Renault společně s čínským partnerem představuje pohonnou jednotku, která v laboratorních podmínkách ztrácí jen minimum energie.
Pokud se výsledky potvrdí v praxi, konkurence bude muset výrazně přidat.
Pod společnou značkou Horse vznikl elektromotor pro hybridní vozidla, který při testech dosahuje účinnosti 98,2 %. To je lepší výsledek než u většiny aktuálně vyráběných jednotek. Klíčem k tomuto výkonu je nový typ oceli použité ve statoru.
Motor Amorfo: společný projekt Renault a Geely
Horse je společnost založená automobilkou Renault a čínským koncernem Geely, jejímž úkolem je vývoj moderních pohonných systémů. Nejnovějším výsledkem práce inženýrů je motor s názvem Amorfo, určený především pro hybridy a vozidla s takzvaným prodlužovačem dojezdu.
Název není náhodný. Odkazuje na materiál statoru – použita byla amorfní ocel s neuspořádanou atomovou strukturou. V klasických motorech se naproti tomu používá krystalická ocel, kde jsou atomy seřazeny do pravidelné mřížky.
Motor Amorfo má dosahovat účinnosti 98,2 %, což podle údajů společnosti Horse znamená zhruba 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.
Plech tenčí než lidský vlas
Nejpůsobivější je tloušťka jednotlivých vrstev, z nichž je stator sestavený. Každý plíšek měří pouhých 0,025 milimetru. To je přibližně desetkrát méně, než bývá u typických elektromotorů montovaných do osobních vozů.
Tak tenké vrstvy pomáhají potlačit takzvané vířivé proudy. Jde o jev, při němž se v kovu indukují nežádoucí proudové toky, které se přeměňují v teplo a způsobují energetické ztráty. Čím tenčí jsou vrstvy, tím slabší je tento jev a tím efektivněji motor přeměňuje elektrický proud na pohyb.
Horse deklaruje snížení ztrát přímo v motoru přibližně o 50 % v porovnání s referenční konstrukcí, přičemž výkonové parametry zůstávají zachovány.
Podle zveřejněných údajů vyvíjí Amorfo výkon 190 koní a točivý moment 360 Nm. Tyto hodnoty jsou naprosto dostatečné pro hybridní SUV, kompaktní vozy i větší limuzíny s elektrickým pohonem.
Jak tento výsledek vypadá v porovnání s ostatními motory?
Současné elektromotory v osobních automobilech dosahují obvykle účinnosti mezi 93 a 97 %. Rozdíly závisejí na zatížení, teplotě, otáčkách a konkrétní konstrukci.
| Typ motoru | Typický rozsah účinnosti |
|---|---|
| Klasický elektromotor v osobním voze | 93–97 % |
| Nové, vysoce účinné konstrukce | přibližně 97–98 % |
| Amorfo od Horse (deklarovaná hodnota) | 98,2 % |
Na papíře nárůst o 1–2 procentní body nevypadá nijak ohromujícím dojmem, třeba ve srovnání se zdvojnásobením výkonu. V oblasti energetické účinnosti však každé procento představuje reálné úspory – zvláště když mluvíme o rozsáhlých vozových parcích a milionech ujetých kilometrů.
Laboratoř versus každodenní provoz
Celý obraz komplikují podmínky měření. Uvedená účinnost 98,2 % pochází z testů prováděných samotnou firmou v přísně kontrolovaném prostředí. V každodenním provozu vstupují do hry faktory, které lze na zkušebním stanovišti jen obtížně dokonale napodobit:
- výkyvy teplot – od zimního mrazu po rozpálený asfalt,
- provoz při částečném zatížení namísto jediného optimálního pracovního bodu,
- 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 uvádějí reklamní materiály. Horse zatím neuvedl, ve kterých vozech a v jaké konfiguraci bude tento motor použit, takže jeho chování v hotovém vozidle je zatím těžké posoudit.
