GAC sta sviluppando un motore con un’efficienza del 99,03% per aumentare l’autonomia senza ampliare la batteria.

Migliorare l’autonomia di un’auto elettrica non passa soltanto attraverso l’installazione di una batteria più grande. Esiste anche la possibilità di sfruttare al meglio l’energia disponibile, riducendo le perdite del sistema di propulsione. GAC ha presentato nuovi dettagli sulla sua tecnologia Quark 2.0, una soluzione che unisce materiali magnetici avanzati e fibra di carbonio per ottenere motori più efficienti, leggeri e compatti.

Il progetto, sviluppato insieme ad altre nove organizzazioni, ha ricevuto uno dei primi premi tra quelli assegnati ai concorsi di Scienza e Tecnologia della Società Cinese di Ingegneri Automobilistici nel 2026. Oltre al riconoscimento, ciò che è interessante è il modo in cui GAC sta trasferendo questa tecnologia alla produzione in serie e i miglioramenti che promette per le sue auto.

La cifra più sorprendente è un’efficienza massima del motore del 99,03%, che, secondo le informazioni disponibili, possiede la certificazione dell’istituto cinese di ricerca automobilistica CAERI. Ciò significa che, nel suo punto di funzionamento più ottimale, il motore converte in energia meccanica praticamente tutta l’elettricità ricevuta, con perdite inferiori all’1%.

È opportuno distinguere questo dato dall’efficienza dell’intero sistema di propulsione. Il sistema integrato di GAC, che unisce dodici funzioni in un’unica unità, registra un’efficienza del 94,184% nelle condizioni di funzionamento del ciclo CLTC. Si tratta di misurazioni diverse: il valore massimo del motore non rappresenta né il suo rendimento costante né l’efficienza complessiva dell’auto, dalla batteria alle ruote.

Lamine di 25 micrometri e fibra di carbonio per ridurre le perdite

Uno dei punti chiave del Quark 2.0 risiede nell’estatore, la parte fissa del motore. GAC sostituisce le tradizionali lamine in acciaio al silicio con strisce di un’alluminio magnetico amorfo spesse soltanto 0,025 mm, equivalenti a 25 micrometri. La sua struttura atomica non cristallina aiuta a ridurre le perdite magnetiche, soprattutto quando il motore funziona a frequenze elevate.

Secondo il produttore, le perdite nel nucleo dell’estatore ammontano a circa 5,7 W/kg, approssimativamente la metà rispetto all’acciaio al silicio ultrafino utilizzato come riferimento. La difficoltà risiede nella produzione di questi componenti: le strisce sono fragili e richiedono processi specifici di manipolazione, taglio e impilamento. Per risolvere questo problema, GAC ha sviluppato attrezzature automatizzate in grado di lavorare con materiali larghi fino a 240 mm.

L’altra parte importante è il rotore, la parte rotante. È dotato di un rivestimento in fibra di carbonio spesso appena 1 mm, incaricato di contenere le forze che si generano quando ruota ad alta velocità. Questa soluzione permette di raggiungere fino a 30.000 giri al minuto e, rispetto a un rivestimento metallico più spesso, riduce la massa e consente di ridurre la separazione magnetica tra rotore ed estatore.

Il sistema raggiunge una densità di potenza dichiarata di 17,29 kW/kg, equivalenti a circa 23,5 CV per chilo. Si tratta di un rapporto tra potenza e massa, non della potenza totale di un motore specifico. Questo valore rappresenta un progresso rispetto al risultato di produzione comunicato dalla filiale RuiPai ad agosto 2024, quando era stata annunciata una densità di 13 kW/kg, circa 17,7 CV per chilo, e un’efficienza massima del 98,5%.

Per far sì che la fibra di carbonio possa resistere alle sollecitazioni all’interno del motore, GAC ha anche sviluppato soluzioni specifiche di produzione. Un trattamento con plasma del nucleo metallico migliora di oltre il 40% la resistenza del giunzione con il materiale composito. Inoltre, viene utilizzata una resina progettata per temperature fino a 180 gradi, compatibile con l’esposizione al fluido impiegato nel raffreddamento a olio.

Il processo automatizzato di avvolgimento mantiene la variazione di tensione dei filamenti entro un margine di ±5%. Anche se si tratta di un dettaglio poco evidente, è fondamentale per distribuire uniformemente le sollecitazioni attorno al rotore. Per realizzare un componente in grado di ruotare a tali velocità, è necessario che la precisione rimanga costante da un motore all’altro.

Per il conducente, la promessa di GAC è una riduzione del consumo di circa il 4% e un aumento dell’autonomia CLTC tra 30 e 50 km senza aumentare la capacità della batteria; secondo le nostre stime, tra 26 e 44 km WLTP. Si tratta di miglioramenti annunciati dal produttore, i cui risultati dipenderanno dal modello, dalla sua configurazione e dalle condizioni di utilizzo.

La produzione è gestita da RuiPai Powertrain Technology, filiale di GAC, in una sede di Guangzhou in grado di produrre 100.000 unità all’anno. Secondo il gruppo, questa tecnologia è già in produzione in serie per i modelli Hyptec e Aion, tra cui l’Aion i60 del 2027. Tale capacità industriale, da sola, non corrisponde al numero di motori prodotti o consegnati fino ad ora.

L’interesse di questo progresso risiede nel raggiungere maggiori distanze senza aggiungere batterie, evitando così il peso e i costi legati all’aumento della loro capacità. Resta da verificare in che misura questi miglioramenti influiscano sul consumo su strada, ma la direzione è chiara: anche nei motori elettrici già molto efficienti, i materiali e il processo di produzione possono ancora apportare vantaggi significativi.