La empresa británica, propiedad de Mercedes-Benz, obtuvo financiamiento del Gobierno del Reino Unido para avanzar en motores de flujo axial sin tierras raras, una tecnología que busca reducir riesgos de suministro en la electromovilidad.
La industria de vehículos eléctricos abre una nueva vía para disminuir su exposición a las tierras raras. YASA, especialista británica en motores eléctricos de flujo axial y filial de Mercedes-Benz, desarrollará una nueva generación de propulsores que incluye una arquitectura completamente libre de estos elementos y otra alternativa que elimina específicamente el uso de tierras raras pesadas.
El programa, denominado Project Resilience, recibió financiamiento del Gobierno del Reino Unido mediante la iniciativa DRIVE35 Demonstrate y será ejecutado en las instalaciones de ingeniería y desarrollo que YASA mantiene en ese país. El objetivo es preservar atributos clave para los vehículos eléctricos, como densidad de potencia, eficiencia y tamaño compacto, reduciendo simultáneamente la dependencia de materiales cuya cadena de suministro está fuertemente concentrada.
La iniciativa refleja una tendencia que comienza a adquirir peso estratégico para la minería y la industria automotriz: la búsqueda de tecnologías capaces de disminuir el consumo de neodimio, disprosio, terbio y otros elementos utilizados en imanes permanentes de alto desempeño.
Dos rutas tecnológicas para reducir el uso de tierras raras
YASA trabajará sobre dos líneas de desarrollo diferenciadas.
La primera apunta a motores de imanes permanentes sin tierras raras pesadas, destinados principalmente a vehículos eléctricos a batería e híbridos de mayores prestaciones. El desafío consiste en mantener una elevada densidad de potencia sin aumentar significativamente el peso ni las dimensiones del motor.
La segunda ruta busca avanzar hacia una tecnología de flujo axial completamente libre de tierras raras, pensada para aplicaciones con distintos requerimientos de costo, desempeño y manufactura. Ambas alternativas compartirán la tecnología de estator desarrollada por YASA, permitiendo explorar una plataforma modular donde el diseño del rotor pueda variar dependiendo de las necesidades específicas del vehículo.
La arquitectura de flujo axial se diferencia de los motores eléctricos radiales convencionales porque el flujo magnético opera de manera paralela al eje de rotación. Entre sus ventajas potenciales se encuentran una elevada relación potencia-peso y un formato más compacto, características especialmente relevantes para vehículos eléctricos de alto rendimiento.
YASA ya opera comercialmente en este segmento y mantiene instalaciones de producción en Reino Unido. La empresa fue adquirida por Mercedes-Benz en 2021, integrándose a la estrategia tecnológica del fabricante alemán para sus futuras plataformas electrificadas.
La presión sobre la cadena de minerales críticos
El desarrollo trasciende la ingeniería automotriz. Los motores eléctricos de imanes permanentes representan uno de los principales mercados de crecimiento para determinadas tierras raras, debido a su capacidad para generar campos magnéticos intensos en equipos relativamente compactos.
Elementos como el neodimio son utilizados para fabricar imanes de alta potencia, mientras que tierras raras pesadas como disprosio y terbio pueden incorporarse para mantener el desempeño magnético bajo las altas temperaturas que enfrentan algunos motores.
El problema para fabricantes de vehículos y componentes es la elevada concentración geográfica de la extracción, procesamiento y fabricación de imanes.
China mantiene una posición dominante en esta cadena industrial y controla alrededor del 70% de la minería mundial de tierras raras y cerca del 85% de su refinación, una estructura que ha incrementado la preocupación de fabricantes occidentales ante restricciones comerciales, volatilidad de precios y posibles interrupciones de suministro.
Esta dependencia ha impulsado simultáneamente inversiones en nuevas minas, plantas de separación, reciclaje y producción de imanes fuera de China, especialmente en Estados Unidos, Europa y Australia.
Menos tierras raras no significa menor presión por minerales críticos
Para el mercado minero, la aparición de motores alternativos introduce una variable relevante en las proyecciones de demanda de largo plazo.
La electrificación continuará requiriendo grandes volúmenes de cobre, litio, níquel, grafito y otros materiales, pero la composición mineral de cada vehículo puede cambiar a medida que evolucionen sus baterías, motores y sistemas electrónicos.
En el caso específico de las tierras raras, la industria automotriz ya evalúa diferentes alternativas: motores de inducción, reluctancia, sistemas síncronos eléctricamente excitados y nuevas generaciones de imanes fabricados con materiales distintos a los tradicionales compuestos de neodimio.
El mercado todavía está lejos de abandonar los imanes de tierras raras. Su elevada densidad energética continúa entregando ventajas importantes para aplicaciones donde peso, volumen y eficiencia son determinantes. Sin embargo, distintas compañías están avanzando en soluciones para reducir su exposición.
Valeo, por ejemplo, desarrolla motores síncronos eléctricamente excitados sin imanes de tierras raras, mientras otros fabricantes y proveedores trabajan en arquitecturas similares o en materiales magnéticos alternativos.
Proyecciones sectoriales indican que las tecnologías sin tierras raras podrían capturar una proporción creciente del mercado de motores para vehículos eléctricos durante la próxima década, especialmente en Europa y Estados Unidos, donde la seguridad de suministro se ha convertido en un criterio estratégico para fabricantes y gobiernos.
Tecnología y minería comienzan a redefinir la demanda
Project Resilience es particularmente relevante porque combina dos objetivos que hasta hace pocos años parecían difíciles de compatibilizar: reducir minerales críticos en el motor sin sacrificar las prestaciones necesarias para vehículos eléctricos avanzados.
Todavía será necesario comprobar si las nuevas configuraciones pueden alcanzar escalas industriales competitivas en costos, eficiencia, confiabilidad térmica y manufactura masiva. YASA no ha establecido públicamente una fecha para el inicio de producción comercial de los motores desarrollados bajo este programa.
Para productores de tierras raras, fabricantes de imanes y compañías que desarrollan nuevas cadenas de suministro fuera de China, la evolución de estas tecnologías será una variable cada vez más importante.
La transición energética no solo está aumentando la demanda por minerales. También está acelerando una competencia tecnológica destinada a utilizar esos recursos con mayor eficiencia, sustituir aquellos considerados estratégicamente vulnerables y diversificar las materias primas necesarias para electrificar el transporte.
En ese escenario, el avance de motores capaces de operar sin tierras raras muestra cómo las decisiones de ingeniería pueden modificar las perspectivas futuras de mercados minerales completos, agregando una nueva dimensión a la competencia por asegurar las materias primas de la electromovilidad.
