GAC entwickelt einen Motor mit einer Effizienz von 99,03 %, um die Reichweite zu erhöhen, ohne die Batterie vergrößern zu müssen.

Die Steigerung der Autonomie eines Elektroautos geht nicht nur darum, eine größere Batterie zu installieren. Es gibt auch Möglichkeiten, die verfügbare Energie besser zu nutzen, indem die Verluste im Antriebssystem verringert werden. GAC hat neue Details zu seiner Quark 2.0-Technologie vorgestellt – ein Konzept, das fortschrittliche magnetische Materialien mit Kohlenstofffasern kombiniert, um effizientere, leichtere und kompaktere Motoren zu schaffen.

Das Projekt, das gemeinsam mit neun weiteren Organisationen entwickelt wurde, erhielt einen der ersten Preise bei den Wissenschafts- und Technologieauszeichnungen der Chinesischen Gesellschaft für Automobilingenieure im Jahr 2026. Über die Anerkennung hinaus ist interessant, wie GAC diese Technologie in die Serienfertigung überträgt und welche Verbesserungen sie für ihre Autos verspricht.

Die auffälligste Zahl ist eine maximale Motorleistung von 99,03 %, der laut veröffentlichten Informationen eine Zertifizierung vom chinesischen Automobilforschungsinstitut CAERI vorweisen kann. Das bedeutet, dass der Motor unter optimalen Betriebsbedingungen nahezu ganz den empfangenen Strom in mechanische Energie umwandelt, wobei die Verluste unter 1 % liegen.

Es ist wichtig, diese Angabe vom Leistungsniveau des gesamten Antriebssystems zu unterscheiden. Das integrierte GAC-System, das zwölf Funktionen in einer einzigen Einheit vereint, weist unter den Bedingungen des CLTC-Prüfzyklus eine Effizienz von 94,184 % auf. Es handelt sich dabei um unterschiedliche Messwerte: Der maximale Wert des Motors repräsentiert weder seine dauerhafte Leistung noch die Gesamteffizienz des Fahrzeugs von der Batterie bis zu den Rädern.

25-Mikron-Blätter und Kohlenstofffaser zur Reduzierung von Verlusten

Ein Schlüsselmerkmal des Quark 2.0 liegt im Stator, dem festen Teil des Motors. GAC ersetzt die herkömmlichen Siliziumstahlplatten durch Bänder aus einer amorphen magnetischen Legierung mit nur 0,025 mm Dicke, was 25 Mikrometer entspricht. Ihre nicht-kristalline atomare Struktur trägt dazu bei, die magnetischen Verluste zu verringern, insbesondere wenn der Motor bei hohen Frequenzen arbeitet.

Laut dem Hersteller liegen die Verluste im Statorkern bei etwa 5,7 W/kg, was ungefähr der Hälfte der Werte entspricht, die bei dem als Referenz verwendeten ultradünnen Siliziumstahl aufweisen. Die Herausforderung besteht darin, diese Komponenten herzustellen: Die Bänder sind brüchig und erfordern spezielle Verarbeitungsverfahren für das Handhaben, Schneiden und Stapeln. Um dieses Problem zu lösen, hat GAC automatisierte Anlagen entwickelt, die mit Materialien mit einer Breite von über 240 mm arbeiten können.

Ein weiteres bemerkenswertes Bauteil ist der Rotor, der drehbare Teil. Er verfügt über eine Kohlenstofffaserverbundhülle von nur 1 mm Dicke, die dazu dient, die Kräfte zu bändigen, die bei hoher Drehzahl entstehen. Diese Lösung ermöglicht Drehzahlen von bis zu 30.000 U/min und verringert im Vergleich zu einer dickeren Metallhülle das Gewicht sowie den magnetischen Abstand zwischen Rotor und Stator.

Das System erreicht eine angegebene Leistungsdichte von 17,29 kW/kg, was etwa 23,5 PS pro Kilogramm entspricht. Es handelt sich dabei um das Verhältnis von Leistung zu Masse, nicht um die Gesamtleistung eines bestimmten Motors. Diese Zahl stellt einen Fortschritt gegenüber dem von der Tochtergesellschaft RuiPai im August 2024 gemeldeten Produktionsrekord dar, als 13 kW/kg, etwa 17,7 PS pro Kilogramm sowie eine maximale Effizienz von 98,5 % angegeben wurden.

Damit das Kohlenstofffasermaterial den Belastungen im Motor standhalten kann, hat GAC auch spezielle Fertigungslösungen entwickelt. Eine Plasmabehandlung des metallischen Kerns verbessert die Festigkeit der Verbindung mit dem Verbundmaterial um mehr als 40 %. Zudem wird ein für Temperaturen von 180 Grad geeigneter Harz verwendet, der der Exposition gegenüber dem in der Ölkühlung verwendeten Fluid standhält.

Der automatisierte Wickelprozess hält die Spannungsvarianz der Fasern innerhalb eines Bereichs von ±5 %. Auch wenn es sich um einen weniger sichtbaren Aspekt handelt, ist er wichtig, um die Belastungen gleichmäßig auf den Rotor zu verteilen. Um eine Einheit herzustellen, die bei solchen Geschwindigkeiten drehen kann, ist es notwendig, dass die Präzision von Motor zu Motor konstant bleibt.

Für den Fahrer verspricht GAC eine Reduzierung des Verbrauchs um etwa 4 Prozent sowie einen Zuwachs der CLTC-Reichweite um 30 bis 50 Kilometer, ohne die Batteriekapazität zu erhöhen; nach unserer Schätzung liegen die WLTP-Reichweiten zwischen 26 und 44 Kilometern. Es handelt sich um von dem Hersteller angekündigte Verbesserungen, deren Ergebnis vom jeweiligen Modell, seiner Ausstattung sowie den Einsatzbedingungen abhängen wird.

Die Produktion wird von RuiPai Powertrain Technology, einem Tochterunternehmen von GAC, in einer Anlage in Guangzhou übernommen, die eine Jahresproduktion von 100.000 Einheiten ermöglicht. Laut dem Konzern ist die Technologie bereits in Serienproduktion für Modelle der Hyptec- und Aion-Reihe, darunter der Aion i60 von 2027, gegangen. Diese industrielle Kapazität entspricht allein noch nicht der Anzahl der bisher hergestellten oder ausgelieferten Motoren.

Der Vorteil dieses Fortschritts besteht darin, mehr Kilometer zurücklegen zu können, ohne eine zusätzliche Batterie einbauen zu müssen – und somit ohne die durch höhere Kapazität entstehende Gewichtszunahme sowie die damit verbundenen Kosten. Es muss noch überprüft werden, inwieweit sich diese Verbesserungen auf den Verbrauch auf der Straße auswirken, doch die Richtung ist klar: Selbst bei bereits sehr effizienten Elektromotoren können Materialien und Fertigungsverfahren weiterhin nützliche Vorteile bringen.