Et joint venture mellem Renault og Geely hævder at have udviklet den mest effektive elmotor til dato – specielt til hybridbiler
Motoren, der bærer navnet Amorfo, opnår ifølge interne målinger en virkningsgrad på 98,2 procent. Det lyder måske som et lille skridt fremad, men på det ekstremt konkurrenceprægede marked for drivlinjer kan selv en sådan gevinst have enorme konsekvenser for energiforbrug, udledninger og omkostninger i stor skala.
Kinesiske og europæiske mærker i kapløbet om den mest effektive drivlinje
I årevis satte japanske bilproducenter standarden inden for effektive motorer og hybridteknologi. Nu presser kinesiske og europæiske aktører sig aggressivt frem. Fra Kina er der allerede kommet forbrændingsmotorer med en virkningsgrad på næsten 50 procent samt bemærkelsesværdigt effektive elektriske drivlinjer.
I den sammenhæng præsenterer Horse – Renaults og Geelys fælles drivlinjedivision – nu Amorfo-motoren. Den er udviklet til hybridbiler og range-extender-køretøjer, altså biler hvor en relativt kompakt elmotor skal udnytte hver eneste kWh så effektivt som muligt.
Amorfo-motoren fra Horse når ifølge producenten en virkningsgrad på 98,2 procent, mens nutidens elmotorer typisk ligger mellem 93 og 97 procent.
Hvad adskiller denne elmotor fra alle andre?
Kernen i innovationen ligger ikke i software eller køling, men derimod i materialet i statoren – den stillestående del omkring rotoren. Horse anvender et såkaldt amorft stål, hvor atomerne ikke er arrangeret i et regelmæssigt krystalnet, men derimod i et uregelmæssigt mønster.
Det lyder abstrakt, men har en meget konkret effekt. Den uregelmæssige struktur ændrer, hvordan materialet opfører sig i et magnetfelt. De såkaldte hysterese- og hvirvelstrømstab reduceres markant, hvilket betyder, at langt mindre energi forsvinder som varme.
Stålplader tyndere end et menneskehår
Statoren er opbygget af ultratynd lameller af det amorfe stål – og med ultra menes der virkelig tyndt: kun 0,025 millimeter. Til sammenligning er denne tykkelse i konventionelle elmotorer cirka ti gange større.
- Tykkelse på Amorfo-statorlameller: 0,025 mm
- Typisk tykkelse i standard elmotorer: ca. 0,25 mm
- Påstået reduktion af interne tab: cirka 50 procent
- Påstået samlet virkningsgrad: 98,2 procent
Så tynde lag betyder, at hvirvelstrømme i stålet falder drastisk. Normalt udgør disse hvirvelstrømme en af de væsentligste kilder til energitab i elmotorer. Færre hvirvelstrømme giver mindre varme – og dermed mere brugbar drivkraft fra den samme mængde energi.
Hvad giver de 98,2 procent i praksis?
Ved første øjekast virker forskellen mellem 97 og 98,2 procent ikke overvældende. Det drejer sig om nogle tiendedele af et procentpoint. Alligevel taler Horse om en halvering af motorens interne energitab.
For den samlede drivlinje – inklusive omformere, batteri og eventuel forbrændingsmotor i en hybrid – svarer fordelen til cirka 1 procent lavere energiforbrug. Det lyder beskedent, men over millioner af biler og mange års daglig brug begynder det at tælle rigtig meget.
En gevinst på 1 procent pr. bil kan virke marginal, men skaleret op over et helt modelprogram kan det spare millioner af liter brændstof eller gigawatttimer strøm.
Effekt og drejningsmoment: klar til moderne hybridbiler
Amorfo-motoren er ikke et laboratorieeksperiment med mikroskopisk ydeevne. Horse offentliggør konkrete tal:
| Specifikation | Værdi |
|---|---|
| Effekt | 190 hk |
| Drejningsmoment | 360 Nm |
| Anvendelse | Hybridbiler og range-extender-køretøjer |
| Maksimal virkningsgrad | 98,2% |
Med 190 hk og 360 Nm befinder motoren sig præcis i det segment, hvor mange plug-in hybridbiler og elektriske drivlinjer til mellemklassebiler opererer. Det gør den umiddelbart anvendelig på eksisterende og kommende platforme hos bl.a. Renault og de øvrige mærker under Geely-koncernen.
Laboratorieresultater kontra daglig myldretidskørsel
Producenten baserer de 98,2 procent på målinger under kontrollerede laboratorieforhold. I virkeligheden skal elmotorer håndtere svingende temperaturer, varierende belastning, aldrende materialer og til tider mangelfuld køling.
