Renault og Geely præsenterer elmotor med rekord-virkningsgrad – hvad ligger bag

Renault og Geely jagter effektivitetskronen

Et joint venture mellem Renault og Geely har netop annonceret en teknisk rekord, der vækker opsigt i bilindustrien: en elmotor til hybriddrift med en opgiven virkningsgrad på hele 98,2 procent. Bag dette tal gemmer sig ikke kun smart regnemetode, men et helt nyt materiale i motorens hjerte — og mange åbne spørgsmål om, hvad det reelt betyder i hverdagsbrugen.

I det seneste år har de store bilkoncerner intensiveret kapløbet om effektivitet bag kulisserne. Japanske og europæiske producenter har længe sat standarden for motor- og drivlineteknologi. Nu blander kinesiske giganter som BYD, Dongfeng og Changan sig markant og offentliggør jævnligt nye rekordtal.

Horse-divisionen træder ind på banen

Midt i dette kapløb positionerer drivlineafdelingen Horse sig — et fælles selskab ejet af Renault og Geely. Deres seneste udspil er en elmotor ved navn Amorfo, der primært er rettet mod hybridbiler og range extendere, altså forbrændingsmotorer der fungerer som strømgeneratorer i elbiler.

Motoren Amorfo angives at nå en virkningsgrad på 98,2 procent — et tal, der er ekstremt højt selv sammenlignet med moderne elmotorer.

Til sammenligning ligger almindelige elmotorer typisk mellem 93 og 97 procent afhængigt af konstruktion og anvendelse. Det lyder umiddelbart som et lille skridt, men inden for drivlineteknologi er det ganske bemærkelsesværdigt — særligt når millioner af køretøjer kører med samme motor.

Hemmeligheden i statoren: amorf stål i stedet for klassiske lameller

Det afgørende ved den nye motor ligger i materialet i statoren — den faste del, hvor magnetfeltet opbygges. Horse anvender her ikke klassisk, krystallinsk elektrisk stålplade, men derimod amorf stål. Atomerne i dette materiale er uordnede, ligesom i glas, frem for arrangeret i et fast krystalnet.

Denne struktur ændrer de magnetiske egenskaber markant:

• Lavere tab i magnetfeltet
• Mindre opvarmning
• Reduceret energiforbrug ved samme ydelse

Særligt imponerende er lameltykkelsen: Statorens lameller er blot 0,025 millimeter tykke. Det er cirka ti gange tyndere end i mange nutidens elmotorer — og betydeligt finere end et menneskehår.

Ekstremt tynde lameller reducerer kraftigt de virvelstrømme i metallet, der i konventionelle motorer sluger en betragtelig del af energien. Horse omtaler en intern tabsreduktion på ca. 50 procent inden i selve motoren, hvilket resulterer i den samlede virkningsgrad på 98,2 procent.

Hvad præsterer 190 hk og 360 Nm i praksis?

Motorens nøgletal placerer den klart i et interessant område for moderne hybridbiler. De officielle specifikationer ser således ud:

Med 190 hk og 360 Newtonmeter kan en mellemstor SUV eller kompakt sedan sagtens drives frem — især kombineret med en forbrændingsmotor i et hybridtog. Motoren er altså ikke blot et laboratorieeksperiment, men er tydeligt designet til serieproduktion.

Kun 1 procent lavere forbrug – er indsatsen det værd?

Set i forhold til det samlede hybriddrivsystem regner Horse med en energibesparelse på ca. 1 procent. Det lyder ved første øjekast nedslående. Når man hører om "verdens mest effektive elmotor", forventer man instinktivt tocifrede besparelser på forbruget.

Virkeligheden inden for drivlineteknologi er mere nøgtern: I moderne systemer er de største potentialer allerede udnyttet. Hvert yderligere fremskridt bliver dyrere og teknisk mere krævende, men giver kun få procentpoint — eller netop ét enkelt procent.

1 procents besparelse pr. køretøj virker lille, men summeret over millioner af biler og mange år udgør det enorme energimængder.

For flådeejere, storkunder eller koncerner der skal overholde strikse CO₂-mål, er sådanne effektivitetsfremskridt alt andet end ligegyldige. De kan afgøre, om bøder bliver udstedt eller ej.

Laboratorietal versus hverdag: hvor pålidelig er 98,2 procent?

