Et fransk-kinesisk samarbejde kræver rekordeffektivitet med ny hybridmotor
Et fransk-kinesisk joint venture hævder at have udviklet den mest effektive elmotor hidtil – specielt designet til hybride drivlinjer. Og tallene bag påstanden er svære at ignorere.
I en tid hvor bilproducenter kæmper om hvert eneste procentpoint, præsenterer Horse – den fælles drivlinje-dattervirksomhed ejet af Renault og Geely – en ny elmotor, der ifølge egne målinger omsætter 98,2 procent af den anvendte energi til fremdrift. Det lyder måske teknisk, men konsekvenserne for brændstofforbrug, økonomi og lovgivning kan blive betydelige.
Amorfo-motoren: et effektivt arbejdshest til hverdagsbilen
Den nye motor bærer navnet Amorfo og er konstrueret til hybride og range-extender anvendelser. Der er altså ikke tale om en gigantisk kraftkilde til superbiler, men om et effektivt maskineri til almindelige personbiler – fra plug-in hybridbiler til modeller, hvor forbrændingsmotoren fungerer som generator.
Mens konkurrenterne primært forsøger at overgå hinanden på batteriteknologi og software, retter Horse opmærksomheden mod et lidt mindre glamourøst, men afgørende element: motorens elektromagnetiske kerne. Og her viser det sig overraskende nok, at der stadig er betydelige forbedringer at hente.
Amorfo-motoren opnår ifølge Horse et samlet virkningsgrad på 98,2 procent, mens almindelige elmotorer typisk ligger et sted mellem 93 og 97 procent.
Motoren leverer 190 hestekræfter og 360 Nm drejningsmoment. Det placerer den godt i segmentet af mellemstore personbiler og SUV'er, der hyppigt sælges som hybridversioner i Europa og Kina. Fokus er tydeligt ikke på rå kraft, men på maksimal effektivitet.
Hemmeligheden gemmer sig i ultratynde stålplader
Det tekniske omdrejningspunkt i denne motor er statormaterialet: en amorft ståltype med en uordnet atomstruktur. Sagt på almindeligt dansk er det ikke klassisk krystallinsk stål, men en slags metallisk glas, der reagerer anderledes på magnetiske felter.
Tyndere end et menneskehår
I en elmotors stator sidder der normalt stablede stålplader, der leder det magnetiske felt. I Amorfo-motoren er disse plader ekstremt tynde: kun 0,025 millimeter. Det er cirka ti gange tyndere end i en gennemsnitlig elmotor – og tyndere end et menneskeligt hår.
- Tykkelse af statorlameller: 0,025 mm
- Typisk tykkelse i almindelige motorer: ca. 0,25 mm
- Reduktion af interne tab: op til 50 procent ifølge Horse
- Påstået samlet virkningsgrad: 98,2 procent
De ultratynde lameller reducerer de såkaldte hvirvelstrømme i metallet markant. Netop disse hvirvelstrømme er en væsentlig kilde til varmeudvikling og dermed energitab i elmotorer. Færre tab betyder, at en større andel af den elektriske energi faktisk når frem til drivakslen.
Ved at halvere hvirvelstrømstabene skubber Horse motorens virkningsgrad et godt stykke forbi, hvad der i dag er standard i masseproduktion.
Laboratorierekord er flot – men hverdagen bliver den virkelige prøvesten
De opgivne 98,2 procent stammer fra målinger under kontrollerede betingelser. Det er gængs praksis i branchen, men det fortæller ikke hele historien om, hvordan motoren klarer sig i koldt vintervejr, i stilstående bytrafik eller efter mange års intensiv brug.
I rigtige biler spiller faktorer som opvarmning, køling, belastning ved dellast, omformere og transmission alle ind. Det samlede drivlinjens virkningsgrad vil derfor altid ligge lavere end motorens topydelse alene. Producenter fremhæver gerne topværdier, mens bilejere i praksis mærker adfærden over titusindvis af kilometer.