Historisk set viser forbrugs- og effektivitetstal fra testbænken sig ofte mere optimistiske end i praksis. Uafhængige laboratorier observerer dette igen og igen, både for forbrændingsmotorer og elektriske drivlinjer. Først når de første biler med Amorfo-motoren har kørt i længere tid, vil det stå klart, hvilken virkningsgrad bilister reelt opnår i bytrafik, på motorvejen og i vinterfrost.
Hertil kommer, at Horse endnu ikke har oplyst, i hvilke modeller og på hvilken tidshorisont motoren vil blive introduceret. Renault kan anvende teknologien i fremtidige generationer af Clio, Captur, Mégane eller Arkana-hybrider, mens Geely på sin side kan give adgang til den samme teknologi hos eksempelvis Volvo, Lynk & Co og en række kinesiske mærker.
Hvorfor bruger producenter så mange ressourcer på 1 procents gevinst?
Bilkoncerner investerer milliarder for at vinde få procent i virkningsgrad. Årsagerne er flere:
- Lavere udledninger: Hver procent færre i forbrug hjælper med at opfylde CO₂-normer og undgå bøder i Europa og Kina.
- Mulighed for mindre batterier: Når elmotoren kører mere effektivt, kan producenten nøjes med et lidt mindre batteri til den samme rækkevidde.
- Færre varmeproblemer: Mindre tab betyder mindre varme, hvilket giver enklere køling og potentielt højere driftssikkerhed.
- Lavere driftsomkostninger: Slutbrugerne nyder godt af lavere energiregninger eller brændstofomkostninger.
For plug-in hybridbiler spiller endnu et aspekt ind. Mange bilister kører kun en del af deres kilometer rent elektrisk. Resten tilbagelægges med en kombination af brændstof- og elmotor. Netop her tæller hver procents effektivitetsgevinst i den elektriske komponent med i det samlede forbrug og den samlede udledning.
Hvordan passer dette ind i Renaults og Geelys elektrificeringsstrategier?
Med Horse har Renault og Geely etableret en selvstændig enhed, der udelukkende fokuserer på moderne drivlinjeteknologi: avancerede forbrændingsmotorer, hybridløsninger og effektive elmotorer. Amorfo-motoren fungerer som et flagskibsprodukt, der skal differentiere joint venturet fra konkurrenterne.
Renault befinder sig i Europa under stærkt pres fra konkurrenter som BYD, Hyundai-Kia og Stellantis, der alle investerer massivt i effektive hybrid- og EV-platforme. En mere effektiv elmotor kan hjælpe Renault med at prissætte sine plug-in hybridbiler mere attraktivt og samtidig leve op til stadig strengere emissionskrav.
På Geelys side giver denne teknologi et ekstra kort på hånden i den globale kamp om drivlinjer. Koncernen ejer mærker som Volvo, Polestar, Lynk & Co og adskillige kinesiske labels. Én avanceret motor, der kan anvendes på tværs af mærker og modeller, sænker udviklingsomkostningerne pr. bil markant.
Hvad betyder en virkningsgrad på 98,2 procent for bilisten?
For den gennemsnitlige bilist oversættes en sådan virkningsgrad ikke direkte til spektakulært mange ekstra kilometer på en opladning. Skøn over 1 procent lavere energiforbrug giver snarere en besparelse på nogle få hundrede kroner om året, afhængigt af kørselsmønster og energipriser.
Gevinsten bliver først for alvor synlig på systemniveau. Forestil dig en producent, der sælger hundredtusindvis af biler om året med denne motor. Så taler vi om store beløb i sparet energi, reduceret CO₂-udledning og muligvis også mindre slitage som følge af lavere termisk belastning.
For ikke-teknikere er det nyttigt at betragte virkningsgrad som en slags "fradragspost" på det, du tilfører bilen. Ved 98,2 procent omsætter bilen over 98 ud af 100 enheder elektrisk energi til bevægelse. Resten forsvinder som varme eller andre tab. Hver tiendedel procent ekstra bringer bilen en smule tættere på det teoretiske ideal om en tabsfri motor – selvom det punkt aldrig fuldt ud vil kunne nås.
For hybridbilisterne kan en mere effektiv elmotor desuden betyde, at bilen lidt hyppigere vælger elektrisk kørsel i blandede kørselsformer – ganske enkelt fordi systemet ser større fordel i den elektriske løsning. Sådanne softwaremæssige afvejninger hænger direkte sammen med den fysik, som Amorfo nu tager et markant skridt inden for.