De angivne 98,2 procent stammer fra producentens egne målinger under veldefinerede laboratorieforhold. I praksis påvirkes en motors effektivitet af en lang række faktorer:

• Temperaturen i drivlinjen
• Lastudsving i bytrafik
• Omdrejningsområder på motorvejen
• Aldring af materialer og lejer
• Tab i effektelektronik og gearkasse

Prøvestande måler typisk under ideelle forhold: optimal temperatur, konstant omdrejningstal og definerede belastningspunkter. På vejen ændrer disse parametre sig hvert sekund. Derfor er de reelle virkningsgrader i praksis altid lavere end det tal, der pryder databladet.

Hertil kommer, at selv hvis motoren faktisk når 98,2 procent, siger det ingenting om det samlede drivsystem. I hybridbiler tilkommer inverter, gearkasse, koblinger og forbrændingsmotoren — og alle disse komponenter har egne tab.

Hvilke mærker kan komme til at bruge den nye motor først?

Et spændende spørgsmål er, hvilke mærker der faktisk bringer Amorfo-motoren i serieproduktion. Horse leverer primært til:

• Renault og tilknyttede mærker
• Selskaber under Geely-koncernen, herunder Volvo og andre datterselskaber
• Øvrige producenter, der køber drivlineteknologi udefra

Horse har endnu ikke offentliggjort, hvilke modeller motoren debuterer i. Et sandsynligt scenarie er anvendelse i kommende plug-in-hybrider eller i køretøjer, hvor forbrændingsmotoren udelukkende fungerer som generator.

En vigtig detalje: Motoren er ifølge selskabet allerede oplistet i det officielle katalog. Det betyder, at den ikke blot eksisterer som konceptstudie, men er konkret tilgængelig — et klart signal til potentielle kunder inden for og uden for Renault-universet.

Hvad er amorf stål egentlig teknisk set?

Mange støder på begrebet "amorf stål" og undrer sig. Den grundlæggende idé: Normalt stål har en krystallinsk struktur, hvor atomerne er arrangeret i et fast mønster. I amorf stål mangler denne orden — man kan forenklet tale om "metallisk glas".

I et magnetfelt har sådanne materialer flere fordele:

• De kan ommagnetiseres hurtigere, hvilket er nyttigt ved høje omdrejningstal.
• De forårsager færre hysteresistab, altså mindre "friktion" i magnetfeltet.
• De ekstremt tynde bånd reducerer virvelstrømme, der ellers opvarmer metallet.

Ulempen er tydelig: Fremstillingen er kompleks. Stålet produceres typisk som et tyndt bånd med meget høj afkølingshastighed, hvilket driver omkostningerne op og kræver særlige forarbejdningstrin på fabrikken. Om det kan betale sig i storserieproduktion er et af de centrale spørgsmål ved dette koncept.

Konkrete fordele for den almindelige bilist

For den, der bare vil købe og køre en bil, melder spørgsmålet sig naturligt: Mærker man overhovedet denne motor i hverdagen?

Nogle effekter er ganske realistiske:

• En smule længere elektrisk rækkevidde i plug-in-hybriden
• Lidt lavere brændstofforbrug, særligt i stop-and-go-trafik
• Muligvis mindre opvarmning af drivlinjen under høj belastning

Forvent ingen mirakler. Den, der tanker op hver anden uge, vil ikke pludselig klare sig med én tankning om måneden. Typisk taler vi om forskelle på få tiendedele liter pr. 100 km — men stabilt over titusindvis af kilometer.

Derfor bliver virkningsgrad et afgørende salgsargument

Eldriften har for længst bevæget sig fra nicheprodukt til masseapplikation. Netop derfor rykker detaljer som en motors virkningsgrad stadig mere i fokus. De store spring er taget — nu handler det om finjustering på mange små fronter:

• Battericeller med minimalt lavere indre modstand
• Effektelektronik med færre koblingsstab
• Gearkasser med optimeret lejring og oliepumper
• Lettere undervogn og karrosseri

Amorfo-motoren fra Horse passer præcist ind i dette billede. Den er ingen spektakulær game changer, der vender branchen på hovedet hen over natten. Den repræsenterer snarere den stille, møjsommelige detaljeudvikling, der i sidste ende afgør, hvilket mærke der fører an i forbrugs- og rækkeviddekonkurrencen.

Det mest spændende spørgsmål er nu: Hvilke modeller fra Renault, Volvo eller andre Geely-mærker ruller om et eller to år ud af fabrikken med denne motor — og hvilke forbrugstal vil vi så se på prøvestanden og i hverdagen?