Renault pokazuje nowy silnik elektryczny. Spala mniej energii niż dotychczasowe konstrukcje

Renault we współpracy z chińskim partnerem Geely stworzył coś, co może zmienić zasady gry na rynku napędów hybrydowych. Nowa jednostka napędowa Amorfo wykorzystuje materiał dotychczas niestosowany w masowej produkcji samochodów — stal amorficzną, która dzięki nieuporządkowanej strukturze atomowej znacząco ogranicza straty energii. Efekt? Sprawność sięgająca 98,2%, co w praktyce oznacza o połowę mniejsze straty wewnętrzne niż w konwencjonalnych silnikach elektrycznych.

Renault wraz z chińskim partnerem prezentuje napęd, który w laboratorium niemal nie traci energii.

Jeśli wyniki się potwierdzą, rywale będą musieli przyspieszyć.

Pod wspólną marką Horse powstał silnik elektryczny do aut hybrydowych, który w testach osiąga sprawność 98,2%. To wynik lepszy niż w większości obecnie produkowanych jednostek, a kluczem ma być nowy rodzaj stali użytej w statorze.

Silnik Amorfo: wspólny projekt Renault i Geely

Horse to spółka powołana przez Renault oraz chiński koncern Geely, odpowiedzialna za rozwój nowoczesnych układów napędowych. Najnowszym efektem pracy inżynierów jest silnik o nazwie Amorfo, przeznaczony głównie do hybryd i aut z tzw. przedłużaczem zasięgu.

Nazwa nie jest przypadkowa. Odnosi się do materiału statora – zastosowano stal amorficzną, czyli o nieuporządkowanej strukturze atomowej. W klasycznych silnikach używa się stali krystalicznej, w której atomy układają się w regularną siatkę.

Silnik Amorfo ma osiągać sprawność 98,2%, co według danych Horse oznacza o połowę mniejsze straty wewnętrzne niż w typowym napędzie elektrycznym.

Według spółki, to nie jest jedynie chwyt marketingowy. Właściwości fizyczne stali amorficznej pozwalają ograniczyć straty związane z działaniem pola magnetycznego, zwłaszcza przy wysokich częstotliwościach pracy.

Blacha cieńsza niż ludzki włos

Najbardziej spektakularnie brzmi grubość elementów, z których zbudowano stator. Każda blaszka ma jedynie 0,025 milimetra. To około dziesięć razy mniej niż w typowych silnikach elektrycznych montowanych w samochodach.

Tak cienkie warstwy pomagają ograniczyć tzw. prądy wirowe. To zjawisko, przy którym w metalu indukują się niepożądane przepływy prądu, zamieniające się w ciepło i powodujące straty energii. Im mniejsza grubość elementów, tym mniejsze to zjawisko i tym efektywniej napęd zamienia prąd na ruch.

Horse deklaruje redukcję strat w samym silniku o około 50% w porównaniu z konstrukcją referencyjną, przy zachowaniu parametrów mocy i momentu.

Według udostępnionych danych, Amorfo rozwija 190 KM i 360 Nm. To wartości w pełni wystarczające dla hybrydowych SUV-ów, kompaktów czy większych limuzyn z elektrycznym wspomaganiem.

Jak ten wynik wygląda na tle innych silników?

Współczesne napędy elektryczne w samochodach osobowych osiągają zazwyczaj sprawność między 93 a 97%. Różnice zależą od obciążenia, temperatury, prędkości obrotowej i konkretnej konstrukcji.

Na papierze wzrost o 1–2 punkty procentowe nie robi takiego wrażenia jak np. podwojenie mocy. W efektywności energetycznej każdy procent to jednak realne oszczędności, szczególnie gdy mówimy o dużych flotach aut i milionach przejechanych kilometrów.

Laboratorium kontra rzeczywistość na drodze

Cały obraz komplikują warunki pomiaru. Podana sprawność 98,2% pochodzi z testów prowadzonych przez firmę, w ściśle kontrolowanych warunkach. W codziennej eksploatacji dochodzą czynniki, które trudno idealnie odtworzyć na stanowisku badawczym:

• zmiany temperatury – od zimowego mrozu po upalny asfalt,
• praca przy częściowym obciążeniu, a nie w jednym punkcie optymalnym,
• starzenie się materiałów, w tym izolacji i samej stali,
• wahania napięcia i wydajności baterii trakcyjnej.

Producenci z reguły podają maksymalną sprawność osiąganą w pewnym zakresie pracy, a nie średnią z całego cyklu jazdy. Niezależne laboratoria często uzyskują wyniki niższe od materiałów reklamowych. Horse na razie nie wskazuje, w jakich autach i w jakiej konfiguracji ten silnik zostanie zastosowany, więc trudno ocenić, jak będzie się zachowywał w gotowym pojeździe.

