Novo motor Renault-Geely Amorfo alcança 98,2% de eficiência

Um novo motor elétrico feito com uma combinação invulgar de materiais está a despertar curiosidade na indústria automóvel - e a alimentar expectativas de sistemas híbridos visivelmente mais económicos.

A Renault e o grupo chinês Geely apresentaram, através da sua empresa conjunta Horse, um motor elétrico que alegadamente alcança uma eficiência de até 98,2%. Embora o número pareça digno de laboratório, a intenção é introduzi-lo em breve em automóveis híbridos e híbridos plug-in comuns, reduzindo gradualmente o consumo de energia.

O que está por trás do novo motor Renault-Geely

A Horse é uma empresa detida em conjunto pela Renault e pela Geely, dedicada exclusivamente às tecnologias de propulsão. Foi aí que nasceu uma unidade denominada internamente «Amorfo». A inovação não reside num íman mais potente nem num sistema de arrefecimento exótico, mas sim num componente discreto e tecnicamente muito complexo: o estator.

O estator é a parte imóvel do motor elétrico em torno da qual gira o rotor. Habitualmente, estes estatores são produzidos com chapa elétrica cristalina laminada. A Horse seguiu outra abordagem, recorrendo ao chamado aço amorfo, um metal cuja estrutura atómica é desorganizada.

Segundo o fabricante, o novo motor alcança uma eficiência de 98,2% - um valor que se destaca claramente mesmo perante os modernos sistemas de propulsão elétricos.

Esta estrutura irregular deverá limitar a formação de correntes parasitas que provocam perdas no material quando este é atravessado por um campo magnético que varia rapidamente. Em essência, pretende-se poupar cada décimo de watt que, de outro modo, se perderia sob a forma de calor.

Chapas de aço mais finas do que um cabelo humano

Não é apenas o material que conta, mas sobretudo a espessura das chapas que compõem o estator. A Horse refere apenas 0,025 milímetros. Para comparação, um cabelo humano mede geralmente entre 0,05 e 0,08 milímetros. Os motores convencionais usam chapas cerca de dez vezes mais espessas.

Esta redução extrema diminui de forma acentuada as perdas por correntes parasitas no metal. Menos perdas traduzem-se em menor geração de calor e, consequentemente, em mais potência de propulsão aproveitável a partir da mesma energia elétrica.

• Espessura das chapas do estator: 0,025 mm
• Redução interna de perdas no motor: até 50 %
• Eficiência anunciada: 98,2 %
• Potência: 190 cv
• Binário: 360 Nm

Valores de desempenho desta ordem adequam-se perfeitamente a veículos compactos e de dimensão média com arquitetura híbrida ou de extensor de autonomia. É precisamente nesse segmento que a Horse posiciona o motor: não como uma solução puramente desportiva, mas como um elemento de eficiência para a produção em grande volume.

O que uma eficiência de 98,2% representa na prática

Os sistemas de propulsão elétricos atuais já são considerados muito eficientes. Consoante a conceção e o ponto de carga, muitos motores situam-se entre cerca de 93 e 97%. À primeira vista, chegar aos 98,2% pode parecer um avanço reduzido. No entanto, no setor sabe-se que cada progresso se torna consideravelmente mais difícil e dispendioso à medida que se aproximam os últimos pontos percentuais.

A Horse promete cortar para metade as perdas internas do motor com esta nova tecnologia. Isto não significa que o automóvel passe subitamente a consumir metade, pois o motor é apenas uma parte do conjunto. Ainda assim, o seu contributo é mensurável.

Ao nível do sistema, a Horse prevê cerca de 1% menos consumo de energia - pouco para um automóvel isolado, muito à escala de milhões de veículos.

Um por cento pode parecer quase irrelevante no uso diário. Contudo, calculado ao longo de 15 anos de utilização, com quilometragens anuais elevadas e grandes frotas, representa quantidades gigantescas de energia. Para os fabricantes, cada décimo de litro e cada quilowatt-hora contam para cumprir objetivos de frota e requisitos de CO₂.

Laboratório versus realidade: até que ponto os números são fiáveis?

Os 98,2% indicados resultam de medições realizadas pelo fabricante. Regra geral, estes testes decorrem em condições laboratoriais idealizadas: temperatura rigorosamente definida, ponto de carga ótimo, ausência de envelhecimento e periféricos perfeitamente calibrados.

Em circulação real, as condições mudam constantemente. O motor raramente funciona na janela de eficiência ideal, os materiais aquecem e arrefecem repetidamente, e os ímanes e isolamentos envelhecem. Muitos engenheiros conhecem bem esta diferença: os resultados de banco de ensaio são frequentemente mais favoráveis do que os dados recolhidos posteriormente na utilização quotidiana.

