En elmotor med 98,2 procents verkningsgrad – vad innebär det egentligen?
Renaults gemensamma motoravdelning med den kinesiska biltillverkaren Geely har presenterat något anmärkningsvärt: en elmotor som enligt egna mätningar omvandlar 98,2 procent av den tillförda energin till faktisk framdrivning. Det kanske låter som en marginell förbättring – men i bilindustrin kan även den minsta effektivitetsvinsten få enorma konsekvenser i det långa loppet.
Renault och Geely satsar på mer effektiva drivlinor
Motorn är utvecklad av Horse, det självständiga företaget där Renault och Geely har samlat sin expertis inom drivteknik. Medan mycket av branschen fokuserar på större batterier och snabbare laddning, ställer Horse en mer klassisk fråga: hur utnyttjar man absolut mest möjligt av varje kilowattimme?
Den nya motorn är riktad mot hybidbilar och fordon med en så kallad range extender, där ett mindre batteri kombineras med förbränningsmotor eller hjälpaggregat. Just i detta segment räknas varenda procentenhet, eftersom drivlinan ständigt växlar mellan olika energikällor.
Horse uppger att den nya elmotorn uppnår en verkningsgrad på 98,2 procent – högre än nästan alla nuvarande seriemotorer.
Till jämförelse ligger de flesta elmotorer i moderna bilar någonstans mellan 93 och 97 procent. Språnget till 98,2 procent verkar blygsamt på papperet, men inom de fysiska gränserna för vad som överhuvudtaget är möjligt, är en extra procentenhet faktiskt ett ganska markant framsteg.
Hemligheten bakom motorn: amorft stål i maskinens hjärta
Det mest iögonfallande elementet i denna motor är materialet i statorn – den fasta delen som omger den roterande rotorn. Horse använder en speciell typ av amorft stål, som skiljer sig från traditionellt stål genom att inte ha en ordnad kristallstruktur. Atomerna ligger istället i en mer oregelbunden, slumpmässig fördelning.
Den okonventionella strukturen ger materialet helt andra magnetiska egenskaper. Elmotorer arbetar med växlande magnetfält, och i normalt stål leder det till virvelströmmar och värmeförluster. Amorft stål begränsar dessa virvelströmmar avsevärt, så mycket mindre energi går förlorad som värme.
Tunnare än ett hårstrå: varför 0,025 millimeter gör skillnad
Minst lika anmärkningsvärd är tjockleken på de lameller som statorkärnan är uppbyggd av. De är bara 0,025 millimeter tjocka – ungefär tio gånger tunnare än i en vanlig motor. Ju tunnare laminat, desto mindre utrymme finns det för oönskade elektriska strömmar inne i metallen.
- Tjocklek på statorlameller: 0,025 mm
- Typiskt värde i konventionella motorer: ca 0,25 mm
- Interna förluster enligt Horse: halverade
- Uppgiven verkningsgrad: 98,2 procent
Kombinationen av detta speciella material och den extrema designen ger ingenjörerna hos Horse möjlighet att halvera de interna energiförlusterna i motorn. Det resulterar inte bara i högre verkningsgrad, utan kan också innebära lägre driftstemperaturer – något som återigen är fördelaktigt för motorns livslängd och kylsystem.
190 hk och 360 Nm: siffror som passar moderna hybrider
Motorn är långt ifrån ett rent teoretiskt laboratorieexperiment – den är en seriös kandidat till framtida volymmodeller. Den levererar 190 hästkrafter och ett vridmoment på 360 Nm, vilket placerar den i samma klass som många nuvarande laddhybrider i mellanklassens SUV:ar och familjbilar.
Kombinationen av kompakt effekt och hög effektivitet gör motorn attraktiv för bilmärken som vill uppfylla allt strängare utsläppskrav – utan att nödvändigtvis byta helt till stora batterielektriska modeller. Hybrider med denna motor använder lite mindre bränsle eller el, vilket på flottnivå kan spara tillverkarna för miljoner i CO₂-böter.
En effektivitetsvinst på drygt en procent verkar liten per bil, men blir något helt annat när man multiplicerar den med miljontals fordon över många års användning.
