От рудника к магниту к двигателю: как GM создаёт критически важные цепочки поставок на долгосрочную перспективу

Шилпан Амин, глобальный руководитель отдела закупок и цепочки поставок GM (слева), и Джеймс Литински, основатель, председатель и генеральный директор MP Materials (справа).

Поддержите работу CleanTechnica, подписавшись на Substack, Patreon или Stripe. Помогите нам создавать качественный оригинальный контент каждую неделю, несмотря на проблемы, связанные с искусственным интеллектом для извлечения контента, антиобщественными социальными сетями, инфляцией и другими трудностями.

Автор: Шилпан Амин, глобальный руководитель отдела закупок и цепочки поставок GM

Одним из примеров, лежащих в основе современных электродвигателей, являются постоянные магниты. В начале 1980-х годов исследователи GM способствовали разработке метода производства мощных постоянных магнитов на основе неодима. Эта работа стала одним из первых примеров того, что компания GM делала на протяжении всей своей истории: объединяла науку о материалах, инженерию и производство для решения сложных задач в масштабах, которые могут позволить себе лишь немногие другие компании.

Опыт GM не ограничивается магнитами. Наш опыт в области электродвигателей также очень глубок.

Электродвигатель первого поколения Chevrolet Volt повысил эффективность постоянных магнитов в гибридных автомобилях. Его преемник оснащался двойной конфигурацией магнитов V, предназначенной для увеличения крутящего момента и снижения шума и вибраций. Позже электродвигатель первого поколения Chevrolet Bolt EV способствовал внедрению технологии постоянных магнитов в электромобили дальнего радиуса действия для массового рынка.

Каждое поколение учило нас чему-то новому. Сегодня эти знания находят отражение в серии электродвигателей, разработанных для широкого спектра транспортных средств и потребностей клиентов.

Почему важны магниты

У электродвигателя электромобиля простая задача: преобразовывать электрическую энергию в движение. Однако обеспечить такую производительность и долговечность, которые ожидают клиенты, совсем не просто.

В большинстве современных электромоторов GM используются внутренние постоянные магниты. Статор мотора создает вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с магнитами в роторе, обеспечивая крутящий момент. Моторы с постоянными магнитами обычно обладают высокой эффективностью и плотностью мощности — важными характеристиками при работе инженеров над увеличением дальности пробега, производительности и экономии пространства. Чтобы получить статус «автомобильного класса», магниты в таких моторах должны выдерживать экстремальные температуры, вибрации и механические нагрузки, сохраняя при этом стабильную производительность.

Мы продолжаем совершенствовать эту технологию. Например, в нашей текущей серии моторов инженеры GM перешли от цельных магнитов к сегментированным, чтобы уменьшить накопление тепла и потери энергии, что способствует повышению эффективности.

Этот опыт даёт нам чёткое представление о том, какие свойства должны иметь магниты автомобильного класса в двигателях электромобилей, а также понимание того, насколько сложно производить такие магниты надёжно в крупных масштабах.

Партнёрство, созданное для масштабирования

В 2021 году GM заключила долгосрочное соглашение с MP Materials в рамках своих усилий по обеспечению США поставками магнитов автомобильного класса. В то время MP Materials управляла предприятием Mountain Pass — единственным в Северной Америке действующим крупном месторождением и заводом по переработке редкоземельных металлов — и работала над созданием полностью интегрированного бизнеса в области магнетиков. GM стала основным автомобильным клиентом для завода MP в Индепенденсе, штат Техас.

Быть ключевым клиентом означает обеспечить заранее определенность относительно спроса, согласовать долгосрочные планы и объединить технические команды для решения всех деталей, необходимых для перехода от инвестиций к промышленному производству и масштабированию. Мы понимали, что до производства первого магнита потребуется несколько лет. Мы также знали, насколько важна цепочка поставок, и были уверены в стратегии и технической экспертизе команды MP Materials.

Наша поддержка помогла MP Materials развить новые производственные мощности и найти путь к масштабированию; GM получил стратегического поставщика, способного обеспечить большую устойчивость, конкурентоспособность и гибкость. Именно такую совместную ценность должны создавать прочные отношения с поставщиком.

Через пять лет прогресс становится очевидным. Компания MP Materials производит автомобильные магниты в Индепенденсе, в то время как команды GM тестируют и проверяют их в электродвигателях в наших лабораториях в Понтиаке, штат Мичиган.

Это сотрудничество связывает редкоземельные материалы, добываемые и перерабатываемые в Калифорнии, с производством магнитов в Техасе, а также с разработкой и тестированием двигателей GM в Мичигане. Это реальный пример нашего подхода «покупать там, где производим», а также показатель того, как цепочки поставок могут стать более устойчивыми.

Долгосрочное мышление, воплощённое в жизнь

Цепочки поставок часто рассматриваются с точки зрения сделок, затрат и сетей. Конечно, эти аспекты важны, но при укреплении цепочек поставок и создании новых наиболее важными являются отношения между участниками и готовность к немедленным действиям.

Чтобы ваши планы перешли с бумаги в реальность, вам нужны компетентные поставщики, согласованные цели и команды, готовые сотрудничать в течение многих лет. Также необходима уверенность в том, чтобы инвестировать до того, как станут известны все ответы. Компании GM и MP Materials начали эту работу в 2021 году, потому что мы разделяли представление о том, чего потребует будущее. Завод в Форт-Уэрте, а также магниты, которые сейчас тестируются в электродвигателях GM, демонстрируют, чего можно достичь благодаря такому долгосрочному мышлению.

Я особенно горжусь командами GM и MP Materials, которые довели проект до нынешней стадии. Их работа связывает более трех десятилетий разработки электродвигателей GM с ещё более длинной историей инноваций в области магнитов.

Результатом стала цепочка поставок, начинающаяся с рудника, проходящая через производство магнитов и заканчивающаяся двигателями, а также более прочная основа для автомобилей, которые наши клиенты будут выбирать в ближайшие годы.