Nový elektromotor slibuje takřka nulové ztráty energie
Společný motorářský podnik Renaultu a čínského Geely představil elektromotor s dosud nevídanou účinností. Motor nazvaný Amorfo dosahuje účinnosti 98,2 procenta a je určen pro hybridní pohonné systémy. Čísla znějí působivě, ale zároveň vyvolávají celou řadu otázek: jak to celé funguje, kolik energie skutečně ušetříte a kdy se takový motor objeví v běžném autě?
Renault a Geely vsadili na extrémně úsporný pohon
Renault a Geely sloučily své pohonné aktivity do společného podniku s názvem Horse. Právě v rámci tohoto projektu vznikl nový elektromotor zaměřený především na hybridy a vozy se systémem range extender, kde malý spalovací motor slouží výhradně jako generátor elektřiny.
Podle Horse dosahuje nový motor energetické účinnosti 98,2 procenta za ideálních podmínek. To v praxi znamená, že ze 100 jednotek elektrické energie se více než 98 přemění na mechanickou sílu pohánějící kola. Zbytek se rozptýlí jako teplo a jiné ztráty.
Motor Amorfo se podle Horse přibližuje fyzikální hranici toho, čeho lze u sériově vyráběného elektromotoru vůbec dosáhnout.
Pro srovnání: běžné elektromotory v automobilech se pohybují přibližně mezi 93 a 97 procenty účinnosti, a to v závislosti na otáčkách, zatížení a teplotě. Rozdíl se zdá malý, jenže v průmyslu, kde výrobci bojují o desetiny procenta, jde o velmi relevantní posun.
Průlom díky speciální oceli ve statoru
Jádro inovace spočívá ve statoru — tedy pevné části elektromotoru. Horse zde používá speciální ocel s takzvanou amorfní strukturou. Zatímco tradiční motorová ocel má krystalickou mřížku, atomy v tomto materiálu jsou uspořádány mnohem chaotičtěji a náhodněji.
Tato zdánlivě drobná změna má zásadní dopad na magnetické vlastnosti materiálu. Magnetické siločáry v motoru normálně vyvolávají v kovu vířivé proudy — miniaturní elektřinu, která nevykonává žádnou užitečnou práci a přeměňuje se pouze v teplo. Čím více vířivých proudů, tím větší ztráty.
Motor Amorfo tento problém řeší hned dvěma způsoby:
- použití amorfní oceli s příznivými magnetickými vlastnostmi
- extrémně tenké lamely ve statoru
Tenčí než lidský vlas
Nejpozoruhodnější detail celé konstrukce: kovové plíšky neboli lamely, ze kterých je stator složen, mají tloušťku pouhých 0,025 milimetru. To je přibližně desetkrát méně, než bývá obvyklé u standardních elektromotorů — a zároveň méně, než činí průměrný lidský vlas.
Díky takto tenkým lamelám se zmenší prostor, ve kterém mohou vířivé proudy vůbec vznikat. To snižuje ztráty v kovu a zvyšuje celkovou účinnost motoru. Horse tvrdí, že interní ztráty v motoru se tímto způsobem sníží přibližně o polovinu.
S ocelovými plíšky silnými 0,025 milimetru dokáže motor Amorfo využít takřka každý elektron — něco, co dosud zvládaly jen laboratorní prototypy.
Výkon a točivý moment: motor pro moderní hybridy
Amorfo ale není jen o pěkných číslech účinnosti. Horse uvádí i konkrétní výkonové parametry:
| Parametr | Motor Amorfo |
|---|---|
| Výkon | 190 koní |
| Točivý moment | 360 Nm |
| Použití | Hybridy a systémy range extender |
| Účinnost | 98,2 procenta (údaj výrobce) |
Se 190 koňmi a 360 Nm se motor pohybuje v pásmu typickém pro středně velké hybridní SUV a rodinné vozy. Může přímo pohánět kola nebo fungovat jako generátor v sériové hybridní architektuře, kde veškerou trakci zajišťuje elektromotor a spalovací jednotka slouží pouze k výrobě elektřiny.
Od zkušební stolice na silnici: jak realistická jsou ta čísla?
Uváděných 98,2 procenta pochází z měření na zkušební stolici za kontrolovaných podmínek. V reálném provozu musí motor zvládat mrazivé zimy, horká léta, proměnlivé zatížení i postupné opotřebení součástí.
Automobiloví novináři a nezávislé laboratoře pravidelně zaznamenávají velké rozdíly mezi hodnotami v prospektech a tím, co auta skutečně předvádějí na silnici. Platí to nejen pro spotřebu a dojezd, ale i pro účinnost komponentů jako jsou motory a měniče.
