Niepozorny komponent, który może zmienić zasady gry
Pewien niepozorny element o trudnej do wymówienia nazwie może zapoczątkować kolejny przełom w dziedzinie wydajności samochodów hybrydowych i elektrycznych. Wspólna spółka napędowa Renault i chińskiego koncernu Geely o nazwie Horse zaprezentowała silnik elektryczny osiągający dotychczas niespotykany poziom sprawności — a wszystko to dzięki materiałowi, który brzmi bardziej jak produkt laboratorium zaawansowanych technologii niż element przemysłu motoryzacyjnego.
Co kryje się za nowym silnikiem Renault i Geely
Spółka Horse powstała jako wspólne przedsięwzięcie Renault i Geely. Jej zadanie jest jasno określone: opracowywać coraz wydajniejsze układy napędowe — przede wszystkim dla pojazdów hybrydowych, ale też dla w pełni elektrycznych modeli wyposażonych w przedłużacze zasięgu.
Najnowszym efektem tej współpracy jest silnik o nazwie Amorfo. Niecodzienna nazwa nawiązuje do jego kluczowego elementu — statora, czyli nieruchomej części, w której wytwarza się pole magnetyczne. Zamiast tradycyjnej blachy elektrotechnicznej inżynierowie zastosowali tutaj stal amorficzną, której atomy nie tworzą uporządkowanej sieci krystalicznej, lecz rozmieszczone są w sposób chaotyczny.
Producent deklaruje sprawność nowego silnika na poziomie 98,2 procent — wartość wyraźnie przewyższająca typowe dla branży 93–97 procent.
Stal amorficzna jest trudniejsza w produkcji, ale oferuje wyraźne przewagi fizyczne. Reaguje na zmienne pola magnetyczne zupełnie inaczej niż klasyczna blacha transformatorowa. To właśnie pozwala zredukować tak zwane straty magnetyzacji — czyli energię, która bezpowrotnie ucieka w postaci ciepła.
Blaszki statora cieńsze niż ludzki włos
Drugi kluczowy element to skrajna cienność blaszek stalowych w statorze. Mają one zaledwie 0,025 milimetra grubości — mniej więcej dziesięciokrotnie mniej niż w typowym samochodowym silniku elektrycznym. Przy nich ludzki włos wygląda niemal grubo.
Dlaczego to takie ważne? W każdym silniku elektrycznym podczas narastania i zanikania pól magnetycznych w metalu powstają prądy wirowe, które powodują straty energii. Im cieńsze blaszki, tym mniej przestrzeni dla tych prądów — a tym samym niższe straty i wyższa sprawność.
- Grubość blaszek statora: 0,025 mm (około dziesięciokrotnie mniej niż standardowo)
- Sprawność według producenta: 98,2%
- Moc: 190 KM
- Moment obrotowy: 360 Nm
- Główne zastosowanie: napędy hybrydowe i przedłużacze zasięgu
Według informacji podanych przez Horse takie rozwiązanie konstrukcyjne pozwala o połowę zmniejszyć wewnętrzne straty silnika. Z perspektywy laboratoryjnej to znaczący krok naprzód — choć w skali całego układu napędowego przyrost jest nieco skromniejszy.
190 KM i 360 Nm — silnik stworzony dla hybryd
Parametry wynoszące 190 KM i 360 Nm momentu obrotowego wpisują się wprost w segment obecnych pełnych hybryd oraz hybryd plug-in klasy kompaktowej i średniej. Konstruktorzy nie celowali w brutalną moc sportowych samochodów — priorytetem była jak najwyższa efektywność w codziennych warunkach użytkowania.
Typowe scenariusze zastosowania mogą obejmować:
- Pełne hybrydy, w których silnik spalinowy pracuje głównie w optymalnych punktach obciążenia, a elektryczny przejmuje wiele sytuacji jazdy.
- Hybrydy plug-in z większymi bateriami, gdzie silnik często pracuje wyłącznie w trybie elektrycznym.
- Rozwiązania z przedłużaczem zasięgu, w których mały silnik spalinowy pełni rolę generatora, a napęd kół realizuje jednostka elektryczna.
Właśnie w trybie czysto elektrycznym każdy procent sprawności liczy się podwójnie — obniża zużycie energii i wydzielanie ciepła, odciążając zarówno baterię, jak i układ chłodzenia.
Co w praktyce oznacza jeden procent mniejszego zużycia
Na poziomie całego układu hybrydowego Horse szacuje redukcję zużycia energii o około jeden procent. Brzmi skromnie — ale ma całkiem konkretne konsekwencje.
| Scenariusz | Roczny przebieg | Oszczędność energii przy 1% |
|---|---|---|
| Przeciętny kierowca z hybrydą plug-in | 15 000 km | Około 20–40 kWh lub kilka litrów paliwa |
| Samochód flotowy w klasie kompaktowej | 30 000 km | Dwukrotnie większa oszczędność |
Gdy przełożymy te wartości na miliony pojazdów i kilka lat eksploatacji, tego rodzaju zyski efektywności szybko stają się liczbą, która ma realne znaczenie — zarówno dla bilansu energetycznego producentów, jak i krajowych celów redukcji emisji CO₂.
