Uma empresa conjunta de motores formada pela Renault e pelo grupo chinês Geely anunciou um novo marco em propulsão eléctrica. O motor agora revelado promete níveis de rendimento a que, até hoje, nem automóveis eléctricos modernos costumam chegar. Por trás deste recorde está, sobretudo, um material pouco habitual no interior do motor - e uma arquitectura com camadas mais finas do que um cabelo humano.
O que está por trás do novo motor Renault-Geely
A Horse, a joint-venture em que a Renault e a Geely participam, apresentou um motor eléctrico de conceção inédita. A solução foi pensada principalmente para veículos híbridos e para sistemas com extensor de autonomia, embora possa, mais à frente, vir a ser aplicada também em veículos 100% eléctricos.
"Segundo o fabricante, o motor atinge um rendimento de 98,2% - um valor até aqui inalcançável em tecnologia de série."
Em termos de referência, motores eléctricos comuns situam-se, consoante carga, temperatura e regime, aproximadamente entre 93% e 97%. À primeira vista, o salto pode parecer pequeno; na prática de engenharia, representa um avanço relevante.
Com cerca de 190 cv e 360 newton-metros de binário, esta unidade encaixa bem em híbridos plug-in dos segmentos compacto e médio, e também em SUV maiores com gerador a bordo.
O truque do “aço amorfo”
A designação do motor remete para o material usado no estator: o chamado aço amorfo. Ao contrário do aço eléctrico convencional, de estrutura cristalina, este metal não apresenta uma grelha interna ordenada. Os átomos ficam dispostos de forma irregular, quase como uma fusão “congelada”.
É precisamente essa falta de ordem que traz vantagens técnicas:
- perdas de magnetização mais baixas
- muito menos correntes de Foucault no metal
- consequentemente, menos aquecimento inútil do motor
- maior eficiência ao longo de uma ampla faixa de funcionamento
O foco da inovação está no estator - a peça fixa, em forma de anel, que envolve o rotor. Ele é composto por muitas lâminas finas de aço. Em motores tradicionais, essas chapas têm tipicamente cerca de 0,2 a 0,3 milímetros de espessura.
Mais fino do que um cabelo: 0,025 milímetros
No novo motor da Horse, a espessura das lâminas desce para apenas 0,025 milímetros. Trata-se de uma espessura cerca de dez vezes inferior à de propulsores clássicos - e inferior à de um cabelo humano.
"De acordo com a Horse, as camadas extremamente finas reduzem para metade as perdas internas do motor."
A lógica é a seguinte: ao tornar as camadas mais delgadas, limita-se a área em que as correntes de Foucault se conseguem formar e propagar. Estas correntes são geradas por campos magnéticos alternados e convertem energia eléctrica valiosa em calor - ou seja, em potência perdida. Com lâminas tão finas, essa componente de perdas diminui de forma significativa.
O que 98,2% de rendimento significam na prática
Uma coisa são os valores de catálogo; outra é o uso real em estrada. Os 98,2% resultam de condições ideais de laboratório e de um ponto de funcionamento específico. No mundo real, o regime, a carga e a temperatura variam constantemente. Soma-se ainda o envelhecimento natural dos materiais.
Por isso, a Renault e a Geely referem-se, de propósito, a um rendimento máximo. No dia a dia, o valor deverá ser inferior, mas com tendência para ficar acima do nível das máquinas convencionais.
Para sistemas híbridos completos, a Horse estima um ganho energético real de cerca de 1%. Parece pouco, mas tem impactos concretos:
- globalmente, uma frota de milhões de veículos poupa grandes quantidades de electricidade
- diminui o calor residual no motor, aliviando exigências de refrigeração e espaço de instalação
- os ciclos de carga e descarga da bateria são aproveitados de forma ligeiramente mais eficiente
- a autonomia eléctrica dos híbridos plug-in melhora de forma perceptível nas margens
Um acréscimo de 1% pode quase não se notar para um condutor individual, mas, ao longo da vida útil dos veículos e em escala de frota, torna-se uma alavanca relevante para consumo de energia e balanço de CO₂.
Porque é que a luta por cada ponto percentual está tão intensa
Há cerca de um ano que, sobretudo, fabricantes chineses disputam recordes de rendimento em sistemas de propulsão. Marcas como a Dongfeng, a Changan ou a BYD têm mostrado, uma após outra, motores a aproximarem-se de limites físicos - seja em motores a gasolina com quase 50% de rendimento térmico, seja em propulsores eléctricos particularmente eficientes.