Horse dosud nesdělil, ve kterém konkrétním výrobním modelu se Amorfo jako první objeví ani kdy ho zákazníci uvidí v showroomu. Motor už ale figuruje v oficiálním katalogu Horse, což znamená, že značky ze skupiny Renault a Geely — například Renault samotný nebo třeba Volvo — ho mohou v relativně krátké době zařadit do plánovaných modelů.
Pouhé 1 procento úspory energie — má to vůbec smysl?
Na úrovni celého pohonného systému je přínos skromnější, než samotné číslo účinnosti motoru napovídá. Pro kompletní hybridní pohon hovoří Horse o zhruba 1 procentu nižší spotřeby energie. To zní nenápadně, zvlášť pokud jako řidič sledujete především litry na 100 kilometrů nebo měsíční náklady na nabíjení.
Přesto toto procento skutečně hraje roli — a to ve velkém měřítku. Nahradíte-li standardní motor o něco účinnějším v milionech vozů po celém světě, úspora pohonných hmot a elektřiny se vyšplhá na obrovská čísla, a s tím klesá i produkce CO₂. Pro automobilové výrobce může být takový rozdíl zároveň tím rozhodujícím krokem, díky kterému model splní přísnější evropské emisní normy.
- 1 procento nižší spotřeby na flotile jednoho milionu aut představuje úsporu stovek gigawatthodin energie;
- malé zisky v účinnosti se kumulují s aerodynamikou, technologií pneumatik a softwarovou optimalizací;
- vysoká účinnost znamená méně tepelných ztrát, a tím potenciálně nižší nároky na chlazení i menší opotřebení.
V době stále přísnějších emisních cílů dokáže zdánlivě zanedbatelný rozdíl vytvořit právě dost prostoru k tomu, aby model zůstal na trhu déle.
Proč čínští výrobci teď tak razantně inovují pohonné technologie
Oznámení Horse zapadá do širšího trendu. Čínské firmy masivně investují do motorové a bateriové techniky — oboru, který byl dlouho doménou japonských a evropských hráčů. Společnosti jako BYD už v poslední době představily vlastní vysoce účinné elektromotory, jiné značky pracují na spalovacích motorech s dosud nevídanými termickými účinnostmi blížícími se 50 procentům.
Tato technologická honba se netočí jen kolem prestiže — jde o náklady a tržní sílu. Kdo dokáže dodat nejúčinnější pohonný systém, prodává atraktivnější hybridy a elektromobily, zejména v zemích s vysokými cenami energie nebo přísnými emisními normami.
Co to znamená pro řidiče?
Pro běžné řidiče se v krátkodobém horizontu nic nemění — motor Amorfo zatím není v žádném konkrétním sériovém modelu. Přesto tento vývoj naznačuje, jakým směrem se pohonné systémy budou v příštích letech ubírat:
- hybridy budou postupně úspornější, aniž by řidič musel měnit svůj styl jízdy;
- vysoká účinnost může omezit velikost baterie nebo palivové nádrže, což šetří hmotnost vozu;
- méně tepelných ztrát snižuje nároky na chladicí systémy a potenciálně i na servisní náklady.
Z technického hlediska se dobře navržený elektromotor blíží matematické hranici toho, čeho lze vůbec dosáhnout. Posun například z 97 na 98,2 procenta vyžaduje rozsáhlý výzkum, drahé materiály a precizní výrobu. Cena použité amorfní oceli a extrémně tenkých lamel tak bude klíčovým faktorem při rozhodování, zda se takový motor dostane do kompaktních městských aut, nebo zůstane vyhrazen pro dražší modely a plug-in hybridy.
Co vlastně účinnost motoru v autě znamená v praxi?
Účinnost vyjadřuje poměr mezi tím, co do systému vložíte, a tím, co z něj užitečně získáte. U elektromotoru jde o vztah elektrické energie a mechanické síly pohánějící kola. Spalovací motor je v tomto ohledu podstatně horší — za optimálních podmínek dosahuje typicky jen 35 až 40 procent, zbytek odchází jako teplo výfukem a chladicím systémem.
Přechod na vysoce účinný elektromotor proto usnadňuje optimální využití malých baterií v hybridních vozech. Starší plug-in hybridy měly v praxi někdy větší ztráty v motoru a elektronice než v samotné baterii. S motorem jako Amorfo se tato rovnováha mění a každá kilowatthodina z akumulátoru se lépe přemění na skutečný pohyb.
Pokud uvažujete o novém autě, vyplatí se u nejnovějších generací hybridů sledovat nejen oficiální spotřebu, ale i to, jak výrobci svá tvrzení o účinnosti podkládají: použité materiály, typ motoru a jeho kombinace s převodovkou a elektronikou vám dají realističtější představu o tom, jak úsporné auto bude skutečně v každodenních kolonách, na dálnici i při krátkých jízdách po městě.