Wyniki laboratoryjne a rzeczywistość: jak wiarygodne jest 98,2 procent?
Podane wartości pochodzą z pomiarów w warunkach laboratoryjnych, gdzie temperatura, punkty obciążenia i prędkości obrotowe można precyzyjnie kontrolować. Na drodze rzeczy toczą się inaczej: temperatury zewnętrzne wahają się, kierowca raz mocniej, raz słabiej naciska pedał gazu, a materiały z czasem się starzeją.
Z doświadczenia wiadomo, że rzeczywista sprawność w samochodzie jest nieco niższa od wartości uzyskanych na stanowisku badawczym. Dotyczy to zarówno silników spalinowych, jak i baterii czy właśnie elektrycznych jednostek napędowych. Takie rozbieżności to norma w całej branży.
Kluczowe będzie to, ile z laboratoryjnej sprawności uda się zachować w codziennej eksploatacji — zwłaszcza przy częściowym obciążeniu i po wielu latach użytkowania.
Niezależnych serii pomiarowych jak dotąd nie przeprowadzono. Horse nie ujawnił również, w którym modelu seryjnym silnik pojawi się jako pierwszy ani kiedy stanie się dostępny dla klientów. Wiadomo tyle, że widnieje w katalogu spółki napędowej i może być wykorzystany przez wszystkie marki korzystające z oferty Horse — przede wszystkim Renault, ale teoretycznie także Volvo i inne marki z ekosystemu Geely.
Dlaczego każdy procent sprawności nagle ma znaczenie
Wielu czytelników może się zastanawiać: po co inżynierowie zadają sobie tyle trudu dla jednego czy dwóch procent? Przez dekady stosunkowo łatwo było ulepszać układy napędowe. Dziś jednak największe skoki wydajności zostały już w znacznej mierze osiągnięte — zarówno w silnikach spalinowych, jak i elektrycznych.
Nowe postępy rodzą się raczej z wielu drobnych kroków:
- lepsze materiały w silniku i falowniku
- zoptymalizowane chłodzenie ograniczające straty
- inteligentniejsze oprogramowanie sterujące układem napędowym
- lżejsze komponenty wymagające mniej energii do wprawienia w ruch
W końcu decyduje suma: dwa procent tu, trzy procent tam — i nagle nowy rocznik modelu zużywa wyraźnie mniej energii niż poprzedni, choć klienci nie potrafią wskazać jednego konkretnego „przełomowego" elementu.
Czym właściwie jest stal amorficzna
Egzotycznie brzmiąca stal zastosowana w silniku Amorfo należy do grupy metalicznych szkieł. W odróżnieniu od zwykłej stali producenci chłodzą ciekły metal tak błyskawicznie, że nie zdąży się uformować uporządkowana struktura krystaliczna. Efektem są szczególne właściwości magnetyczne, bardzo pożądane w transformatorach i silnikach elektrycznych.
Wadą jest skomplikowany proces wytwarzania i wymagające przetwórstwo. W przemyśle motoryzacyjnym zastosowanie tego materiału opłaca się dopiero wtedy, gdy da się go niezawodnie produkować w dużych seriach i wpleść w standardowe procesy produkcyjne. Fakt, że tak duży koncern jak Renault decyduje się na ten krok, pokazuje, jak poważna stała się rywalizacja o najbardziej wydajny napęd.
Co to oznacza dla przyszłych hybryd i samochodów elektrycznych
Dla nabywców aut hybrydowych i elektrycznych silnik Amorfo raczej nie będzie decydującym argumentem za czy przeciw danemu modelowi. Jego rola rozgrywa się bardziej w tle. Kierowca odpowiedniego pojazdu może w najlepszym przypadku liczyć na nieco większy zasięg, mniejsze wydzielanie ciepła i minimalnie niższe koszty eksploatacji.
Interesujące będzie to, czy silniki o tak wysokiej sprawności przyjmą się powszechnie i będą dalej udoskonalane. W połączeniu z wydajniejszymi falownikami, lepszymi bateriami i sprytnym zarządzaniem termicznym przyszłe generacje pojazdów mogłyby zbliżyć się do fizycznych granic efektywności znacznie bardziej niż dziś.
Dla producentów to nie tylko kwestia technicznego prestiżu, lecz przede wszystkim twarda rzeczywistość regulacyjna. Każdy zaoszczędzony gram CO₂ i każda kilowatogodzina mniej pomaga unikać kar finansowych i realizować ambitne cele flotowe. Nowy silnik Renault i Geely to kolejny element układanki na drodze ku oszczędniejszym napędom — nawet jeśli na pierwszy rzut oka daje „tylko" jeden procent więcej.
