Renault pokazuje nowy silnik elektryczny: rekordowa sprawność 98,2%

Francusko-chińska współpraca przyniosła przełom w dziedzinie napędów hybrydowych. Nowy silnik opracowany przez spółkę Horse (należącą do Renault i Geely) wykorzystuje rewolucyjny materiał — amorficzną stal w rdzeniu. To nie jest marketingowy chwyt, lecz realna zmiana w fizyce działania maszyny elektrycznej, która może zrewolucjonizować branżę.

Renault razem z chińskim partnerem prezentuje silnik elektryczny, który podnosi poprzeczkę w kwestii sprawności napędu.

Nowa jednostka, opracowana przez spółkę Horse należącą do Renault i Geely, ma trafić głównie do napędów hybrydowych. Producent chwali się imponującą sprawnością 98,2%, osiągniętą dzięki wykorzystaniu zupełnie innego materiału w rdzeniu silnika niż w klasycznych konstrukcjach.

Renault i Geely celują w rekord sprawności napędu

Przez lata prym w rozwijaniu wydajnych napędów hybrydowych wiedli producenci z Japonii i Europy. Ostatnio do gry bardzo agresywnie weszły koncerny z Chin, które inwestują ogromne środki w silniki spalinowe i elektryczne nowej generacji. Widać to choćby po jednostkach o sprawności bliskiej 50% czy nowych typach silników elektrycznych prezentowanych przez lokalne marki.

W tym kontekście Horse – spółka skupiająca projekty napędów dla Renault i Geely – pokazała nowy silnik nazwany Amorfo. To konstrukcja przeznaczona przede wszystkim do hybryd typu plug-in oraz aut z tzw. przedłużaczem zasięgu, czyli z niewielkim silnikiem spalinowym pracującym głównie jako generator prądu.

Kluczowe wyróżniki Amorfo to sprawność na poziomie 98,2% oraz nietypowy materiał zastosowany w stojanie: specjalna odmiana stali o amorficznej, „nieuporządkowanej” strukturze atomowej.

Producent podkreśla, że nie jest to trik marketingowy, lecz realna zmiana w fizyce działania maszyny elektrycznej. Dzięki szczególnym właściwościom magnetycznym tej stali można znacząco ograniczyć straty energii powstające podczas pracy silnika.

Blacha cieńsza niż ludzki włos: jak to działa

Najbardziej zaskakujący parametr nowej jednostki to grubość blach, z których zbudowany jest stojan. W przypadku Amorfo wynosi ona zaledwie 0,025 mm . Dla porównania, w typowym silniku elektrycznym blacha ma mniej więcej dziesięciokrotnie większą grubość.

Dlaczego to istotne? W maszynach elektrycznych duża część strat wynika z tzw. prądów wirowych indukowanych w metalu przez zmienne pole magnetyczne. Gdy blacha jest cieńsza i ma inne właściwości magnetyczne, prądy te mają mniejsze pole do „krążenia”, więc wydziela się mniej ciepła, a więcej energii zamienia się w użyteczną pracę.

Horse deklaruje, że takie podejście pozwoliło ograniczyć straty wewnętrzne w silniku aż o 50% w porównaniu z typową konstrukcją.

Efektem jest wspomniana sprawność 98,2%. Z perspektywy laika różnica względem 96–97% może brzmieć skromnie, ale w inżynierii napędu każdy ułamek procenta wymaga sporego wysiłku technologicznego. W praktyce to oznacza mniej zużytej energii na tę samą pracę, czyli potencjalnie niższe zużycie prądu lub paliwa w aucie hybrydowym.

Moc i moment: liczby, które interesują kierowcę

Sam silnik nie jest tylko laboratoryjnym eksperymentem. Parametry, które podaje Horse, są w pełni „samochodowe”:

• Moc maksymalna: 190 KM
• Moment obrotowy: 360 Nm
• Docelowe zastosowanie: hybrydy plug-in i pojazdy z przedłużaczem zasięgu

Taka charakterystyka sprawia, że Amorfo może trafić zarówno do większych kompaktów, jak i do SUV-ów segmentu C czy D. W napędach hybrydowych liczy się też to, że wysoki moment jest dostępny praktycznie od zera obrotów, co poprawia dynamikę przy ruszaniu i wyprzedzaniu.

Laboratorium kontra ulica: jaką sprawność zobaczymy w realnym ruchu

Trzeba jednak zachować dystans do deklarowanych 98,2%. Ten wynik pochodzi z testów przeprowadzonych przez producenta w warunkach laboratoryjnych, w ściśle kontrolowanych scenariuszach pracy. W prawdziwym samochodzie silnik elektryczny mierzy się z czymś zupełnie innym: zmienną temperaturą, częstą pracą na częściowym obciążeniu, wielokrotnymi rozruchami, a z czasem także zużyciem materiałów.

Różnica między „papierową” sprawnością a rezultatem w ruchu drogowym potrafi być zauważalna. Pokazują to regularnie niezależne pomiary, które od lat wypadają skromniej niż dane z katalogów. Horse na razie nie ujawnia, w jakim konkretnie modelu zobaczymy nowy silnik ani kiedy pierwsze auta z Amorfo wyjadą na drogi.

