Renault společně se svým čínským partnerem představuje pohonnou jednotku, která v laboratorních podmínkách ztrácí jen minimum energie.
Pokud se výsledky potvrdí v praxi, konkurence bude muset výrazně přidat na tempu.
Pod společnou značkou Horse vznikl elektromotor určený pro hybridní vozidla, který při testech dosahuje účinnosti 98,2 %. To je lepší výsledek než u většiny dnes vyráběných pohonných jednotek. Klíčem k tomuto úspěchu má být nový typ oceli použitý ve statoru.
Motor Amorfo: společný projekt Renault a Geely
Horse je společnost založená automobilkou Renault a čínským koncernem Geely, jejímž posláním je vývoj moderních pohonných systémů. Nejnovějším výsledkem práce tamních inženýrů je motor s názvem Amorfo, určený především pro hybridy a vozy s tzv. prodloužovačem dojezdu.
Název není náhodný. Odkazuje přímo na materiál statoru – použita byla amorfní ocel s neuspořádanou atomovou strukturou. V klasických motorech se naproti tomu využívá ocel krystalická, jejíž atomy jsou seřazeny do pravidelné mřížky.
Motor Amorfo má dosahovat účinnosti 98,2 %, což podle údajů společnosti Horse znamená o polovinu nižší vnitřní ztráty než u typického elektrického pohonu.
Podle společnosti se rozhodně nejedná o pouhý marketingový tah. Fyzikální vlastnosti amorfní oceli umožňují výrazně omezit ztráty spojené s působením magnetického pole, zejména při vysokých pracovních frekvencích.
Plíšek tenší než lidský vlas
Snad nejpůsobivějším parametrem je tloušťka jednotlivých vrstev, z nichž je stator složen. Každý plíšek měří pouhých 0,025 milimetru – to je přibližně desetkrát méně než u typických elektromotorů montovaných do osobních automobilů.
Tak tenké vrstvy pomáhají potlačit tzv. vířivé proudy. Jde o jev, při němž se v kovu indukují nežádoucí elektrické toky, které se přeměňují v teplo a způsobují energetické ztráty. Čím tenčí jsou jednotlivé elementy, tím slabší je tento jev a tím efektivněji pohon přeměňuje elektrický proud na pohyb.
Horse deklaruje snížení ztrát v samotném motoru o přibližně 50 % oproti referenční konstrukci, a to při zachování stejných parametrů výkonu a točivého momentu.
Podle zveřejněných dat vyvíjí motor Amorfo výkon 190 koní a točivý moment 360 Nm. To jsou hodnoty plně dostačující pro hybridní SUV, kompaktní vozy i větší limuzíny s elektrickým pohonem.
Jak si tento výsledek stojí vůči ostatním motorům?
Současné elektrické pohony v osobních vozidlech dosahují zpravidla účinnosti v rozmezí 93 až 97 %. Rozdíly závisí na zatížení, teplotě, otáčkách a konkrétním provedení motoru.
| Typ motoru | Typický rozsah účinnosti |
|---|---|
| Klasický elektromotor v osobním voze | 93–97 % |
| Nové, vysoce efektivní konstrukce | přibližně 97–98 % |
| Amorfo od Horse (deklarovaná hodnota) | 98,2 % |
Na první pohled nárůst o 1–2 procentní body nepůsobí tak oslnivě jako například zdvojení výkonu. V oblasti energetické účinnosti však každé procento představuje reálné úspory – zejména pokud mluvíme o rozsáhlých vozových parcích a miliónech najetých kilometrů.
Laboratoř versus realita silničního provozu
Celkový obraz komplikují podmínky měření. Uváděná účinnost 98,2 % pochází z firemních testů prováděných za přísně kontrolovaných okolností. V každodenním provozu přistupují faktory, které je obtížné dokonale nasimulovat na zkušebním stanovišti:
- výkyvy teploty – od zimního mrazu po rozpálený asfalt,
- provoz při částečném zatížení, nikoli v jediném optimálním pracovním bodě,
- stárnutí materiálů včetně izolace a samotné oceli,
- kolísání napětí a výkonu trakční baterie.
Výrobci zpravidla uvádějí maximální účinnost dosaženou v určitém rozsahu provozu, nikoli průměr za celý jízdní cyklus. Nezávislé laboratoře přitom často dosahují výsledků nižších, než jaké slibují reklamní materiály. Horse prozatím neupřesnil, ve kterých vozidlech a v jaké konfiguraci bude motor nasazen, takže jeho chování v hotovém voze lze jen obtížně předvídat.
