Ett samriskföretag mellan Renault och Geely påstår sig ha tagit fram den mest effektiva elmotorn hittills – särskilt framtagen för hybridbilar

Motorn går under namnet Amorfo och uppnår enligt interna mätningar en verkningsgrad på 98,2 procent. Det kanske låter som en blygsam förbättring, men på den extremt konkurrensutsatta marknaden för drivlinor kan varje liten vinst få enorma konsekvenser för bränsleförbrukning, utsläpp och kostnader i stor skala.

Kinesiska och europeiska märken i kapplöpningen om den mest effektiva drivlinan

Under många år satte japanska bilmärken standarden för effektiva motorer och hybridteknik. Nu tränger kinesiska och europeiska aktörer sig aggressivt fram. Från Kina har det redan kommit förbränningsmotorer med nästan 50 procents verkningsgrad samt anmärkningsvärt effektiva elektriska drivlinor.

I detta sammanhang presenterar Horse – den gemensamma drivlinedivisionen under Renault och Geely – nu Amorfo-motorn. Enheten är utformad för hybridbilar och range-extender-fordon, det vill säga bilar där en relativt kompakt elmotor måste utnyttja varje enskild kWh så optimalt som möjligt.

Horses Amorfo-motor når enligt tillverkaren en verkningsgrad på 98,2 procent, medan dagens elmotorer vanligtvis ligger mellan 93 och 97 procent.

Vad skiljer denna elmotor från alla andra?

Kärnan i innovationen handlar varken om mjukvara eller kylning, utan om materialet i statorn – den fasta delen som omsluter rotorn. Horse använder ett så kallat amorft stål, vars atomer inte är arrangerade i ett ordnat kristallgitter, utan istället sitter i ett oregelbundet mönster.

Det låter abstrakt, men har en mycket konkret effekt. Den oregelbundna strukturen förändrar hur materialet beter sig i ett magnetfält. Det minskar de så kallade hysteres- och virvelströmsförlusterna, vilket innebär att betydligt mindre energi försvinner som värme.

Stålplattor tunnare än ett människohår

Statorn består av ultratunga lameller av detta amorfa stål – och med ultratunga menar man verkligen tunna: endast 0,025 millimeter. Till jämförelse är tjockleken i konventionella elmotorer cirka tio gånger större.

Lamelltjocklek i Amorfo-statorn: 0,025 mm
Typisk tjocklek i standardelmotorer: ca 0,25 mm
Påstådd reduktion av interna förluster: cirka 50 procent
Påstådd total verkningsgrad: 98,2 procent

Så tunna lager minskar virvelströmmarna i stålet markant. Normalt utgör dessa virvelströmmar en av de största källorna till energiförlust i elmotorer. Färre virvelströmmar ger mindre värmeutveckling – och därmed mer användbar framdrivning från samma mängd energi.

Vad betyder 98,2 procent i praktiken?

Vid första anblicken verkar skillnaden mellan 97 och 98,2 procent inte särskilt dramatisk. Det handlar trots allt bara om några tiondelar av en procentenhet. Ändå talar Horse om en halvering av motorns interna förluster.

För hela drivlinan – inklusive omformare, batteri och en eventuell förbränningsmotor i en hybrid – motsvarar fördelen cirka 1 procent lägre energiförbrukning. Det låter blygsamt, men summerat över miljoner bilar och många års daglig användning blir det en betydande mängd.

En vinst på 1 procent per bil verkar marginell, men uppskalad över ett helt modellsortiment kan det motsvara miljoner liter bränsle eller gigawattimmar el sparade.

Prestanda och moment: redo för moderna hybridbilar

Amorfo-motorn är inte ett laboratorieprojekt med minimal prestanda. Horse offentliggör konkreta siffror:

Effekt: 190 hk
Moment: 360 Nm
Användning: Hybridbilar och range-extender-fordon
Maximal verkningsgrad: 98,2%

Med 190 hk och 360 Nm befinner sig motorn exakt i det segment där många laddhybridbilar och elektriska drivlinor för mellanklassbilar opererar. Det gör den omedelbart användbar på befintliga och kommande plattformar hos både Renault och de övriga märkena inom Geely-koncernen.

Laboratoriesiffror kontra daglig rusningstrafik

Tillverkaren baserar de 98,2 procenten på mätningar under kontrollerade laboratorieförhållanden. I verkligheten konfronteras elmotorer med varierande temperaturer, växlande belastning, material som slits över tid och ibland otillräcklig kylning.