Até agora, Renault e Geely não revelaram em que modelo, nem a partir de quando, o motor será instalado em produção. Sabe-se apenas que já consta do portefólio de produtos da Horse e, por isso, está teoricamente acessível a todas as marcas dos grupos - como Renault, Dacia, eventuais parceiros da Renault e ainda marcas do universo Geely, como Volvo ou Lotus.

Porque os grupos chineses estão a acelerar na propulsão

Nos últimos anos, os fabricantes japoneses e europeus dominaram o campo dos sistemas de propulsão eficientes. A Toyota e a Honda estabeleceram referências com os seus motores híbridos, enquanto os fabricantes premium alemães se destacaram com máquinas elétricas sofisticadas. Entretanto, as marcas chinesas já não querem deixar este território nas mãos de outros.

Fabricantes como a Dongfeng e a Changan anunciaram recentemente motores de combustão com eficiências próximas dos 50% - um valor muito elevado para motores a gasolina. A BYD apresentou um motor elétrico considerado particularmente inovador e concebido para um consumo extremamente baixo.

O motor Amorfo integra uma vaga de novos conceitos de propulsão com os quais, sobretudo, os fabricantes asiáticos procuram bater recordes de eficiência.

Para a Renault, a cooperação com a Geely e a transferência da tecnologia de propulsão para a Horse constituem um passo estratégico: partilhar custos de desenvolvimento, concentrar conhecimento técnico e responder mais depressa a novas exigências. O aço amorfo utilizado no estator é um resultado desta aliança.

O que é, afinal, o aço amorfo

O termo «amorfo» pode inicialmente parecer abstrato. Na ciência dos materiais, significa que os átomos não estão organizados em redes cristalinas regulares, apresentando antes uma distribuição mais caótica. O vidro é um exemplo clássico de material amorfo.

Nos motores elétricos, isto oferece duas vantagens:

• As propriedades magnéticas podem ser ajustadas de forma mais precisa.
• As perdas causadas por campos magnéticos alternados diminuem, porque existem menos «canais» organizados para a formação de correntes parasitas.

A desvantagem é que a produção destas chapas é cara e tecnicamente exigente. As camadas finas têm de ser fabricadas, estampadas e empilhadas com elevada precisão. Para a produção em massa, isso representa um verdadeiro desafio.

O que o novo motor pode significar para condutores de híbridos

Quem conduz atualmente um híbrido ou híbrido plug-in costuma notar os ganhos de eficiência, antes de mais, em dois aspetos: funcionamento mais silencioso e menor produção de calor. Com menos perdas internas, o motor pode necessitar de um sistema de arrefecimento menos dimensionado, as ventoinhas funcionam menos vezes na velocidade máxima e o conjunto trabalha de forma mais descontraída.

Acresce o efeito gradual no consumo. Se forem precisos menos recursos energéticos a cada 100 quilómetros, a autonomia elétrica no funcionamento híbrido aumenta. Na melhor das hipóteses, o automóvel circula mais tempo em modo elétrico, liga o motor de combustão menos frequentemente e desgasta mais lentamente os respetivos componentes.

Será interessante perceber como os fabricantes irão integrar o motor no sistema global:

• como propulsão principal em híbridos completos
• como motor elétrico em híbridos plug-in com bateria de maior capacidade
• como parte de um conceito de extensor de autonomia, em que um pequeno motor de combustão funciona apenas como gerador

Como a eficiência poderá fazer-se sentir no dia a dia

No fim de contas, para os condutores interessa a fatura de combustível ou eletricidade, e não o algarismo depois da vírgula na ficha técnica. Na utilização prática, 1% menos de consumo energético pode significar percorrer mais algumas dezenas de quilómetros com um depósito ou uma carga de bateria.

Sobretudo nas frotas empresariais com milhares de veículos, uma vantagem aparentemente pequena torna-se rapidamente rentável. Menos energia não corresponde apenas a custos operacionais inferiores, mas também a menos emissões ao longo do ciclo de vida total dos veículos. Assim, os fabricantes ganham margem para disponibilizar versões mais potentes sem comprometer os objetivos das suas frotas.

Os entusiastas da tecnologia irão acompanhar atentamente o desempenho posterior do motor em testes independentes. Se os valores reais se aproximarem sequer da eficiência anunciada, o motor Amorfo poderá transformar-se numa espécie de modelo para futuras gerações de sistemas de propulsão elétricos.