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 högre resultat än vad de flesta befintliga konstruktioner uppnår, och ett tydligt tecken på vart bilindustrin är på väg.
Under många år handlade tävlingen inom bilindustrin om effekt, acceleration och batteristorlek. Nu hörs allt oftare en annan diskussion – en som rör något mindre spektakulärt men avgörande för körningskostnaderna: drivlinans verkningsgrad. Det är precis här som Renault, tillsammans med Geely-gruppen, försöker ta täten.
Deras gemensamma bolag Horse har utvecklat en ny elmotor för hybriddrivlinor, kallad Amorfo. Konstruktionen riktar sig framför allt 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 laboratorieförhållanden, vilket innebär ungefär hälften så stora interna förluster jämfört med en typisk elmotor i samma klass.
Amorf stål – låter exotiskt, men fungerar mycket konkret
Hela idén bakom den nya konstruktionen bygger på materialet som används i motorns stator. I stället för konventionellt, kristallint stål använder man amorf stål med en oordnad atomstruktur. Det handlar inte om marknadsföring – det är ett svar på ett specifikt fysikaliskt problem.
I traditionella elmotorer försvinner en del av energin i form av förluster kopplade till det magnetiska fältet. Virvelströmmar som uppstår i metalldelarna värmer upp dem och omvandlar värdefull elektrisk energi till värme. Det nya materialet är tänkt att minska just dessa förluster.
Tunnare plåtar än ett hårstrå
Konstruktörerna gick ett steg längre: de använde inte bara en annan stållegering, utan minskade också plåtarnas tjocklek i statorn till extrema nivåer. Vi talar om bara 0,025 millimeter.
| Parameter | Typisk elmotor | Amorfo-motor (Horse) |
|---|---|---|
| Statorplåtarnas tjocklek | ca 0,25 mm | 0,025 mm |
| Verkningsgradsspann | 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 går till spillo som värme – och desto mer kraft når hjulen.
Enligt uppgifter från Horse minskar motorns interna förluster med ungefär hälften tack vare detta. Resultatet är en verkningsgrad på 98,2 procent. Utifrån syns ingenting spektakulärt, men inuti pågår en enorm mängd precisionsingenjörskonst.
Prestanda för vardagliga förare, inte bara för ingenjörer
De tekniska parametrarna visar att det här inte är en ren laboratorienkuriosa. Amorfo-motorn levererar 190 hästkrafter och 360 Nm vridmoment – mer än tillräckligt för en typisk familjehydbridbil i kompakt- eller mellanklassklass.
De värdena gör motorn lämplig för montering i:
- SUV:ar med hybriddrift,
- Större kompaktbilar,
- Modeller i D-segmentet som behöver kraftreserv vid omkörning.
Samtidigt är konstruktionen inriktad på lång, lugn körning där varje kilowattimme sparad energi spelar roll. Därför riktar Horse den här drivlinan i första hand mot hybridkonfigurationer, och inte mot renodlade sportmodeller.
1 procent besparing i verklig körning – ett litet tal med stor skala
I teorin ser 98,2 procents verkningsgrad imponerande ut. I praktiken bidrar hela drivlinekedjan i bilen – från motor till växellåda och hjul – med sina egna förluster. Horse bedömer att den här motorn i ett typiskt hybriddrivsystem förbättrar energiförbrukningen med cirka 1 procent.
En procents lägre energiförbrukning i en enskild bil låter blygsamt, men multiplicerat med miljontals fordon och flera års användning ger det enorma mängder sparat bränsle och el.
Ingo Scholten, teknisk vice vd på Horse, beskrev 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 låda. Den har redan förts in i företagets officiella produktutbud.
Vem kan använda den här drivlinan?
Motorn finns i Horses katalog, vilket innebär att märken inom Renault-gruppen och aktörer kopplade till Geely kan använda den. I praktiken handlar det bland annat om:
- Renault och Dacia,
- Märken kopplade till Geely, såsom Volvo och andra varumärken inom den kinesiska koncernen,
- Potentiella externa industrikunder med intresse för hög verkningsgrad.
Ännu har inget specifikt meddelats om i vilken modell Amorfo kommer att debutera eller när. Det är rimligt att förvänta sig att nya generationers Renault-hybrider får förtur, varefter lösningen sprids till fler märken.
Laboratoriet kontra verkliga trafikköer
Alla siffror som nämnts kommer från mätningar utförda av tillverkaren under kontrollerade förhållanden. Branschen känner väl till skillnaden mellan provbänksresultat och hur en bil faktiskt beter sig i januaritrafik eller vid körning med husvagn i 30 graders värme.
Den verkliga verkningsgraden påverkas bland annat av:
- Omgivningstemperatur och uppvärmning av komponenter,
- Partiell belastning när föraren bara utnyttjar en bråkdel av effekten,
- Materialnedbrytning och mekaniskt slitage över tid,
- Kvaliteten på och strategin för styrning av kraftelektroniken.
Oberoende tester kommer med tiden att visa hur mycket av de laboratorieuppmätta 98,2 procenten som kvarstår i verklig användning. Trots det antyder redan uppgiften om hälften så stora interna förluster att vinsten inte enbart finns i broschyrerna.
Varför tävlar tillverkarna plötsligt om verkningsgrad?
Under lång tid dominerade japanska – och delvis europeiska – märken när det gällde högeffektiva drivlinor. Kinesiska företag fokuserade på batterier och snabb lansering av nya modeller. Den fasen håller nu på att ta slut.
Kinesiska tillverkare presenterar allt fler konstruktioner med mycket hög verkningsgrad, både för förbränningsmotorer och elmotorer. Konkurrensen har förskjutits från det enkla "vi har en elbil" till "vår drivlina förbrukar mindre energi per kilometer".
För föraren innebär det en långsammare ökning av driftskostnaderna. För flottor handlar det om konkreta miljoner i sparat bränsle. För tillverkarna är det en möjlighet att klara allt strängare utsläppskrav utan att ge upp stora, praktiska bilar.
Vad innebär 98,2 procent i praktiken för föraren?
På ingenjörsspråk är verkningsgrad förhållandet mellan den energi som levereras vid utgången och den energi som tillförs vid ingången. Enkelt uttryckt: hur mycket av strömmen till 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 verkar skillnaden liten. I praktiken kräver varje procentenhet i en redan så förfinad teknik enorma konstruktionsinsatser och ofta dyra material. För bilen innebär det bland annat:
- Något lägre energiförbrukning på längre körsträckor,
- Mindre värme som behöver ledas bort från drivlinan,
- Möjlighet till mindre eller lättare kylsystem,
- Marginellt längre räckvidd med samma batteri.
I en hybridbil fördelas effekten längs hela energiflödet: från tanken, via förbränningsmotorn, generatorn och batteriet, fram till den nya elmotorn. Det är därför laboratorievinsten i verkningsgrad slutligen landar på de nämnda ungefär 1 procenten i energibesparing vid verklig körning.
För en enskild förare kan skillnaden innebära något lägre tankningskostnader per månad. För ett företag som förvaltar en flotta med flera tusen hybridbilar rör det sig redan om en betydande budgetpost per år. Till det kommer den miljöprofilseffekt och minskning av koldioxidavtrycket som allt fler kunder och regleringsmyndigheter nu kräver.