Reálná úspora energie: přibližně 1 % v celém systému
Společnost stojící za projektem odhaduje, že po zohlednění celého hybridního systému – včetně baterie, měniče, převodovky a dalších komponent – dosahuje úspora energie přibližně 1 %. Tato hodnota se již vztahuje k reálnému provozu vozidla.
Snížení spotřeby energie u hybridu o 1 % může v měřítku jednoho auta působit nenápadně, ale v měřítku tisíců kusů se promítne do obrovského množství ušetřeného proudu nebo paliva.
Při ročním nájezdu 20–30 tisíc kilometrů, firemních flotilách a dlouhé době používání začíná takový přínos hrát skutečnou roli – jak pro řidiče, tak pro bilanci emisí CO₂. Pro výrobce je přitom důležitý každý zlomek procenta, protože může usnadnit plnění stále přísnějších norem energetické účinnosti.
Komu bude nový pohon určen?
Motor Amorfo je již součástí katalogu společnosti Horse. To znamená, že zákazníci firmy si jej mohou kdykoli objednat pro své projekty. Prvním odběratelem bude s největší pravděpodobností samotný koncern Renault spolu se svými dceřinými značkami.
V úvahu přicházejí také další společnosti ze skupiny Geely, například Volvo. Takový motor se hodí zejména pro novou generaci plug-in hybridů, kde je prioritou nízká spotřeba energie, a nikoli rekordní výkon.
Proč se výrobci předhánějí v účinnosti?
Trh s automobilovými pohony se mění rychleji než před deseti lety. Vedle baterií a řídící elektroniky se právě motory staly hlavním bojištěm konkurenčního boje. Čínské značky představují stále pokročilejší konstrukce – od spalovacích motorů s rekordně vysokou účinností až po inovativní elektrické pohony.
Evropské a japonské firmy, které po léta dominovaly v oblasti pohonných systémů, musejí reagovat. Uvedení motoru s velmi vysokou účinností je způsobem, jak udržet svou pozici a ukázat, že v oblasti techniky mají stále co říci.
Co z toho získá řidič?
Pokud se deklarované hodnoty potvrdí v sériově vyráběných vozech, uživatel pocítí především nižší spotřebu energie při každodenní jízdě. U hybridu to může znamenat méně tankování za rok nebo delší dojezd na jedno nabití trakční baterie.
Druhým přínosem je menší množství tepla vznikajícího přímo v motoru. Účinnější pohon se méně zahřívá, takže chladicí soustava může pracovat s menším zatížením. To zase umožňuje zjednodušit konstrukci celého vozidla nebo snížit hmotnost některých dílů.
Stojí za zmínku, že vývoj motorů ovlivňuje celou architekturu vozidla. Spolu se zlepšením účinnosti se obvykle mění i řídicí software, strategie rekuperace energie při brzdění nebo volba převodovky. Výsledný efekt řidič pocítí jako plynulejší chování pohonu a lepší reakci na pedál plynu.
Jak rozumět číslům uváděným u elektrických pohonů?
Pro mnoho lidí jsou procenta účinnosti poměrně abstraktní údaj. Snadno může vzniknout dojem, že rozdíl mezi 96 a 98,2 % není podstatný. Ve skutečnosti každá energetická ztráta v pohonu znamená dodatečné kilowatthodiny, které je třeba 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 % mohou hezky nasčítat. Projeví se jak na provozních nákladech, tak na uhlíkové stopě jednotlivého auta. Pro výrobce je to také nástroj budování konkurenční výhody – zejména tehdy, když podobných parametrů výkonu a dojezdu lze dosáhnout s menší baterií.
Z pohledu uživatele se vyplatí sledovat nejen výkon a točivý moment, ale také to, jak výrobce popisuje účinnost pohonu a celého systému. Samotný motor se sebelepšími parametry nestačí, pokud zbytek vozidla – od pneumatik po aerodynamiku – energii plýtvá. Proto jsou projekty jako Amorfo jedním z článků větší skládačky, jejímž cílem je vytvoření úspornějších a propracovanějších hybridních i elektrických automobilů.