Hertil kommer, at Horse endnu ikke har afsløret, i hvilken serieproduceret model Amorfo-motoren debuterer. Der er ingen lanceringsdato, intet specifikt Renault- eller Geely-model er nævnt, og der er heller ingen oplysninger om produktionsvolumen. Motoren figurerer dog allerede i Horse's katalog og er dermed tilgængelig for mærker inden for Renault- og Geely-gruppen – herunder Renault selv, Dacia, Volvo og muligvis også forskellige kinesiske bilmærker.
Kun 1 procents besparelse – er det virkelig værd at jagte?
Ifølge Horse's egne beregninger giver Amorfo-motoren i et komplet hybridsystem cirka 1 procent lavere energiforbrug. På individuelt bilniveau lyder det beskedent: en bil, der normalt bruger 6,0 liter per 100 kilometer, vil falde til omkring 5,94 liter.
I stor målestok begynder billedet at ændre sig markant. Forestil dig et bilmærke, der sælger to millioner hybridbiler om året, og at disse biler kører gennemsnitligt 200.000 kilometer i løbet af deres levetid. Så taler vi om hundredvis af millioner liter brændstof og enorme mængder elektricitet, der ikke forbruges. For producenterne tæller noget andet desuden: hvert lille procentpoint lavere CO₂-udledning hjælper med at overholde stadig strengere emissionsnormer – uden at de behøver montere langt dyrere batteripakker.
For bilisten føles 1 procents forskel næppe spektakulær, men for regnskabet og lovgivningens krav kan det være præcis det, der gør en model kommercielt levedygtig.
Derfor kappes producenter nu så intenst om effektivitet
Kapløbet om effektive drivlinjer er accelereret kraftigt de seneste år. Kinesiske mærker investerer massivt i forbrændingsmotorer med næsten 50 procents termisk virkningsgrad, mens andre lancerer nye elmotorkoncepter. Renault og Geely vælger via Horse primært at forfine selve elmotoren og arbejde med materialeinnovation frem for udelukkende at satse på softwaretricks i energistyringen.
For hybride drivlinjer er dette særligt relevant. I en fuldt elektrisk bil afgør batteriet primært rækkevidden. I en hybridbil arbejder elmotoren oftere under skiftende forhold – den skal smidigt kunne veksle mellem assistance, rekuperation og korte elektriske ture. Hver gevinst i effektivitet hjælper direkte med at sænke forbruget og reducere varmeudviklingen i drivlinjen.
Hvad betyder det for bilkøbere og markedet?
Den, der snart overvejer en ny Renault-hybrid eller et mærke tilknyttet Renault- eller Geely-gruppen, kan meget vel få denne motor monteret uden at vide det. Markedsføringen vil sandsynligvis fokusere på lavere udledning, bedre effektivitet eller en moderne hybridplatform – snarere end amorft stål og lamellernes tykkelse.
For markedet som helhed peger denne udvikling på en klar tendens: store spring i forbrug eller rækkevidde bliver sjældnere, og forbedringerne kommer i stigende grad fra mange små optimeringer. Eksempler er:
- Smartere køling af elmotor og omformer
- Lavere intern modstand i batteri og kabler
- Letvægtsmaterialer i karrosseri og chassis
- Software der minimerer energispild ved dellast
For dem, der ikke er inde i elektroteknikken: virkningsgrad angiver, hvor stor en andel af den tilførte energi der faktisk omdannes til nyttigt arbejde. Ved 98,2 procent går kun 1,8 procent tabt som varme og andre tab i selve motoren. Det lyder næsten perfekt – men i den samlede kæde fra stikkontakt eller benzintank til de roterende hjul, akkumuleres adskillige tab. Netop derfor jager ingeniørerne hvert lille fremskridt.
I praksis kan en mere effektiv motor også arbejde mere stille og køligere, fordi der simpelthen er mindre varme at borttransportere. Det sparer plads i kølesystemerne og kan på sigt føre til mere kompakte drivlinjer. Samtidig opstår nye udfordringer: ekstremt tyndt stål er vanskeligere at producere, mere følsomt over for tolerancer og kræver tilpassede produktionslinjer. Den endelige salgspris på bilen vil i sidste ende afgøre, om disse innovationer for alvor slår igennem i masseproduktionen.