Realna oszczędność energii: około 1% w całym układzie

Spółka prowadząca projekt szacuje, że po uwzględnieniu całego układu hybrydowego – wraz z baterią, falownikiem, przekładnią i resztą osprzętu – oszczędność energii sięga około 1%. To już wartość odnosząca się do realnej eksploatacji pojazdu.

Redukcja zapotrzebowania na energię w hybrydzie o 1% może wygląda niepozornie w skali jednego auta, ale w skali tysięcy egzemplarzy przekłada się na ogromne ilości zaoszczędzonego prądu lub paliwa.

Przy rocznym przebiegu rzędu 20–30 tys. kilometrów, flotach firmowych i długim czasie użytkowania, taki zysk zaczyna mieć znaczenie zarówno dla kierowców, jak i dla bilansu emisji CO₂. Dla producentów liczy się każdy ułamek procenta, bo może ułatwić spełnienie coraz ostrzejszych norm efektywności energetycznej.

Do kogo trafi nowy napęd?

Silnik Amorfo już widnieje w katalogu Horse. To oznacza, że klienci spółki mogą go w każdej chwili zamówić do swoich projektów. Pierwszym odbiorcą będzie najprawdopodobniej sam koncern Renault wraz z markami zależnymi.

W grę wchodzą także inne firmy należące do grupy kapitałowej Geely, jak choćby Volvo. Tego typu silnik pasuje szczególnie do nowej generacji hybryd typu plug-in, w których priorytetem jest niskie zużycie energii, a nie rekordowa moc.

Dlaczego producenci ścigają się na sprawność?

Rynek napędów samochodowych zmienia się szybciej niż dekadę temu. Oprócz akumulatorów i elektroniki sterującej, właśnie silniki stały się polem rywalizacji. Chińskie marki prezentują coraz bardziej zaawansowane konstrukcje – od jednostek spalinowych z rekordowo wysoką sprawnością po nowatorskie napędy elektryczne.

Firmy europejskie i japońskie, które przez lata dominowały w dziedzinie zespołów napędowych, muszą reagować. Wprowadzenie silnika o bardzo wysokiej sprawności to sposób na utrzymanie pozycji i pokazanie, że mają jeszcze sporo do powiedzenia w temacie techniki.

Co z tego będzie miał kierowca?

Jeśli deklaracje potwierdzą się w autach produkcyjnych, użytkownik zauważy przede wszystkim niższe zużycie energii w codziennej jeździe. W przypadku hybrydy może to oznaczać mniej tankowań w skali roku albo dłuższy zasięg na jednym ładowaniu baterii trakcyjnej.

Druga korzyść to mniejsza ilość ciepła wydzielanego w samym silniku. Bardziej efektywny napęd nagrzewa się słabiej, więc układ chłodzenia może pracować z mniejszym obciążeniem. To z kolei pozwala uprościć konstrukcję całego pojazdu lub ograniczyć masę niektórych elementów.

Warto też pamiętać, że rozwój silników wpływa na całą architekturę pojazdu. Wraz z poprawą sprawności często pojawiają się zmiany w oprogramowaniu sterującym, strategii odzyskiwania energii z hamowania czy doborze przekładni. Efekt końcowy odczuje kierowca jako bardziej płynne działanie napędu i lepszą reakcję na pedał przyspieszenia.

Jak rozumieć liczby podawane przy napędach elektrycznych?

Dla wielu osób procenty sprawności to dość abstrakcyjne dane. Łatwo ulec wrażeniu, że różnica między 96 a 98,2% nie ma znaczenia. W rzeczywistości każda strata energii w napędzie oznacza dodatkowe kilowatogodziny, które trzeba pobrać z baterii lub spalić w silniku spalinowym współpracującym z elektrycznym.

Przy samochodzie przejeżdżającym 200 tys. km w całym okresie użytkowania, różnice rzędu 1–2% potrafią się skumulować. Przekłada się to zarówno na koszty eksploatacji, jak i na ślad węglowy pojedynczego auta. Dla producentów to także narzędzie do budowania przewagi konkurencyjnej – zwłaszcza gdy podobne parametry mocy i zasięgu można osiągnąć przy mniejszej baterii.

Z perspektywy użytkownika warto zwracać uwagę nie tylko na moc i moment obrotowy, ale też na to, jak producent opisuje sprawność napędu oraz całego układu. Sam silnik nawet o rekordowych parametrach nie wystarczy, jeśli reszta pojazdu – od opon po aerodynamikę – marnuje energię. Dlatego takie projekty jak Amorfo są jednym z elementów większej układanki, która ma doprowadzić do oszczędniejszych i bardziej dopracowanych aut hybrydowych oraz elektrycznych.