Renault og Geely satser på effektivitet frem for rå kraft
Horse, et selskab specialiseret i drivlinesystemer, har præsenteret en elektrisk motor med en virkningsgrad på hele 98,2%. Det er højere end langt de fleste eksisterende konstruktioner – og et tydeligt signal om, hvilken vej bilindustrien bevæger sig.
I årevis drejede kapløbet i bilindustrien sig om hestekræfter, acceleration og batteristørrelse. Nu taler man i stigende grad om noget langt mindre spektakulært, men afgørende for driftsøkonomien: drivlinens virkningsgrad. Det er netop her, Renault og Geely forsøger at tage føringen via deres fælles datterselskab Horse.
Selskabet har udviklet en ny elektrisk motor til hybridanlæg, kaldet Amorfo. Konstruktionen er primært rettet mod:
- konventionelle hybridbiler og plug-in-hybrider,
- biler med såkaldt range extender, hvor en lille forbrændingsmotor udelukkende oplader batteriet,
- køretøjer, hvor lavt energiforbrug prioriteres højere end rekordydelse.
Amorfo-motoren opnår en virkningsgrad på 98,2% under laboratoriebetingelser – det svarer til halvt så store indre tab som i en typisk elektrisk motor af samme klasse.
Amorft stål – lyder eksotisk, men virker meget konkret
Hele konceptet bag den nye konstruktion bygger på det materiale, der anvendes i motorens stator. I stedet for konventionelt, krystallinsk stål har man valgt amorft stål – altså stål med en uordnet atomstruktur. Det er ikke et marketinggreb, men svaret på et specifikt fysisk problem.
I traditionelle elmotorer forsvinder en del af energien som tab relateret til magnetfeltet. Hvirvelstrømme, der opstår i metaldelene, opvarmer dem og omdanner værdifuld elektrisk energi til varme. Det nye materiale er netop designet til at reducere disse tab.
Tyndere plader end et menneskehår
Ingeniørerne gik endnu et skridt videre: de valgte ikke blot en anden stållegeringm men reducerede også tykkelsen af de plader, der udgør statoren, til det ekstreme. Vi taler om blot 0,025 millimeter.
| Parameter | Typisk elektrisk motor | Amorfo-motor (Horse) |
|---|---|---|
| Statorpladernes tykkelse | ca. 0,25 mm | 0,025 mm |
| Virkningsgradinterval | ca. 93–97% | op til 98,2% |
| Indre tab | 100% (referenceniveau) | ca. 50% af disse tab |
Så tynde plader modvirker dannelsen af hvirvelstrømme i metallet. Jo svagere hvirvelstrømmene er, desto mindre energi spildes på opvarmning af komponenterne – og desto mere energi når frem til hjulene.
Ifølge Horse' egne data falder motorens indre tab med cirka halvdelen som følge af denne tilgang. Resultatet er en virkningsgrad på 98,2%. Udefra ser der ikke ud af meget, men indeni foregår der en imponerende mængde præcisionsingeniørkunst.
Ydelse til den almindelige bilist – ikke kun til ingeniører
De tekniske specifikationer viser, at dette langtfra er en ren laboratoriesnurrepib. Amorfo-motoren leverer 190 hk og 360 Nm drejningsmoment – et niveau der fuldt ud rækker til en typisk familieorienteret hybridbil i kompakt- eller mellemklassen.
Disse værdier gør det oplagt at montere motoren i:
- SUV'er med hybriddrift,
- større kompaktbiler,
- modeller i D-segmentet, som kræver tilstrækkelig reservekraft til overhalinger.
Samtidig er konstruktionen optimeret til langstrakte, rolige kørsler, hvor hver kilowatttime tæller. Netop derfor retter Horse primært denne drivlinje mod hybridkonfigurationer og ikke mod udprægede sportsbiler.
1% besparelse i daglig kørsel – et lille tal med stor rækkevidde
En virkningsgrad på 98,2% ser imponerende ud på papiret. I praksis tilfører hele drivlinen – fra motor over vekselretter til gearkasse og hjul – sine egne tab. Horse anslår, at netop denne motor vil forbedre energiforbruget med cirka 1% i et typisk hybriddrivlinesystem.
Et energiforbrug der er cirka 1% lavere i én bil lyder beskedent. Men gang det op med millioner af biler over mange driftsår, og der er tale om enorme mængder sparet brændstof og strøm.