Dopiero testy w gotowych samochodach, w różnych warunkach klimatycznych i przy zróżnicowanym stylu jazdy, pokażą realny zysk z zastosowania amorficznej stali.

Oszczędność „tylko” 1%? Przy milionach aut to duża liczba

Horse szacuje, że w kompletnym napędzie hybrydowym, biorąc pod uwagę cały układ – od baterii po koła – Amorfo może obniżyć zużycie energii o około 1% . Na pierwszy rzut oka liczba wygląda skromnie, szczególnie na tle marketingowych haseł o „rewolucjach w elektromobilności”.

Jeśli jednak przenieść to na skalę globalną, obraz się zmienia. Przy milionach samochodów jeżdżących po drogach przez 10–15 lat, ten 1% oznacza:

Właśnie dlatego producenci napędów walczą o każdy procent sprawności, mimo że pojedynczy kierowca może tego niemal nie odczuć w portfelu. Z perspektywy koncernu i regulatorów odpowiedzialnych za normy emisji, taki wynik robi różnicę w ogólnym bilansie.

Silnik już w katalogu. Kto może z niego skorzystać

Wypowiedzi przedstawicieli Horse sugerują, że Amorfo nie jest odległym projektem badawczym, ale produktem gotowym do wdrożenia. Silnik znajduje się już w oficjalnej ofercie firmy, co oznacza, że mogą po niego sięgnąć marki korzystające z technologii tego dostawcy.

Na pierwszym miejscu stoi oczywiście grupa Renault ze swoimi markami popularnymi i segmentem aut użytkowych. W kolejce mogą ustawić się także inne brandy połączone kapitałowo z Geely, w tym europejskie, takie jak Volvo, oraz azjatyckie marki należące do tego koncernu.

Jeśli Amorfo trafi do kilku różnych rodzin modeli, jego wpływ na średnią emisję i zużycie energii całych flot pojazdów może być większy, niż sugeruje sama liczba 1%.

Co z tego mogą mieć kierowcy w Polsce

Polski rynek coraz chętniej sięga po hybrydy, szczególnie w segmencie kompaktowych SUV-ów i aut rodzinnych. Nowe rozwiązania, takie jak Amorfo, raczej nie obniżą magicznie rachunku za paliwo o połowę, ale mogą:

• zwiększyć zasięg na jednym baku lub jednym ładowaniu,
• zmniejszyć nagrzewanie się elementów napędu, co sprzyja trwałości,
• pozwolić producentom na stosowanie nieco mniejszych baterii przy podobnym zasięgu,
• ułatwić spełnienie kolejnych, ostrzejszych norm emisji.

Dla kierowcy przełoży się to raczej na drobne, ale realne oszczędności w długim okresie, a także na większy wybór modeli hybrydowych na rynku pierwotnym i wtórnym.

Czym w ogóle jest stal amorficzna i dlaczego wzbudza takie emocje

Stal amorficzna, zwana też szkłem metalicznym, ma inną strukturę niż typowy metal. W zwykłej stali atomy układają się w uporządkowaną siatkę krystaliczną. W materiale amorficznym są rozmieszczone bardziej chaotycznie. Ta różnica, choć brzmi abstrakcyjnie, wpływa na zachowanie materiału w polu magnetycznym.

Dzięki temu można uzyskać:

• niższe straty magnetyczne przy zmianach pola,
• mniejsze nagrzewanie się elementów,
• możliwość pracy przy wyższych częstotliwościach.

Takie materiały od lat interesują producentów transformatorów czy elementów elektroniki mocy. Przeniesienie ich na grunt motoryzacji nie jest proste, bo silnik samochodowy musi działać w trudnych warunkach: wibracje, szeroki zakres temperatur, konieczność pracy przez tysiące godzin bez awarii. Jeśli Amorfo poradzi sobie z tym w seryjnych autach, można spodziewać się, że podobne rozwiązania zaczną rozwijać inni gracze rynku.

Małe kroki w sprawności, duże zmiany w całym napędzie

Inżynierowie od napędów powtarzają, że łatwiej jest na początku poprawić sprawność z 80 do 90% niż wspiąć się z 96 na ponad 98%. Każdy kolejny procent wymaga coraz bardziej zaawansowanych materiałów, precyzyjniejszej produkcji i dokładniejszego sterowania elektroniką. Amorfo wpisuje się w ten trend: to przykład, jak zmiana jednego kluczowego elementu – materiału stojana – wpływa na cały układ.

W kolejnych latach kierowcy raczej nie zobaczą pojedynczego przełomu, który nagle uczyni auta elektryczne i hybrydowe dwa razy oszczędniejszymi. Zamiast tego rynek napędów będzie się zmieniał przez sumę takich właśnie ulepszeń: trochę lepszy silnik, nieco wydajniejsza elektronika, bardziej dopracowana chemia ogniw, sprawniejszy system rekuperacji. W efekcie przyszłe hybrydy mogą zużywać odczuwalnie mniej paliwa niż dzisiejsze, choć na etapie pojedynczych liczb wygląda to zaledwie na „kolejne 1%”.