Et fransk-kinesisk samarbejde hævder at have skabt tidernes mest effektive elmotor til hybridkøretøjer
På et tidspunkt hvor bilproducenter kæmper om hvert eneste procentpoint i ydeevne, træder Horse frem med noget bemærkelsesværdigt. Det er det fælles drivlinjeselskab bag Renault og Geely, og de præsenterer nu en ny elmotor, der ifølge egne målinger omsætter hele 98,2 procent af den tilførte energi til fremdrift. Det lyder teknisk, men konsekvenserne for brændstofforbrug, økonomi og lovgivning kan vise sig at blive ganske betydelige.
Renault og Geely sigter mod rekordeffektivitet med hybridmotor
Den nye motor bærer navnet Amorfo og er udviklet til hybrid- og range-extender-anvendelser. Der er altså ikke tale om en voldsom kraftkilde til superbiler, men derimod et effektivt arbejdsredskab til hverdagsbiler – fra plug-in hybrider til modeller, hvor forbrændingsmotoren fungerer som generator.
Mens konkurrenterne primært kappes om batteriteknologi og software, har Horse valgt at fokusere på en knap så glamourøs, men desto vigtigere komponent: motorens elektromagnetiske kerne. Og her gemmer der sig overraskende nok stadig et betydeligt optimeringspotentiale.
Amorfo-motoren opnår ifølge Horse et samlet virkningsgrad på 98,2 procent, hvor almindelige elmotorer typisk ligger et sted mellem 93 og 97 procent.
Motoren leverer 190 hk og et drejningsmoment på 360 Nm. Det placerer den perfekt i segmentet for mellemstore personbiler og SUV'er, der sælges som hybrider i Europa og Kina. Fokus ligger klart ikke på rå kraft, men på maksimal effektivitet.
Hemmeligheden gemmer sig i ultratynde stålplader omkring spolerne
Det tekniske omdrejningspunkt i denne motor er stator-materialet: en amorf ståltype med en uordnet atomstruktur. Sagt med almindelige ord er det ikke klassisk krystallinsk stål, men snarere en slags metalglas, der reagerer anderledes på magnetfelter.
Tyndere end et menneskehår
En elmotors stator indeholder normalt stablede stålplader, der leder magnetfeltet. I Amorfo er disse plader ekstremt tynde – blot 0,025 millimeter. Det er cirka ti gange tyndere end i en gennemsnitlig elmotor og faktisk tyndere end et menneskehår.
- Tykkelse af statorlameller: 0,025 mm
- Typisk tykkelse i almindelige motorer: cirka 0,25 mm
- Reduktion af interne tab: op til 50 procent ifølge Horse
- Påstået samlet virkningsgrad: 98,2 procent
De tyndere lameller resulterer i færre hvirvelstrømme i metallet. Netop disse hvirvelstrømme er en af de primære kilder til varmeudvikling og dermed energitab i elmotorer. Mindre tab betyder, at en større andel af den elektriske energi rent faktisk når frem til drivakslen.
Laboratorierekord er flot – daglig brug bliver den virkelige prøve
De opgivne 98,2 procent stammer fra målinger under kontrollerede forhold. Det er branchestandard, men det fortæller ikke nødvendigvis det fulde billede om, hvordan motoren klarer sig i vinterfrost, tæt bytrafik eller efter mange års intensiv brug.
I virkelige biler spiller faktorer som opvarmning, køling, dellastbelastning, omformere og transmission alle ind. Det samlede drivlinjens virkningsgrad er derfor altid lavere end motorens toppræstation alene. Producenter fremhæver gerne topværdier, mens bilister primært oplever adfærden over titusindvis af kilometer.
Hertil kommer, at Horse endnu ikke har afsløret, hvilken produktionsmodel der som den første vil få Amorfo monteret. Der er ingen lanceringsdato, intet specifikt Renault- eller Geely-model er nævnt, og der foreligger heller ingen oplysninger om produktionsvolumen. Motoren figurerer dog allerede i Horses katalog og er dermed tilgængelig for mærker inden for Renault- og Geely-gruppen – herunder Renault selv, Dacia, Volvo og muligvis også flere kinesiske mærker.
