Renault pokazał silnik elektryczny 98,2% sprawności. Hybrydy wchodzą na nowy poziom

Renault razem z chińskim partnerem ogłosił silnik elektryczny, który według pomiarów laboratoryjnych niemal nie traci energii.

Ma trafić przede wszystkim do napędów hybrydowych, a jego sprawność deklarowana na poziomie 98,2% sprawia, że tradycyjne jednostki elektryczne zaczynają wyglądać na przestarzałe.

Renault i Geely grają va banque w napędach hybrydowych

Od około roku chińskie koncerny bardzo agresywnie inwestują w napędy – to obszar, który przez lata kojarzył się raczej z japońskimi i europejskimi markami. Pojawiły się silniki spalinowe o sprawności zbliżającej się do 50%, nowe konstrukcje elektryczne, a teraz do gry mocno wchodzi wspólna spółka Renault i Geely, działająca pod nazwą Horse.

To właśnie Horse zaprezentował nowy silnik elektryczny przeznaczony głównie do hybryd, określany jako Amorfo. Cała konstrukcja została podporządkowana jednemu celowi: zminimalizować straty energii, która w zwykłych silnikach elektrycznych rozprasza się w postaci ciepła.

Nowy silnik Horse Amorfo ma według deklaracji sprawność 98,2%, czyli więcej niż większość obecnych jednostek trakcyjnych, mieszczących się zwykle w przedziale 93–97%.

Stal amorficzna – brzmi egzotycznie, działa bardzo konkretnie

Klucz tkwi w materiale użytym do budowy stojana. Zamiast klasycznej stali krystalicznej inżynierowie sięgnęli po stal amorficzną. W takiej stali atomy są rozmieszczone w sposób nieuporządkowany, co mocno zmienia jej właściwości elektromagnetyczne.

Po co to wszystko? Silnik elektryczny pracuje w silnym polu magnetycznym. W zwykłej stali powstają zawirowania prądów, które zamieniają część energii na ciepło. Stal amorficzna ogranicza te zjawiska, więc mniej energii się marnuje.

Blacha cieńsza niż ludzki włos

Drugim, bardzo widowiskowym elementem jest grubość blach, z których zbudowano stojan. Każda warstwa ma zaledwie 0,025 mm. To około dziesięć razy mniej niż w typowych silnikach elektrycznych stosowanych dziś w motoryzacji.

• grubość blach Amorfo: 0,025 mm
• typowa grubość w seryjnym silniku: ok. 0,25 mm
• deklarowane zmniejszenie strat wewnętrznych: o 50%
• sprawność całkowita: 98,2%

Tak cienkie warstwy ograniczają prądy wirowe w metalu, które są jedną z głównych przyczyn strat energii w maszynach elektrycznych. Mniej prądów wirowych oznacza mniej ciepła i więcej użytecznej mocy na wale silnika.

190 KM i 360 Nm – parametry jak z normalnego auta, nie z laboratorium

Na papierze Amorfo nie jest wyłącznie pokazem inżynierskich sztuczek. To pełnoprawna jednostka trakcyjna o mocy 190 KM i momencie 360 Nm. Takie wartości pasują do hybryd typu plug-in, ale też do samochodów, w których silnik spalinowy działa jako generator, a koła napędza wyłącznie silnik elektryczny.

W praktyce kierowca nie zobaczy na desce rozdzielczej napisu „98,2% sprawności”. Poczucie różnicy będzie rozłożone w czasie: nieco niższe zużycie paliwa w hybrydzie, trochę mniejsze zużycie energii w trybie elektrycznym, mniej ciepła generowanego w układzie napędowym.

Laboratorium kontra rzeczywiste warunki na drodze

Trzeba jednak uczciwie przyznać: wszystkie liczby, którymi dziś chwali się Horse, pochodzą z pomiarów w warunkach laboratoryjnych. To sytuacja idealna – stała temperatura, kontrolowane obciążenie, świeże materiały, brak zużycia i zabrudzeń.

