Renault i Geely sięgają po koronę efektywności
Joint venture Renault i Geely ogłosiło techniczny rekord: silnik elektryczny do napędów hybrydowych o deklarowanej sprawności wynoszącej 98,2 procent. Za tą liczbą kryje się nie tylko sprytna inżynieria obliczeniowa, ale też zupełnie nowy materiał w sercu silnika — oraz wiele pytań o to, ile z tego faktycznie dociera do codziennej jazdy.
Od mniej więcej roku wielcy producenci samochodów intensywnie pracują nad poprawą efektywności układów napędowych. Przez długi czas japońscy i europejscy wytwórcy wyznaczali standardy w tej dziedzinie. Tymczasem chińskie grupy, takie jak BYD, Dongfeng czy Changan, coraz mocniej mieszają w stawce — i regularnie publikują nowe wartości rekordowe.
Na tym tle pozycjonuje się teraz dywizja napędowa Horse — spółka joint venture Renault i Geely. Jej najnowszym osiągnięciem jest silnik elektryczny o nazwie „Amorfo", skierowany przede wszystkim do pojazdów hybrydowych oraz układów range extender, gdzie silnik spalinowy pełni rolę generatora prądu.
Silnik Amorfo ma osiągać sprawność na poziomie 98,2 procent — wartość ekstremalnie wysoka nawet w porównaniu z nowoczesnymi silnikami elektrycznymi.
Dla porównania: typowe silniki elektryczne, w zależności od konstrukcji i zastosowania, osiągają od 93 do 97 procent sprawności. Brzmi jak niewielka różnica, jednak w technice napędowej jest to naprawdę istotny krok — szczególnie gdy miliony pojazdów jeżdżą z takim silnikiem.
Sekret w stojanie: stal amorficzna zamiast klasycznego pakietu blach
Kluczowy element nowego silnika tkwi w materiale stojana, czyli nieruchomej części, w której buduje się pole magnetyczne. Horse nie używa tu klasycznej, krystalicznej blachy elektrotechnicznej, lecz stali amorficznej. Atomy w tym materiale są nieuporządkowane — podobnie jak w szkle, bez stałej sieci krystalicznej.
Taka struktura wyraźnie zmienia właściwości magnetyczne:
- mniejsze straty w polu magnetycznym
- ograniczone nagrzewanie się materiału
- niższe zapotrzebowanie na energię przy tej samej mocy
Naprawdę imponujące są wymiary zastosowanych blach: lamele stojana mają zaledwie 0,025 milimetra grubości. To około dziesięć razy mniej niż w wielu współczesnych silnikach elektrycznych — i wyraźnie cieńsze niż ludzki włos.
Dzięki ekstremalnie cienkim lamelom prądy wirowe w metalu mają być znacząco zredukowane. To właśnie te prądy pochłaniają w konwencjonalnych silnikach sporą część energii. Horse mówi o wewnętrznej redukcji strat o około 50 procent w samym silniku, co finalnie daje wspomniany całkowity współczynnik sprawności 98,2 procent.
Co oznaczają 190 KM i 360 Nm w praktyce?
Parametry silnika wyraźnie wskazują na zastosowania w nowoczesnych pojazdach hybrydowych. Producent podaje następujące dane:
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Moc maksymalna | 190 KM |
| Moment obrotowy | 360 Nm |
| Obszar zastosowania | Hybrydy i range extenery |
| Maksymalna sprawność | 98,2% (dane laboratoryjne) |
Przy 190 KM i 360 niutonometrach bez problemu można napędzić średniej wielkości SUV-a lub kompaktowy sedan — zwłaszcza w połączeniu z silnikiem spalinowym w układzie hybrydowym. Silnik nie jest więc laboratoryjną ciekawostką, lecz produktem wyraźnie zaprojektowanym pod kątem produkcji seryjnej.
Tylko 1 procent oszczędności — czy to się opłaca?
W odniesieniu do całego układu hybrydowego Horse szacuje oszczędność energii na około 1 procent. Na pierwszy rzut oka brzmi to rozczarowująco. Kto czyta o „najsprawniejszym silniku elektrycznym na świecie", intuicyjnie spodziewa się dwucyfrowych oszczędności zużycia.
Rzeczywistość techniki napędowej jest jednak bardziej trzeźwa. W nowoczesnych układach największe rezerwy zostały już wykorzystane. Każdy kolejny postęp jest droższy i technicznie bardziej wymagający, a przynosi jedynie kilka punktów procentowych — albo właśnie jeden procent.
1 procent oszczędności na pojazd wydaje się błahostką, ale zsumowany na milionach aut i przez wiele lat przekłada się na ogromne ilości zaoszczędzonej energii.
Dla operatorów flot, dużych klientów czy koncernów zobowiązanych do spełnienia rygorystycznych celów emisji CO₂ takie kroki efektywnościowe są wszystkim, tylko nie bez znaczenia. To właśnie takie szczegóły decydują niekiedy o tym, czy firma uniknie kar finansowych.
Wartość laboratoryjna a codzienność: na ile wiarygodne jest 98,2 procent?
