Renault och Geely satsar på effektivitet snarare än enbart prestanda
Horse, ett företag specialiserat på drivlinor, har presenterat en elmotor med en verkningsgrad på hela 98,2 procent. Det är ett bättre resultat än de flesta befintliga konstruktioner och ett tydligt tecken på vart fordonsindustrin är på väg.
Under många år kretsade tävlingen inom bilindustrin kring effekt, acceleration och batteristorlek. Nu hörs allt fler röster om något som är mindre spektakulärt men avgörande för körningskostnaderna: drivlinans verkningsgrad. Det är just här som Renault, tillsammans med Geely-koncernen, försöker ta täten.
Deras gemensamma bolag Horse har utvecklat en ny elmotor för hybriddrivlinor, kallad Amorfo. Konstruktionen riktar sig främst mot:
- konventionella hybrider och laddhybrider,
- bilar med så kallad range extender, där en liten förbränningsmotor enbart laddar batteriet,
- fordon där låg energiförbrukning prioriteras framför rekordprestanda.
Amorfo-motorn uppnår en verkningsgrad på 98,2 procent under laboratoriebetingelser, vilket innebär ungefär hälften så stora interna förluster jämfört med en typisk elmotor i samma klass.
Amorf stål – låter exotiskt men fungerar konkret
Hela idén bakom den nya konstruktionen bygger på materialet som används i motorns stator. Istället för konventionellt kristallint stål används amorf stål, det vill säga ett stål med oordnad atomstruktur. Det handlar inte om ett marknadsföringsknep utan om ett svar på ett konkret fysikaliskt problem.
I traditionella elmotorer försvinner en del energi i form av magnetfältsförluster. Virvelströmmar som uppstår i metalldelarna värmer upp dem och omvandlar värdefull elektrisk energi till värme. Det nya materialet är utformat för att minska just dessa förluster.
Tunnare plåtar än ett hårstrå
Konstruktörerna gick ännu längre: de använde inte bara en annan stållegering utan minskade även dramatiskt tjockleken på de plåtar som utgör statorn. Vi talar om enbart 0,025 millimeter.
| Parameter | Typisk elmotor | Amorfo-motor (Horse) |
|---|---|---|
| Statorplåtarnas tjocklek | ca 0,25 mm | 0,025 mm |
| Verkningsgradintervall | ca 93–97 % | upp till 98,2 % |
| Interna förluster | 100 % (referensvärde) | ca 50 % av dessa förluster |
Så tunna plåtar försvårar uppkomsten av virvelströmmar i metallen. Ju svagare virvelströmmar, desto mindre energi slösas bort på uppvärmning av komponenterna – och desto mer kraft når hjulen.
Enligt Horse uppgifter minskar motorns interna förluster med ungefär hälften tack vare detta. Resultatet är en verkningsgrad på 98,2 procent. Utifrån syns ingenting uppseendeväckande, men inuti pågår en enorm mängd precisionsingenjörsarbete.
Tillräcklig kraft för den vanlige bilföraren – inte bara för ingenjörer
De tekniska parametrarna visar att det här inte är en ren laboratorieskuriositet. Amorfo-motorn erbjuder 190 hästkrafter och 360 Nm vridmoment – ett mer än tillräckligt prestandanivå för en typisk familjehybridbil i kompakt- eller mellanklassen.
Dessa värden öppnar för installation i bland annat:
- SUV:ar med hybriddrivlina,
- större kompaktbilar,
- bilar i D-segmentet som behöver kraftreserv vid omkörning.
Samtidigt är konstruktionen inriktad på lång, lugn körning där varje kilowattimme sparad energi räknas. Därför riktar Horse drivlinan framför allt mot hybridkonfigurationer snarare än renodlat sportiga modeller.
1 procents besparing i verklig körning – ett litet tal med stor påverkan
I teorin ser 98,2 procents verkningsgrad imponerande ut. I praktiken tillför hela bilens drivlina – från motorn via växellådan till hjulen – sina egna förluster. Horse uppskattar att just denna motor förbättrar energiförbrukningen med cirka 1 procent i ett typiskt hybriddrivsystem.