Historiskt sett visar sig förbruknings- och effektivitetstal från testbänken ofta mer optimistiska än de faktiska resultaten på vägen. Det syns gång på gång vid oberoende tester – både av förbränningsmotorer och elektriska drivlinor. Först när de första bilarna med Amorfo-motorn har rullat ett tag kommer det att stå klart vilken verkningsgrad bilister faktiskt uppnår i stadstrafik, på motorvägen och i vinterkylan.

Därtill kommer att Horse ännu inte har uppgett vilka modeller som kommer att få motorn, eller när det sker. Renault kan använda tekniken i kommande generationer av Clio-, Captur-, Mégane- eller Arkana-hybridbilar, medan Geely-sidan ger tillgång för märken som Volvo, Lynk & Co och ett antal kinesiska etiketter.

Varför anstränger sig tillverkarna så mycket för 1 procents vinst?

Bilkoncerner investerar miljarder för att vinna några få procentenheter i verkningsgrad. Det finns flera goda skäl till det:

Lägre utsläpp: Varje procent lägre förbrukning hjälper till att uppfylla CO₂-normer och undvika böter i Europa och Kina.
Möjlighet till mindre batterier: När en elmotor körs mer effektivt kan tillverkaren klara sig med ett något mindre batteri och ändå uppnå samma räckvidd.
Färre värmeproblem: Lägre förluster betyder mindre värmeutveckling, enklare kylning och potentiellt högre driftsäkerhet.
Lägre driftskostnader: Slutanvändarna gynnas av lägre energi- eller bränsleräkningar.

För laddhybridbilar spelar ytterligare en aspekt in. Många bilägare kör endast en del av sina kilometer rent elektriskt. Resten tillryggaläggs med en kombination av bränsle- och elmotor. Just här räknas varje procent effektivitetsvinst i den elektriska komponenten med i den totala förbrukningen och det totala utsläppet.

Hur passar detta in i Renaults och Geelys elektrifieringsstrategi?

Med Horse har Renault och Geely etablerat en fristående division som uteslutande fokuserar på moderna drivlinesystem: avancerade förbränningsmotorer, hybridbilar och effektiva elmotorer. Amorfo-motorn är flaggskeppsprodukten som joint venture använder för att differentiera sig från konkurrenterna.

Renault är i Europa under betydligt tryck från konkurrenter som BYD, Hyundai-Kia och Stellantis, som alla investerar massivt i effektiva hybrid- och elbilsplattformar. En mer effektiv elmotor kan hjälpa Renault att prissätta sina laddhybridbilar mer konkurrenskraftigt och samtidigt leva upp till alltmer stränga utsläppskrav.

På Geely-sidan ger denna teknik koncernen ett extra kort på handen i den globala kampen om drivlinor. Koncernen äger märken som Volvo, Polestar, Lynk & Co och åtskilliga kinesiska etiketter. En avancerad motor som kan användas över märken och modeller sänker utvecklingskostnaderna per bil markant.

Vad betyder 98,2 procents verkningsgrad för bilisten?

För den genomsnittlige bilisten omsätts en sådan verkningsgrad inte direkt till spektakulärt många extra kilometer på en laddning. Grovt uppskattat ger 1 procent lägre energiförbrukning snarare en besparing på några tiotusen kronor om året – beroende på årlig körsträcka och energipriser.

Vinsten blir på allvar synlig på systemnivå. Föreställ dig en tillverkare som säljer hundratusentals bilar om året med denna motor. Då handlar det om enorma mängder sparad energi, minskade CO₂-utsläpp och potentiellt även mindre slitage tack vare lägre termisk belastning.

För dem som är nya i ämnet är det nyttigt att betrakta verkningsgraden som en sorts ”avdragspost” på den energi man stoppar in i bilen. Med 98,2 procent omvandlar bilen 100 enheter elektrisk energi till drygt 98 enheter rörelse. Resten försvinner som värme eller andra förluster. Varje extra tiondel av en procent för bilen lite närmare den teoretiska idealet om en förlustfri motor – även om den punkten aldrig helt kan nås.

För hybridbilägare kan en mer effektiv elmotor dessutom innebära att bilen lite oftare väljer att köra elektriskt i blandade körlägen – helt enkelt för att systemet ser större fördel i den elektriska lösningen. Sådana mjukvaruavvägningar hänger oupplösligt samman med den grundläggande fysiken som Amorfo nu tar ett markant steg framåt i.