Trung Quốc kiểm soát khoảng 90% nguồn cung nam châm đất hiếm toàn cầu, bao gồm cả khai thác và tinh chế. Có nghĩa là, hầu hết neodymium, dysprosium, terbium sử dụng trong động cơ xe điện, máy bay không người lái, turbine gió, thậm chí cả điện thoại thông minh... phụ thuộc rất lớn vào nguồn cung từ Trung Quốc.

Công ty Conifer Motors có trụ sở tại California, Hoa Kỳ đang cố gắng phá vỡ thế độc tôn đó bằng cách loại bỏ vật liệu đất hiếm khỏi quy trình sản xuất các động cơ điện từ một trong những vật liệu dồi dào nhất trên Trái đất, đó là sắt.

Điều này đã từng được thử nghiệm trước đây. Nam châm có gốc sắt, từ trước đến nay được coi là quá yếu để sử dụng cho bất kỳ ứng dụng nặng nào, nhưng Conifer có một mẹo nhỏ: thiết kế từ thông hướng trục (axial-flux).

Hầu hết động cơ điện là động cơ từ thông hướng tâm (radial-flux). Chúng có hình trụ với nam châm quay quanh trục trung tâm, điều này làm cho chúng đơn giản, đáng tin cậy, có khả năng mở rộng. Ngược lại, từ thông hướng trục giống đĩa phẳng hơn. Động cơ này thường chạy ở vòng tua thấp hơn, tạo ra nhiều momen xoắn hơn do bán kính rộng hơn và đường đi từ trường ngắn hơn.

Động cơ từ thông hướng trục xuất hiện từ những năm 1800. Ngay cả Nikola Tesla cũng thử nghiệm những thiết kế ban đầu, nhưng động cơ này chưa bao giờ thực sự phổ biến vì khó sản xuất và khó làm mát. Thế nên, động cơ từ thông hướng tâm, đơn giản là đủ tốt để hoàn thành công việc mà lại dễ chế tạo.

Giờ đây, trong thế kỷ 21, chúng ta có đủ loại công nghệ mới, cho phép không chỉ dễ dàng sản xuất động cơ điện từ thông hướng trục mà còn làm chúng hiệu quả hơn nhiều. Điểm đáng chú ý động cơ điện của Conifer, chúng là động cơ từ thông hướng trục ferrite, chứ không phải động cơ nam châm đất hiếm. Mà sắt có thể tìm thấy ở hầu hết mọi nơi, không cần phụ thuộc loại đất hiếm nào.

Conifer không cố gắng đột phá vào thị trường ô tô điện với động cơ từ thông hướng trục mới làm từ sắt này. Thay vào đó, công ty tập trung vào các động cơ điện nhỏ hơn, từ 1 - 25 mã lực (0,75 - 18,65 kW) cho các thiết bị như quạt, máy bơm HVAC, dụng cụ điện, thậm chí cả những thứ thú vị như động cơ cho xe tay ga, xe địa hình ATV.

Thiết kế từ thông hướng trục thông minh của Conifer đặt khối lượng từ trường xa trục quay hơn và làm động cơ quay nhanh hơn so với thiết kế trục truyền thống - giống như kiểu tận dụng hiệu ứng bánh đà - để đạt hiệu suất cao hơn và momen xoắn lớn hơn.

Nhưng điều này cũng đồng nghĩa với việc tăng tốc và giảm tốc chậm hơn khi tải phanh nặng hơn. May mắn thay, trong các ứng dụng như động cơ quạt gió cho máy điều hòa không khí hoặc xe tay ga nhỏ đi làm trong đô thị,…, quán tính lớn hơn không phải là điều xấu.

Thực sự mà nói, nam châm sắt không mạnh bằng nam châm đất hiếm. Rất khó để bạn thấy nam châm sắt sử dụng trong bất kỳ ô tô điện nào. Tuy nhiên, khi cần thiết, việc có thể tìm nguồn cung ứng nguyên liệu phổ biến để chế tạo những động cơ này mà không phụ thuộc vào chuỗi cung ứng đất hiếm, đó mới là thành tựu đáng kể.