Renault e Geely: novo motor eléctrico Horse com 98,2% de eficiência

Um empreendimento conjunto da Renault com o grupo chinês Geely quer voltar a mexer no padrão dos sistemas de propulsão para híbridos e automóveis eléctricos. No centro da proposta está um motor com um rendimento anunciado de 98,2% - um número que até especialistas lêem duas vezes. O valor não é um truque publicitário: resulta de um material pouco comum e de muita optimização ao pormenor.

O que está por trás do novo motor

A empresa chama-se Horse e dedica-se exclusivamente a sistemas de propulsão. Foi aí que nasceu um novo motor eléctrico cuja promessa principal é simples: reduzir perdas internas e, com isso, transformar mais energia em movimento útil na estrada.

O alvo são sobretudo veículos híbridos e modelos com extensor de autonomia. Principais dados:

• Rendimento: 98,2% (segundo o fabricante)
• Potência: 190 PS
• Binário: 360 newton-metros
• Preparado para híbridos e conceitos de extensor de autonomia

"Com 98,2%, a nova unidade fica acima dos típicos 93 a 97% que os motores eléctricos actuais atingem em condições realistas."

À primeira vista, o ganho parece pequeno. Mas, neste patamar de eficiência, avanços de um ponto percentual estão longe de ser triviais. Quanto mais um sistema se aproxima dos 100%, mais complexas e dispendiosas se tornam as melhorias seguintes.

O truque está no aço: material amorfo em vez de liga padrão

O elemento mais marcante do projecto não é a electrónica, mas o material usado no interior do motor. A Horse recorre, no estator - a parte fixa que gera o campo magnético - ao chamado aço amorfo.

Ao contrário do aço eléctrico clássico, de estrutura cristalina, este material tem uma organização atómica desordenada. Essa diferença altera de forma significativa a sua resposta num campo magnético.

"Com o uso de aço amorfo, as perdas no campo magnético diminuem de forma perceptível - o campo magnético ‘dissipa’ menos energia no material."

Em termos práticos: como o campo magnético dentro do motor se constrói e se desfaz continuamente, formam-se correntes parasitas (correntes de Foucault) no metal. Essas correntes aquecem componentes de forma indesejada e roubam rendimento. O material amorfo serve precisamente para reduzir esse tipo de perdas.

Mais fino do que um cabelo: porque a espessura das chapas é tão decisiva

O segundo destaque técnico está na espessura extrema das chapas que compõem o estator. A Horse indica 0,025 milímetros - cerca de um décimo de um cabelo humano e dez vezes mais fino do que o habitual em motores eléctricos.

Quanto mais finas forem estas chapas, mais difícil é a formação de correntes parasitas intensas. Assim, as chamadas perdas no ferro descem de forma significativa.

• Motor eléctrico стандарт: espessuras típicas de chapa na ordem de 0,2 a 0,3 milímetros
• Motor da Horse: 0,025 milímetros por camada
• Consequência: segundo o fabricante, cerca de 50% menos perdas internas no motor

No entanto, produzir, isolar e empilhar camadas tão finas com qualidade é tudo menos simples. Isso torna a tecnologia exigente e, pelo menos numa fase inicial, potencialmente cara.

O que significam 98,2% de rendimento no dia-a-dia?

No papel, o valor impressiona. Para condutoras e condutores, o que interessa é o impacto no consumo. A Horse estima que, num sistema híbrido completo, a poupança real de energia fique em cerca de 1%.

"Parece pouco, mas em milhões de veículos pode poupar milhões de quilowatt-hora - todos os anos."

Um exemplo: num híbrido plug-in típico que, em modo eléctrico, consome cerca de 18 kWh por 100 quilómetros, a poupança seria de 0,18 kWh por 100 quilómetros. Ao longo de 200.000 quilómetros, isso representa aproximadamente 360 kWh a menos.

Para um único automóvel, o resultado parece modesto. Em escala de frota, a conta muda. Com centenas de milhares ou milhões de veículos equipados com este tipo de motor, trata-se de uma quantidade muito elevada de electricidade que nem chega a precisar de ser produzida.

Valores de laboratório vs. estrada: até que ponto os números são fiáveis?

Os 98,2% resultam de medições do fabricante em condições de laboratório. Nesse cenário, é possível operar o motor num ponto de funcionamento muito específico, com arrefecimento optimizado e sem efeitos de envelhecimento.