Imponerande i laboratoriet – ännu inte bevisad på vägen
De omtalade 98,2 procenten kommer från mätningar under kontrollerade förhållanden: en testbänk med idealiska temperaturer, konstant varvtal och exakt inställd belastning. I verkligheten möter en motor kyla, värme, regn, slitage, delvis laddade batterier och växlande körstilar.
Renault och Geely har ännu inte offentliggjort vilken modell motorn debuterar i, eller när den når återförsäljarna. Tills vidare handlar det alltså om en teknik som är redo att användas – men som ännu inte är kopplad till en konkret produkt.
Vad betyder en extra procentenhet i praktiken?
Horse själva räknar med en energibesparing på cirka en procent i det totala hybridsystemet under realistiska körförhållanden. För den enskilda bilisten är det knappast något man märker vid tanken eller på elräkningen från månad till månad.
På koncernnivå ser bilden annorlunda ut. Föreställ dig en tillverkare som levererar en miljon hybrider med denna motor. Om varje bil över sin livstid exempelvis förbrukar 2 000 kilowattimmar eller några hundra liter bränsle mindre, utgör det en betydande besparing på både råvaror och CO₂-utsläpp.
| Aspekt | Typisk elmotor | Ny motor från Horse |
|---|---|---|
| Verkningsgrad (laboratorium) | 93–97 % | 98,2 % |
| Tjocklek på statorlameller | ≈ 0,25 mm | 0,025 mm |
| Användning | Elektriska och hybridbilar | Hybrider och range extender-modeller |
Vilka märken kan dra nytta av tekniken
Motorn ingår i Horses produktkatalog, vilket innebär att inte bara Renault själv, utan även andra märken inom Geely-universumet får tillgång till den. Det inkluderar exempelvis Volvo och potentiellt en rad av koncernens kinesiska bilmärken.
För Renault är det uppenbart att använda tekniken i kommande laddhybrider och mer bränsleekonomiska crossovers. Geely kan använda samma motor under helt andra märkesnamn, vilket fördelar utvecklingskostnaderna över flera företag.
Den tekniska bakgrunden: varför effektivitet blir svårare att förbättra
Elmotorer har i årtionden varit extremt effektiva. Långt största delen av den tillförda energin når redan fram till hjulen. Det är precis därför som varje nytt framsteg blir dyrare och mer komplext att uppnå. Ingenjörerna har helt enkelt färre enkla vinster kvar att hämta.
Förbättringarna måste nu främst hämtas på tre områden:
- Materialval till stator och rotor – som användningen av amorft stål
- Minimering av förluster i ledningar och elektronik
- Bättre kylning, så motorn kan arbeta längre inom sitt optimala arbetsområde
Övergången till extremt tunna lameller ställer stora krav på produktionen. Så tunn metall är mer ömtålig under stansning, formning och stapling. Dessutom måste isolationslagren mellan plåtarna vara felfria – annars riskerar man att effektivitetsvinsterna delvis äts upp av nya förluster.
Vad det betyder för bilisten och marknaden
För den genomsnittlige bilisten förblir elmotorn en svart låda under motorhuven. Ändå har utvecklingar som denna direkta konsekvenser. Bilar med mer effektiv teknik kan uppnå samma räckvidd med ett mindre batteri eller en reducerad mängd bränsle – något som antingen kan göra bilarna billigare eller skapa utrymme för bättre utrustning utan att förbrukningen ökar.
För leasingkunder och företagsflottor kan även små vinster snabbt löpa på. En besparing på en till två procent i energiförbrukning över tiotusentals kilometer om året kan för stora flottor plötsligt reducera en betydande kostnadspost.
Ett bra sätt att förstå effektivitet på är att tänka på det som en sorts energiläcka som långsamt täpps till. Där äldre förbränningsmotorer skickade mer än hälften av energin ut genom avgasröret som spillvärme, närmar sig moderna elmotorer nu en gräns där nästan all energi hamnar vid hjulen. Varje ny design som täpper till lite mer av den läckan, tilldrar sig därför stor uppmärksamhet i industrin.
Att en traditionell europeisk aktör som Renault väljer att samarbeta med en stor kinesisk koncern om detta, illustrerar hur djupt globaliseringen har trängt in i bilindustrin. Effektivitetsinnovationer uppstår inte längre på ett ställe eller hos ett märke – de skapas i komplexa partnerskap, där materialteknik, massproduktion och programvara smälter samman.