Ingo Scholten, teknisk vicedirektør i Horse, har beskrevet Amorfo som et redskab til en ny generation af effektive hybrider og elbiler. Det lyder måske som klassisk virksomhedssprog – men det signalerer noget vigtigt: denne motor er ikke et eksperiment i en skuffe. Den er allerede en del af selskabets officielle produktkatalog.
Hvem kan anvende denne drivlinje?
Da motoren indgår i Horse' katalog, kan den tages i brug af mærker tilknyttet Renault-gruppen samt aktører med tilknytning til Geely. I praksis inkluderer det bl.a.:
- Renault og Dacia,
- Geely-tilknyttede mærker såsom Volvo og andre brands under den kinesiske koncern,
- potentielle eksterne industrikunder med interesse i høj virkningsgrad.
Det er endnu ikke annonceret, i hvilken konkret model Amorfo vil gøre sin debut, eller hvornår det sker. Alt tyder på, at nye generationer af Renaults hybrider vil være de første, hvorefter løsningen gradvist finder vej til yderligere mærker.
Laboratoriet versus hverdagskøen
Alle de nævnte tal stammer fra producentens egne målinger under kontrollerede betingelser. Branchen kender alt for godt forskellen mellem resultater fra en dynamometerhal og en bils opførsel i januar-trafikken eller ved bugsering i 30 graders varme.
Den reelle virkningsgrad påvirkes bl.a. af:
- omgivelsernes temperatur og opvarmning af komponenterne,
- dellast, når bilisten kun udnytter en brøkdel af den tilgængelige effekt,
- materialernes aldring og mekanisk slid,
- kvaliteten og styringsstrategien i kraftelektronikken.
Uafhængige tests vil med tiden afsløre, hvor meget af de laboratoriemålte 98,2% der bevares i daglig brug. Ikke desto mindre antyder selve påstanden om halverede indre tab, at gevinsten ikke er forbeholdt reklamefoldere.
Hvorfor kappes producenterne pludselig om virkningsgrad?
I en længere årrække dominerede japanske og til dels europæiske mærker inden for højeffektive drivlinjer. Kinesiske selskaber fokuserede primært på batterier og hurtig modeludvikling. Den fase er nu ved at være forbi.
Kinesiske producenter annoncerer løbende nye konstruktioner med meget høj virkningsgrad – både inden for forbrændings- og elmotorer. Der nævnes forbrændingsmotorer der nærmer sig 50% termisk virkningsgrad samt nye typer elmotorer. Konkurrencen har forskudt sig fra blot at have en elbil til at kunne dokumentere, at ens drivlinje bruger mindre energi pr. kilometer.
For bilisten betyder det en langsommere stigning i driftsomkostninger. For flådeoperatører betyder det reelle millioner sparet på brændstof. For producenterne giver det en mulighed for at overholde stadig skrappere emissionskrav uden at opgive store, praktiske biler.
Hvad betyder 98,2% konkret for bilisten?
På ingeniørsprog er virkningsgrad forholdet mellem den energi, et apparat leverer, og den energi, der tilføres. Enkelt sagt: hvor meget af den strøm, der sendes ind i motoren, omsættes til bevægelse – og hvor meget forsvinder som varme.
Hvis en gennemsnitlig motor har 95% virkningsgrad og den nye har 98,2%, virker forskellen lille. I praksis kræver hvert procentpoint ekstra i så gennemudviklet en teknologi et enormt konstruktionsarbejde og ofte dyre materialer. For bilen indebærer det bl.a.:
- lidt lavere energiforbrug på landevejskørsel,
- mindre varme der skal bortledes fra drivlinjen,
- mulighed for mindre eller lettere belastede kølesystemer,
- marginalt større rækkevidde med samme batteri.
I en hybrid fordeler effekten sig langs hele energikæden: fra tanken, over forbrændingsmotoren, generatoren og batteriet, frem til den nye elmotor. Derfor omsættes det laboratoriemålte hop i virkningsgrad til de omtalte cirka 1% energibesparelse i reel kørsel.
For den enkelte bilist kan det betyde nogle få kroner mindre til brændstof pr. måned. For en virksomhed der administrerer en flåde på flere tusinde hybridbiler, er det en ganske mærkbar post på det årlige budget. Dertil kommer imageeffekten og reduktionen af CO₂-aftrykket – faktorer som både kunder og regulatorer lægger stigende vægt på.