Na utilização real, carga, temperatura e rotação variam constantemente. As vedações envelhecem, os rolamentos desgastam-se, os circuitos de arrefecimento ganham sujidade. Tudo isso afecta a eficiência.

"Entre o ambiente ideal de bancada e a condução real existe, por experiência, uma diferença mensurável - isto acontece com qualquer sistema de propulsão."

Até agora, a Horse não revelou em que veículos o motor deverá estrear-se, nem quando chegarão as primeiras aplicações em série. O que se sabe é que o motor já consta da oferta oficial da joint venture e pode, em princípio, ser solicitado por marcas do grupo Renault e por outras empresas do universo Geely, como a Volvo.

Porque é que os fabricantes voltaram a entusiasmar-se com a propulsão

Durante anos, o debate no sector girou sobretudo à volta de baterias e software. Agora, os próprios sistemas de propulsão voltam a ganhar protagonismo - especialmente a partir da China. Várias empresas têm apresentado motores eléctricos e motores de combustão com níveis de eficiência pouco comuns.

Entre os exemplos citados estão:

• motores de combustão com perto de 50% de rendimento
• novos motores eléctricos com conceitos de ímanes pouco usuais
• sistemas híbridos fortemente afinados para eficiência e custos

Com este motor, Renault e Geely posicionam-se precisamente nesse contexto. A lógica é directa: cada quilowatt-hora poupado baixa custos de utilização, reduz emissões de CO₂ no mix eléctrico e dá às marcas uma vantagem nos consumos médios de frota.

O que este motor pode significar para híbridos e automóveis eléctricos

A proposta não tem como foco principal eléctricos puros com baterias grandes, mas sim veículos em que a utilização eficiente da energia disponível é determinante. Por exemplo:

• híbridos completos, em que motor eléctrico e motor térmico trabalham constantemente em conjunto
• híbridos plug-in com capacidade de bateria limitada
• veículos com bateria pequena e motor de combustão como extensor de autonomia

Nestas arquitecturas, cada ponto percentual conta a dobrar. O motor funciona muitas vezes em carga parcial, uma zona em que as perdas pesam mais. Um motor eléctrico mais eficiente pode ajudar a usar o motor de combustão com menos frequência ou durante menos tempo.

Obstáculos técnicos: onde estão os limites

Apesar de apelativo, o aço amorfo também traz desafios. Fabricar chapas tão finas é um processo exigente. O material é mais sensível a esforços mecânicos e obriga a uma execução muito precisa.

Além disso, a eficiência total de um veículo não depende apenas do motor. Pelo caminho entram inversor, transmissão, rolamentos, pneus, aerodinâmica e, naturalmente, a bateria. Se estes elementos não forem igualmente optimizados, as poupanças ficam limitadas.

Por isso, para os fabricantes surge inevitavelmente a questão custo-benefício: faz sentido aumentar a complexidade do motor quando, em modo híbrido, o motor de combustão fornece uma parte importante da energia? A resposta poderá depender de quão apertados forem os próximos limites de CO₂ e de quanto subirem os preços da electricidade e dos combustíveis.

O que os automobilistas devem reter

Quem estiver a escolher um carro novo provavelmente nunca verá o nome do motor no folheto. O que se tornará relevante serão os consumos e as autonomias que daí resultarem.

"A mensagem principal: os fabricantes de sistemas de propulsão ainda têm margem - mesmo em motores eléctricos que já hoje são considerados muito eficientes."

No dia-a-dia, um motor mais eficiente significa menos energia por quilómetro e, portanto, custos de utilização mais baixos. Em modo eléctrico, os tempos de carregamento descem ligeiramente, porque cada percentagem de bateria rende um pouco mais distância. Em modo híbrido, é possível recorrer ao motor térmico de forma mais contida.

Para enquadrar o termo: o rendimento descreve a relação entre a potência absorvida e a potência entregue. Um valor de 98,2% significa que apenas cerca de 1,8% da energia introduzida no motor se transforma em calor e outras perdas. O restante chega às rodas - pelo menos no cenário ideal.

A dimensão do efeito em automóveis reais será esclarecida por medições independentes, tanto em banco de ensaio como em estrada. Uma coisa já é evidente: a corrida por cada ponto percentual de eficiência está lançada, e o motor eléctrico de Renault e Geely assinala um novo e interessante ponto de referência.