d’approvisionnement et des préoccupations environnementales, Tesla s’est engagé à se passer des terres rares dans ses futurs moteurs.
La problématique des terres rares
Les terres rares sont utilisées dans diverses industries, notamment pour la fabrication des moteurs de voitures électriques et des éoliennes. La demande en terres rares a considérablement augmenté en raison de la lutte contre le changement climatique et la pollution atmosphérique. Cependant, l’extraction et le raffinage de ces éléments chimiques sont complexes, coûteux et ont un impact environnemental important.
La Chine est actuellement responsable de 60% de l’extraction des terres rares et de 85% du raffinage à l’échelle mondiale. Cette domination pose des problèmes géopolitiques et soulève des inquiétudes quant à la sécurité des approvisionnements pour les pays occidentaux. De plus, l’extraction et le raffinage des terres rares génèrent d’importants déchets toxiques et radioactifs, ce qui aggrave encore l’empreinte écologique de ces processus.
Les alternatives aux aimants aux terres rares
Pour éliminer la dépendance aux terres rares, Tesla explore différentes options pour ses futurs moteurs. Deux pistes prometteuses ont été identifiées :
Les aimants en nitrure de fer : ces aimants, constitués de fer et d’azote, sont abondants et ne posent pas de problèmes environnementaux majeurs. Ils sont actuellement développés par la société américaine Niron Magnetics et pourraient être commercialisés à partir de 2024. Bien que leur force soit inférieure à celle des aimants aux terres rares, ils pourraient révolutionner l’industrie des aimants.
Les aimants en fer-nickel de type tétrataenite : cette nouvelle technologie repose sur un alliage fer-nickel avec une structure cristalline tétragonale. Les chercheurs de l’Université de Cambridge ont réussi à synthétiser cet alliage rapidement en utilisant une petite quantité de phosphore. Bien que ces aimants ne soient pas encore aussi performants que les aimants aux terres rares, ils offrent un potentiel intéressant pour des aimants permanents sans terres rares.
Cependant, il est peu probable que ces alternatives soient prêtes à être utilisées dans les moteurs Tesla d’ici 2025, date de l’ouverture de la future gigafactory au Mexique. Dans l’immédiat, les aimants en ferrite (oxydes de fer) semblent être la solution la plus probable. Bien que leur force soit inférieure à celle des aimants aux terres rares, ils peuvent être utilisés en plus grande quantité pour compenser cette différence. Des chercheurs japonais ont déjà développé des moteurs à aimants permanents en ferrite offrant des performances similaires à ceux utilisant des aimants au néodyme. Ils suggèrent une augmentation du poids du moteur d’environ 20 kg ou une augmentation de 50% de sa vitesse de rotation pour conserver les mêmes performances. De plus, l’amélioration de l’électronique de puissance peut compenser la légère baisse d’efficacité du moteur avec des aimants en ferrite.
Une révolution écologique en marche
En éliminant les aimants aux terres rares de ses moteurs, Tesla s’engage dans une démarche environnementale audacieuse. Cela permettrait de réduire la dépendance aux ressources minières limitées, d’éviter les problèmes géopolitiques liés à la Chine et de limiter l’empreinte écologique de l’extraction et du raffinage des terres rares.
Bien que les technologies en développement offrent des perspectives intéressantes, il est probable que les moteurs Tesla utilisent dans un premier temps des aimants en ferrite. Ce compromis permettrait de produire des moteurs performants sans terres rares, même s’ils sont légèrement moins efficaces.
En conclusion, l’engagement de Tesla à se passer des terres rares dans ses moteurs est une preuve supplémentaire de sa volonté de mener la révolution des transports verts. Grâce à des alternatives prometteuses et à des compromis intelligents, Tesla est en passe de révolutionner l’industrie automobile tout en préservant l’environnement.