Com a Horse, a Renault e a Geely entram agora de forma clara nesta corrida. O novo motor indica que a empresa conjunta não se limita a motores de combustão tradicionais, apostando também em máquinas eléctricas de última geração.
"A competição pelo sistema de propulsão mais eficiente está a deslocar-se cada vez mais do simples tamanho da bateria para a optimização fina de cada componente."
Para a Renault, isso traduz-se num benefício estratégico: o grupo pode disponibilizar às suas marcas - da própria Renault à Dacia ou à Alpine - uma base técnica de elevada eficiência sem suportar sozinho toda a carga de desenvolvimento. Já a Geely reforça o seu portefólio para marcas como a Volvo e outras participadas.
Onde este motor recordista poderá ser utilizado
Por agora, a Horse não especifica em que modelos o motor aparecerá primeiro, nem quando. O que se sabe é que a unidade já consta do catálogo oficial da empresa, pelo que clientes dentro do universo dos grupos podem começar a considerá-la no planeamento.
O cenário mais provável aponta para uso nos seguintes tipos de veículos:
- híbridos plug-in dos segmentos compacto e médio
- híbridos completos com foco em eficiência em auto-estrada
- veículos com extensor de autonomia, em que o motor eléctrico assegura a tracção e um motor de combustão trabalha apenas como gerador
A combinação de 190 cv, 360 newton-metros e elevada eficiência adequa-se particularmente a conceitos em que a energia vem de uma bateria relativamente pequena e em que cada perda deve ser minimizada.
Obstáculos técnicos e económicos
Por mais impressionantes que sejam os números, a solução não é barata. Aço amorfo com este nível de qualidade e em lâminas tão finas é mais exigente de processar do que a chapa eléctrica convencional. Processos de estampagem e conformação precisam de adaptação, e o isolamento entre camadas passa a ter requisitos mais elevados.
Possíveis consequências:
- custo por unidade mais alto, sobretudo na fase de arranque
- tolerâncias de fabrico mais apertadas
- maior esforço em controlo de qualidade e ensaios finais
Por outro lado, com volumes suficientes, os custos de material tendem a cair de forma acentuada. Se a Renault, a Geely e as suas marcas aplicarem o motor em larga escala, os efeitos de escala poderão compensar parte do acréscimo. Além disso, um motor mais eficiente permite reduzir dimensionamentos noutros pontos, como refrigeração ou secções de cabos.
Porque a eficiência em motores eléctricos é mais do que autonomia
Muitos compradores associam eficiência sobretudo a autonomia e custo de electricidade. Em motores eléctricos e híbridos, o tema vai bastante além disso. Cada perda evitada significa menos calor gerado no interior do motor. Menos calor contribui para maior durabilidade de isolamentos, rolamentos e ímanes.
"Maior eficiência não significa apenas menor consumo de energia, mas também, potencialmente, maior durabilidade e menor necessidade de manutenção."
Há ainda outro aspecto: se for possível retirar um pouco mais de energia útil da mesma bateria, os fabricantes podem, no limite, instalar baterias mais pequenas ou aproveitar melhor a capacidade existente. Isso reduz massa e necessidade de matérias-primas - um argumento cada vez mais relevante na discussão sobre recursos como lítio, níquel e cobalto.
O que os condutores podem retirar desta evolução
Para quem compra um automóvel novo hoje, pouco muda no curto prazo. Este motor é sobretudo um sinal do que poderá chegar à próxima ou à seguinte geração de veículos da Renault, da Volvo e, possivelmente, de outras marcas. Ainda assim, a direcção tecnológica fica clara.
Os fabricantes podem transformar o ganho de eficiência:
- em um pouco mais de autonomia eléctrica
- em consumos mais baixos com o mesmo perfil de condução
- ou em reduções de peso e custos noutros componentes
No quotidiano, o mais importante é a tendência: em vez de apenas aumentar baterias, os engenheiros voltam a colocar o próprio sistema de propulsão no centro. Quem comprar um híbrido ou um eléctrico daqui a alguns anos beneficiará destes pontos percentuais discretos - mesmo sem se aperceber.
Para os entusiastas de tecnologia, por outro lado, os dados técnicos serão leitura obrigatória. Um motor com perdas quase residuais no estator mostra que, mesmo na era das grandes baterias, a engenharia clássica aplicada a aço, cobre e campos magnéticos continua a ser decisiva.
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