近日，一项研究结果显示，尽管电动汽车制造商面临稀土矿物供应不确定和价格飙升的挑战，但通过再制造和再利用零部件，仍可将其材料需求减少近15%。

此次研究由斯德哥尔摩皇家理工学院(KTH)和斯堪尼亚集团的研究人员共同开展，研究结果发表于《国际生产研究杂志》。参与研究的人员中包括为卡车制造商斯堪尼亚历史性推出采用再制造零部件新车提供可行性研究的团队成员。

研究团队采用瑞典研究人员开发的循环制造系统决策模型，实现了成本节约。该模型基于对电动汽车(EV)发动机部件整个生命周期的模拟，旨在推动产品设计最终走向可再制造、再利用或回收利用。

在涉及重型车辆行业电机产品的一个测试案例中，研究人员报告了显著成效：生产成本节省了18.6%，总体碳足迹减少了38.7%，材料需求降低了14.7%。瑞典皇家理工学院循环制造系统研究员Farazee Asif表示，仅需额外投资10.6%的设计，即可达成这些成果。

Asif指出，这项研究揭示了循环设计在节省行业生产成本、降低能源和材料需求，以及减少碳足迹和浪费方面的巨大潜力。他强调：“避免原生材料开采是一个重要的环境因素。”

模拟结果进一步显示，在电机产品中，80%的电工钢可用于再制造或再利用，剩余20%可用于回收利用;60%的磁铁和56%的普通钢材同样可用于再制造和再利用，其余部分则可回收。

Asif认为，循环经济实践对于确保电动汽车制造业未来的资源至关重要，特别是对于电动机等稀土含量较高的部件。不过，他同时指出，仍需进行重大的设计创新，并对这些创新的经济和环境影响进行建模。“本文旨在利用一种新的模拟工具来填补这一空白。”

该研究的主要作者、KTH可持续生产开发专业前硕士生Mayarí Perez表示，该模型使制造商能够对复杂的生产系统进行详细而准确的描述，涵盖从最小动作到宏观事件的各个方面。例如，生产电动机中的强力磁铁需要钕、镨和镝等稀土元素，该工具可模拟供应商、制造商和回收商的活动，帮助制造商预测这些材料的供应情况，还能模拟运输材料和零部件的物流，确保及时交付至制造工厂。

Perez表示：“通过扩大循环经济实践，到2050年，汽车行业可以满足电动汽车未来70%的钕需求。这项研究有助于建设实现这一目标所需的基础设施和产品报废管理。”

参与此项研究的还有KTH研究员Yongkuk Jeong和斯堪尼亚业务开发人员Michael Lieder。

更多信息：Mayarí Pérez 等，《基于仿真的汽车行业循环制造系统决策支持工具：以电机作为再制造案例研究》，《国际生产研究杂志》(2025)。