Reálná úspora energie: přibližně 1 % v celém systému
Společnost stojící za projektem odhaduje, že po zohlednění celého hybridního systému – včetně baterie, měniče, převodovky a dalšího příslušenství – dosahuje úspora energie přibližně 1 %. Tato hodnota se již vztahuje k reálnému provozu vozidla.
Snížení energetické spotřeby hybridu o 1 % může v měřítku jednoho auta vypadat skromně, ale v měřítku tisíců kusů se promítá do obrovského množství ušetřeného proudu nebo paliva.
Při ročním nájezdu v řádu 20–30 tisíc kilometrů, firemních flotilách a dlouhé době používání začíná takový přínos nabývat na skutečném významu – jak pro řidiče, tak pro bilanci emisí CO₂. Každý zlomek procenta se pro výrobce počítá, protože může usnadnit plnění stále přísnějších norem energetické účinnosti.
Komu bude nový pohon určen?
Motor Amorfo je již zařazen do katalogu společnosti Horse. To znamená, že odběratelé firmy si ho mohou kdykoli objednat pro své projekty. Prvním zákazníkem bude s největší pravděpodobností samotný koncern Renault spolu se svými přidruženými značkami.
V úvahu přicházejí rovněž další společnosti patřící do skupiny Geely, například Volvo. Tento typ motoru se hodí zejména pro novou generaci plug-in hybridů, kde je prioritou nízká spotřeba energie, nikoli rekordní výkon.
Proč se výrobci předhánějí v účinnosti?
Trh automobilových pohonů se mění rychleji než kdykoli dříve. Vedle baterií a řídící elektroniky se právě elektromotory staly klíčovým bojištěm. Čínské značky představují stále sofistikovanější konstrukce – od spalovacích motorů s rekordní účinností až po průkopnické elektrické pohony.
Evropské a japonské firmy, které po léta dominovaly v oblasti pohonných soustav, musí reagovat. Uvedení motoru s mimořádně vysokou účinností je způsobem, jak udržet pozici na trhu a dokázat, že mají v oblasti techniky stále co říct.
Co z toho získá řidič?
Pokud se deklarované hodnoty potvrdí v sériových vozidlech, uživatel pocítí především nižší spotřebu energie při každodenní jízdě. U hybridu to může znamenat méně zastávek u pumpy za rok nebo delší dojezd na jedno nabití trakční baterie.
Druhou výhodou je menší množství tepla vznikajícího přímo v motoru. Účinnější pohon se zahřívá méně intenzivně, takže chladicí soustava může pracovat s nižším zatížením. To zase umožňuje zjednodušit konstrukční řešení celého vozidla nebo snížit hmotnost některých komponent.
Stojí také za zmínku, že vývoj motorů ovlivňuje celou architekturu vozidla. Spolu se zlepšováním účinnosti se zpravidla objevují změny v řídícím softwaru, strategii rekuperace při brzdění nebo ve volbě převodového ústrojí. Výsledný efekt řidič pocítí jako plynulejší chod pohonu a lepší odezvu na pedál plynu.
Jak správně chápat čísla udávaná u elektrických pohonů?
Pro mnoho lidí jsou procentuální hodnoty účinnosti poměrně abstraktní údaje. Snadno vznikne dojem, že rozdíl mezi 96 a 98,2 % není podstatný. Ve skutečnosti každá energetická ztráta v pohonu znamená další kilowatthodiny, které je nutné odebrat z baterie nebo spálit ve spalovacím motoru spolupracujícím s elektrickým.
U vozu, který za celou dobu provozu najede 200 tisíc kilometrů, se rozdíly v řádu 1–2 % dokážou výrazně nakumulovat. Projeví se to jak v provozních nákladech, tak v uhlíkové stopě jednotlivého automobilu. Pro výrobce jde zároveň o nástroj budování konkurenční výhody – zejména tehdy, když lze srovnatelné parametry výkonu a dojezdu dosáhnout s menší baterií.
Z pohledu uživatele se vyplatí sledovat nejen výkon a točivý moment, ale také to, jakým způsobem výrobce popisuje účinnost pohonu a celého systému. Ani motor s rekordními parametry nestačí, pokud zbytek vozidla – od pneumatik po aerodynamiku – plýtvá energií. Projekty jako Amorfo jsou proto jedním z dílků větší skládačky, která má vést k úspornějším a propracovanějším hybridním i elektrickým automobilům.