Ungefär 1 procent lägre energiförbrukning i en enskild bil låter blygsamt, men multiplicerat med miljontals fordon och många års användning summeras det till enorma mängder sparat bränsle och el.
Ingo Scholten, teknisk vd på Horse, beskriver Amorfo som ett verktyg för nästa generation effektiva hybrider och elbilar. Det låter som typiskt företagsspråk, men signalerar något viktigt: den här motorn är inte ett experiment i en skrivbordslåda. Den finns redan i företagets officiella produktutbud.
Vilka märken kan använda denna drivlina?
Motorn finns i Horse-katalogen, vilket innebär att märken inom Renault-gruppen och Geely-kopplade varumärken kan välja den. I praktiken är bland andra dessa aktuella:
- Renault och Dacia,
- varumärken knutna till Geely, såsom Volvo och andra inom den kinesiska koncernen,
- potentiella externa industrikunder med intresse för hög verkningsgrad.
Ännu har det inte tillkännagivits i vilken specifik modell Amorfo kommer att dyka upp eller när. Det är rimligt att vänta sig att nya generationer av Renaults hybrider får förtur, varefter lösningen sprider sig till fler märken.
Laboratoriet mot den vardagliga trafikstockningen
Samtliga nämnda siffror härrör från tillverkarens mätningar under kontrollerade förhållanden. Branschen känner väl till skillnaden mellan provbänksresultat och hur en bil beter sig i januariköer eller vid bogsering i 30 graders värme.
Den verkliga verkningsgraden påverkas av bland annat:
- omgivningstemperatur och uppvärmning av komponenter,
- dellast, när föraren bara utnyttjar en bråkdel av effekten,
- materialåldring och mekaniskt slitage,
- kvaliteten och strategin hos kraftelektronikens styrsystem.
Oberoende tester kommer med tiden att visa hur mycket av laboratoriets 98,2 procent som kvarstår i verklig användning. Trots det antyder redan uppgiften om hälften så stora interna förluster att vinsten inte begränsar sig till reklambroschyrerna.
Varför kappar tillverkarna plötsligt om högst verkningsgrad?
Under lång tid dominerade japanska och delvis europeiska märken segmentet för högeffektiva drivlinor. Kinesiska företag fokuserade på batterier och snabb lansering av nya modeller. Den fasen är nu på väg att ta slut.
Kinesiska tillverkare presenterar en efter en konstruktioner med mycket hög verkningsgrad, både för förbrännings- och elmotorer. Konkurrensen förskjuts från det enkla budskapet "vi har en elbil" till "vår drivlina förbrukar mindre energi per kilometer".
För föraren innebär det långsammare ökning av driftkostnaderna, och för fordonsflottor handlar det om reella miljoner i sparat bränsle. För tillverkarna är det en möjlighet att uppfylla allt strängare utsläppsnormer utan att ge upp stora, praktiska bilar.
Vad innebär 98,2 procent i praktiken för bilföraren?
På ingenjörsspråk är verkningsgrad förhållandet mellan den energi som levereras ut från en enhet och den energi som matas in. Förenklat: hur mycket av strömmen som når motorn omvandlas till rörelse, och hur mycket försvinner som värme.
Om en genomsnittlig motor har 95 procents verkningsgrad och den nya har 98,2 procent kan skillnaden verka liten. I praktiken kräver varje procentenhet extra i en så förfinad teknik enorma konstruktionsinsatser och ofta kostsamma material. För bilen innebär det bland annat:
- något lägre energiförbrukning på längre sträckor,
- mindre värme att leda bort från drivlinan,
- möjlighet till mindre eller lättare kylsystem,
- marginellt längre räckvidd med samma batteri.
I en hybridbil fördelar sig effekten längs hela energivägen: från tanken, via förbränningsmotor, generator och batteri, ända till den nya elmotorn. Därför reduceras det laboratoriemässiga verkningsgradslyftet till de nämnda ungefär 1 procents energibesparing i verklig körning.
För den enskilde föraren kan skillnaden motsvara några kronor mindre vid tankning per månad. För ett företag som förvaltar en flotta på flera tusen hybridbilar är det redan en betydande budgetpost per år. Därtill kommer den imagemässiga vinsten och den minskade koldioxidpåverkan – något som både kunder och myndigheter lägger allt större vikt vid.
