En banebrydende elmotor med amorft stål opnår historisk høj virkningsgrad på 98,2 procent
Horse Powertrain, der ejes i fællesskab af Geely og Renault, har netop præsenteret en revolutionerende elmotor bygget på en unik legering af amorft stål – og resultatet er en virkningsgrad på hele 98,2 procent.
Virksomheden bag den nye motor hedder Horse Powertrain og tæller også svenske Aurobay blandt sine partnere – den tidligere motorafdeling hos Volvo Cars i Skövde. Den motor, de nu har løftet sløret for, bærer navnet "Amorphous Motor" og er bygget op omkring amorft stål, et materiale med en helt anderledes atomstruktur end konventionelt stål.
Hvor almindeligt stål har en krystallinsk opbygning, ligner amorft stål nærmest glas på atomnivå. Det giver materialet exceptionelle magnetiske egenskaber og bemærkelsesværdig styrke.
Hemmeligheden gemmer sig i statoren
Det virkelig interessante ved denne motor er måden, statoren – motorens faste del – er opbygget på. I stedet for de traditionelle stålplader anvender Horse Powertrain lameller af amorft stål, der blot er 0,025 millimeter tykke. Det svarer til en tiendedel af tykkelsen i en konventionel elmotor.
Disse ekstremt tynde lag skærer de såkaldte jerntab i motoren næsten til halvdelen. Slutresultatet er en motor, der stort set ikke spilder energi som varme.
Selv én procent gør en forskel
En forbedring på blot nogle få procentpoint i virkningsgraden kan lyde ubetydelig, men i bilindustrien er det et markant fremskridt. Horse Powertrain oplyser, at den nye motor reducerer køretøjets samlede energi- og brændstofforbrug med 1 procent.
– Denne innovation er et ideelt redskab til at drive en ny generation af højeffektive rækkeviddeforlængere (REEX), hybridbiler og plug-in-hybridbiler, siger Ingo Scholten, viceteknisk direktør hos Horse Powertrain.
Motorens nøgletal
- Virkningsgrad: 98,2 % (brancheledende).
- Effekt: 140 kW (190 hk).
- Drejningsmoment: 360 Nm.
Amorft stål versus traditionelt kiselstål
For at forstå, hvorfor denne motor er så effektiv, er det værd at kigge nærmere på forskellen mellem de to materialer.
- Traditionelt stål (kiselstål): Atomerne er ordnet i prydelige rækker i en krystallinsk struktur. Når magnetfelterne bevæger sig gennem stålet, skal de trænge forbi grænseflader mellem de enkelte krystaller. Dette skaber friktion på atomnivå – såkaldte hysteresistab – der omdannes til varme og spildt energi.
- Amorft stål: Fremstilles ved at nedkøle smeltet metal ekstremt hurtigt – op mod en million grader i sekundet. Atomerne når aldrig at ordne sig i rækker og størkner i stedet i en uordnet, glasagtig struktur. Uden krystalgrænser kan de magnetiske felter bevæge sig næsten uden modstand, hvilket halverer jerntabene direkte.
Problemet med hvirvelstrømme
Når et magnetfelt skifter hurtigt inde i et metal, opstår der små indre strømhvirvler – de såkaldte hvirvelstrømme. Disse er motorens største energifjende, fordi de udelukkende producerer varme uden at bidrage til den mekaniske kraft.
- Almindeligt stål: Plader i en stator er normalt 0,25–0,35 mm tykke, hvilket giver rigelig plads til dannelse af store hvirvelstrømme.
- Amorft stål (Horse): Lamellerne er kun 0,025 mm tykke – tyndere end et menneskehår. Ved at opdele stålet i så ultratynde lag får hvirvelstrømmene simpelthen ingen plads til at opstå. De "kvæles" fuldstændigt, inden de når at stjæle energi fra systemet.
Hvem står bag Horse Powertrain?
Horse Powertrain ejes ligeligt af Geely (45 %) og Renault Group (45 %), mens oliegiganten Aramco holder de resterende 10 %. Virksomheden har sit hovedkvarter i London, men er stærkt forankret i Sverige gennem Aurobay-partnerskabet.
Med denne motor sigter Horse Powertrain mod at sætte en ny industristandard for eltrækket i hybridbiler og rækkeviddeforlængede elbiler – og med en virkningsgrad på 98,2 procent er det et argument, der er svært at ignorere.