Podane 98,2 procent pochodzi z pomiarów producenta przeprowadzonych w ściśle określonych warunkach laboratoryjnych. W praktyce na sprawność silnika wpływa mnóstwo czynników:
- temperatura układu napędowego
- gwałtowne zmiany obciążenia w ruchu miejskim
- zakresy prędkości obrotowych na autostradzie
- starzenie się materiałów i łożysk
- straty w elektronice mocy i skrzyni biegów
Stanowiska testowe mierzą zazwyczaj w idealnych warunkach: optymalny zakres temperatur, stała prędkość obrotowa, zdefiniowane punkty obciążenia. Na drodze sytuacja zmienia się co sekundę. Dlatego rzeczywiste wartości sprawności są w praktyce zawsze niższe niż marketingowa liczba w dokumentacji technicznej.
Co więcej, nawet jeśli silnik faktycznie osiąga 98,2 procent, nie mówi to nic o całym układzie napędowym. W pojazdach hybrydowych dochodzą jeszcze inwerter, skrzynia biegów, sprzęgła i silnik spalinowy — każdy z nich generuje własne straty.
Które marki jako pierwsze zastosują nowy silnik?
Intrygujące jest to, które marki rzeczywiście wprowadzą silnik Amorfo do produkcji seryjnej. Horse dostarcza napędy przede wszystkim dla:
- Renault i powiązanych marek
- firm z grupy Geely, w tym Volvo i innych spółek zależnych
- kolejnych producentów kupujących technologię napędową z zewnątrz
Horse oficjalnie nie ujawniło jeszcze, w jakich modelach silnik zadebiutuje jako pierwszy. Realnymi kandydatami są przyszłe hybrydy plug-in lub pojazdy, w których silnik spalinowy służy wyłącznie jako generator prądu.
Ważny sygnał: silnik jest już oficjalnie wpisany do katalogu produktów firmy. Nie istnieje więc tylko jako projekt koncepcyjny — jest konkretnie dostępny, co stanowi wyraźny przekaz do potencjalnych klientów zarówno w obrębie, jak i poza ekosystemem Renault.
Czym dokładnie jest stal amorficzna?
Wielu czytelników może zatrzymać się na pojęciu „stal amorficzna". Podstawowa idea: zwykła stal ma strukturę krystaliczną — jej atomy ułożone są w regularnym wzorze. W stali amorficznej tego porządku brakuje, można ją w uproszczeniu określić mianem „metalicznego szkła".
W polu magnetycznym takie materiały mają kilka istotnych zalet:
- Dają się szybciej przemagnesowywać, co jest korzystne przy wysokich prędkościach obrotowych.
- Generują mniejsze straty histerezy, czyli mniej „tarcia" w polu magnetycznym.
- Ekstremalnie cienkie taśmy ograniczają prądy wirowe, które w innym przypadku nagrzewają metal.
Jest jednak haczyk: produkcja jest skomplikowana. Stal wytwarza się zazwyczaj w postaci cienkiej taśmy przy bardzo wysokiej szybkości chłodzenia. To winduje koszty i wymaga specjalistycznych procesów obróbki w zakładzie. Czy opłaca się to ekonomicznie w produkcji wielkoseryjnej — to jeden z kluczowych znaków zapytania przy tej koncepcji.
Realne korzyści dla kierowców
Dla osób, które po prostu chcą kupić i jeździć samochodem, pojawia się proste pytanie: czy ten silnik w ogóle da się odczuć na co dzień?
Kilka efektów jest jak najbardziej możliwych:
- nieznacznie większy elektryczny zasięg w hybrydzie plug-in
- nieco niższe zużycie paliwa, szczególnie w jeździe stop-and-go
- potencjalnie mniejsze nagrzewanie się napędu przy dużym obciążeniu
Cudów nie ma co oczekiwać. Kto tankuje co dwa tygodnie, nie zacznie nagle jeździć do stacji co trzy. Typowe różnice mieszczą się w zakresie kilku dziesiątych litra na 100 kilometrów — ale utrzymują się stabilnie przez dziesiątki tysięcy kilometrów.
Dlaczego sprawność staje się kluczowym argumentem sprzedażowym
Napęd elektryczny dawno przestał być niszowym produktem i stał się masowym rozwiązaniem. Właśnie dlatego szczegóły takie jak sprawność silnika zyskują coraz większe znaczenie. Wielkie skoki zostały już wykonane — teraz liczy się precyzyjne dopracowanie w wielu małych obszarach:
- ogniwa akumulatorów o minimalnie mniejszej rezystancji wewnętrznej
- elektronika mocy z ograniczonymi stratami przełączania
- skrzynie biegów z zoptymalizowanym łożyskowaniem i pompami oleju
- lżejsze podwozia i nadwozia
Silnik Amorfo firmy Horse idealnie wpisuje się w ten obraz. Nie jest spektakularnym przełomem, który z dnia na noc wywróci branżę do góry nogami. Reprezentuje raczej cichy, żmudny postęp w detalach — który ostatecznie decyduje o tym, która marka znajdzie się z przodu w wyścigu o jak najniższe zużycie i jak największy zasięg.
Dla polskiego rynku pozostaje więc jedno kluczowe pytanie: które modele Renault, Volvo lub innych marek z grupy Geely za rok czy dwa rzeczywiście zjadą z taśmy z tym silnikiem — i jakie wartości zużycia pokażą zarówno na stanowisku testowym, jak i w codziennej eksploatacji.