Różnica między takim środowiskiem a codzienną eksploatacją jest w motoryzacji normą. Silniki pracują na mrozie i w upale, pod zmiennym obciążeniem, z nagłymi przyspieszeniami i hamowaniami, a materiały przez lata tracą swoje pierwotne właściwości. Dopiero pomiary wykonane na gotowych samochodach pozwolą ocenić, czy 98,2% nie pozostanie głównie marketingowym hasłem.

Sprawność 98,2% wygląda imponująco, lecz w realnej jeździe kluczowe będzie to, ile z tego zostanie po kilku latach użytkowania auta.

Horse nie zdradził jeszcze, kiedy i w jakich modelach zobaczymy nowy silnik. Naturalnym pierwszym klientem wydaje się grupa Renault – czyli marki Renault, Dacia czy Alpine – ale do katalogu Horse mają dostęp także inne firmy z grupy Geely, w tym Volvo.

Oszczędność na poziomie 1% – brzmi mało, zmienia bardzo dużo

Producent szacuje, że w kompletnym napędzie hybrydowym zastosowanie Amorfo obniży zużycie energii mniej więcej o 1%. Dla kierowcy, który patrzy na rachunek za paliwo czy koszt ładowania, to nieduża liczba. W skali pojedynczego baku lub miesiąca jazdy wrażenie może być niemal niezauważalne.

Spójrzmy na to szerzej. Jeżeli taki napęd trafi do setek tysięcy, a w dłuższej perspektywie do milionów aut, każdy procent zaczyna przekładać się na ogromne ilości niewykorzystanego paliwa i prądu, które wcześniej były po prostu marnowane jako ciepło.

• niższe zużycie paliwa w hybrydach flotowych (np. auta firmowe, taksówki),
• mniejsze obciążenie sieci przy ładowaniu aut plug-in,
• łatwiejsze spełnianie norm emisji dla całych flot modelowych,
• mniej ciepła w układzie napędowym, co może poprawić trwałość elementów.

Właśnie takie małe optymalizacje decydują, czy producent spełni ostre normy emisji CO₂ bez drastycznego podnoszenia cen lub ograniczania mocy swoich modeli.

Czy stal amorficzna stanie się nowym standardem?

Najciekawszy w całej historii jest potencjał skalowania tej technologii. Jeśli stal amorficzna w roli materiału na stojan sprawdzi się w masowej produkcji, inne firmy bardzo szybko pójdą w tym kierunku. Od lat producenci samochodów szukają każdej dziesiątej części procenta sprawności, zmieniając uzwojenia, magnesy, elektronikę sterującą czy chłodzenie. Tu do gry wchodzi sam materiał rdzenia, co otwiera kolejny obszar do optymalizacji.

Kluczowe pytania brzmią: ile kosztuje produkcja tak cienkich blach amorficznych na skalę setek tysięcy silników rocznie i na ile skomplikowane jest ich formowanie oraz montaż. Jeśli proces okaże się drogi i wrażliwy na błędy, technologia może pozostać domeną droższych modeli lub wersji nastawionych na maksymalną efektywność.

Co to w praktyce oznacza dla kierowcy?

Dla przeciętnego użytkownika najważniejsze będą trzy konsekwencje:

Warto też odróżnić dwie rzeczy: sprawność silnika oraz sprawność całego auta. Nawet najbardziej dopracowana jednostka elektryczna nie zrekompensuje bardzo ciężkiego nadwozia, niekorzystnej aerodynamiki, oporów toczenia czy mało efektywnej przekładni. Dopiero zgrany zestaw – lekka konstrukcja, dobrze skalibrowana hybryda i sprawny silnik – daje realne oszczędności na drodze.

Renault i Geely pokazują, że walka o każdy procent w napędach jeszcze się nie skończyła. Dla polskiego kierowcy najciekawsze będzie to, kiedy i w jakich modelach sprzedawanych w salonach w naszym kraju zobaczymy jednostki korzystające z takiego rozwiązania jak Amorfo. Jeśli ceny nie poszybują do góry, a awaryjność pozostanie niska, cienka jak włos stal amorficzna może stać się jednym z cichych bohaterów codziennej motoryzacji.