Kun 1 procents besparelse i forbrug – er det virkelig værd at tale om?
Ifølge Horses egne beregninger giver Amorfo i et komplet hybridsystem en energibesparelse på cirka 1 procent. På individuel bilniveau lyder det beskedent: en bil, der normalt forbruger 6,0 liter per 100 kilometer, vil falde til omkring 5,94 liter.
I stor skala begynder billedet at se anderledes ud. Forestil dig, at et bilmærke sælger to millioner hybrider om året, og disse biler i gennemsnit kører 200.000 kilometer i løbet af deres levetid. Det svarer samlet set til hundredvis af millioner liter brændstof og enorme mængder elektricitet, der aldrig bruges. For producenterne er der desuden endnu et vigtigt argument: hvert brøkdels procent lavere CO₂-udledning hjælper med at overholde stadig strengere emissionskrav, uden at man nødvendigvis behøver at montere langt dyrere batteripakker.
For bilisten føles 1 procents forskel næppe opsigtsvækkende, men for regnskabet og lovgivningen kan det præcis være det, der holder en model salgbar.
Derfor jagter bilfabrikanter effektivitet med hidtil uset intensitet
Kapløbet om effektive drivlinjer er de seneste år accelereret markant. Kinesiske mærker kaster sig over forbrændingsmotorer med en termisk virkningsgrad på tæt ved 50 procent, mens andre lancerer nye elmotorkoncepter. Renault og Geely vælger via Horse primært at forfine selve elmotoren og arbejde med materialeinnovation frem for udelukkende at ty til softwaretricks i energistyringen.
For hybridkøretøjer er dette særligt relevant. I en fuldelektrisk bil er det primært batteriet, der bestemmer rækkevidden. I en hybrid arbejder elmotoren oftere under skiftende betingelser – den skal smidigt kunne veksle mellem assistance, rekuperation og kortere elektriske køreture. Enhver effektivitetsgevinst bidrager direkte til at reducere forbruget og sænke varmeudviklingen i drivlinjen.
Hvad betyder det for bilejere og markedet?
Den, der snart overvejer en ny Renault-hybrid eller et mærke med tilknytning til Renault- eller Geely-gruppen, vil måske få denne motor under motorhjelmen uden at vide det. Markedsføringen vil sandsynligvis tale om lavere udledning, bedre effektivitet eller en moderne hybridplatform – snarere end amorft stål og lameltykkelser.
For markedet som helhed peger denne udvikling på en tydelig tendens: store spring i forbrug eller rækkevidde bliver sjældnere, og gevinsten findes i stigende grad i mange små optimeringer. Det drejer sig om:
- Smartere køling af elmotor og omformer
- Lavere intern modstand i batteri og kabler
- Lette materialer i karosseri og chassis
- Software, der minimerer energispild ved dellast
For dem, der ikke er fortrolige med elektroteknik: virkningsgrad angiver, hvor stor en andel af den tilførte energi der faktisk omsættes til nyttigt arbejde. Ved 98,2 procent går blot 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 roterende hjul – adderer forskellige tab sig op. Præcis derfor forfølger ingeniørerne hvert lille fremskridt med utrættelig ihærdighed.
I praksis kan en mere effektiv motor også arbejde mere støjsvagt og køligere, eftersom der er mindre varme at bortlede. Det sparer på kølesystemerne og kan på sigt føre til mere kompakte drivlinjer. Samtidig opstår der nye udfordringer: ekstremt tyndt stål er vanskeligere at fremstille, mere følsomt over for tolerancer og kræver tilpassede produktionslinjer. Den endelige salgspris på bilen vil i sidste ende afgøre, om disse innovationer virkelig slår igennem i stor skala.
