GAC opracowuje silnik o efektywności 99,03%, aby zwiększyć zasięg bez konieczności powiększania baterii.

Poprawa autonomii samochodu elektrycznego nie polega wyłącznie na zainstalowaniu większej baterii. Istnieje również możliwość lepszego wykorzystania dostępnej energii poprzez zmniejszenie strat w systemie napędowym. GAC przedstawiło nowe szczegóły swojej technologii Quark 2.0 – rozwiązania łączącego zaawansowane materiały magnetyczne z włóknem węglowym w celu stworzenia silników bardziej wydajnych, lekkich i kompaktowych.

Projekt, rozwijany we współpracy z dziewięcioma innymi organizacjami, otrzymał jedną z pierwszych nagród w ramach nagród za naukę i technologię przyznawanych przez Chińskie Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacyjnych w 2026 roku. Poza tym wyróżnieniem interesujące jest to, w jaki sposób GAC przenosi tę technologię do produkcji seryjnej oraz jakie ulepszenia obiecuje dla swoich samochodów.

Najbardziej imponującą wartością jest maksymalna sprawność silnika wynosząca 99,03%, który, według dostępnych informacji, posiada certyfikat chińskiego instytutu badań nad samochodami CAERI. Oznacza to, że w najkorzystniejszych warunkach pracy silnik przekształca praktycznie całą otrzymywaną energię elektryczną w energię mechaniczną, przy stratach poniżej 1%.

Należy odróżnić tę wartość od wydajności całego układu napędowego. Zintegrowany system GAC, który łączy dwanaście funkcji w jednej jednostce, osiąga sprawność 94,184% w warunkach testów cyklu CLTC. Są to różne pomiary: maksymalna sprawność silnika nie odzwierciedla jego stałej wydajności ani ogólnej efektywności samochodu od baterii po koła.

Płyty o grubości 25 mikrometrów i włókno węglowe w celu zmniejszenia strat

Jednym z kluczowych elementów Quark 2.0 jest stator, czyli nieruchoma część silnika. GAC zastępuje tradycyjne stalowo-krzemowe płytki taśmami z amorficznego stopu magnetycznego o grubości zaledwie 0,025 mm, co odpowiada 25 mikrometrom. Ich niekrystaliczna struktura atomowa pomaga zmniejszyć straty magnetyczne, szczególnie gdy silnik pracuje przy wysokich częstotliwościach.

Zgodnie z producentem straty w jądrze statora wynoszą około 5,7 W/kg, co stanowi mniej więcej połowę wartości dla ultracienkiego stali krzemowej używanej jako standard. Trudność polega na wytwarzaniu tych komponentów: taśmy są kruche i wymagają specjalnych procedur manipulacji, cięcia oraz układania. Aby to rozwiązać, GAC opracował zautomatyzowane urządzenia zdolne do pracy z materiałem o szerokości ponad 240 mm.

Kolejnym istotnym elementem jest rotor, czyli część obrotowa. Zawiera on obudowę z włókna węglowego o grubości zaledwie 1 mm, która ma za zadanie kontrolowanie sił powstających podczas szybkiego obrotu. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest osiągnięcie prędkości aż 30 000 obrotów na minutę, a w porównaniu z grubszą obudową metalową zmniejsza masę i umożliwia zmniejszenie odległości magnetycznej pomiędzy rotorem a statorem.

Całość osiąga ogłoszoną gęstość mocy wynoszącą 17,29 kW/kg, co odpowiada około 23,5 KM na kilogram. Jest to stosunek mocy do masy, a nie całkowita moc konkretnego silnika. Ta wartość stanowi postęp w porównaniu z wynikiem produkcyjnym podanym przez spółkę RuiPai w sierpniu 2024 roku, gdy ogłoszono wartość 13 kW/kg, czyli około 17,7 KM na kilogram, oraz maksymalną efektywność na poziomie 98,5%.

Aby włókno węglowe mogło wytrzymać obciążenia w silniku, GAC opracowało również specjalne rozwiązania produkcyjne. Obróbka plazmowa rdzenia metalowego zwiększa odporność połączenia z materiałem kompozytowym o ponad 40%. Ponadto używa żywicy przygotowanej na temperatury 180 stopni, kompatybilnej z ekspozycją na płyn używany w chłodzeniu olejowym.

Automatyzowany proces zwijania zapewnia, że zmienność napięcia wewnątrz włókien pozostaje w przedziale ±5%. Choć jest to detal niewidoczny gołym okiem, ma kluczowe znaczenie dla równomiernego rozkładu obciążeń wokół wirnika. Stworzenie jednostki zdolnej do obracania się z takimi prędkościami wymaga zachowania tej precyzji w każdym silniku.

Dla kierowcy obietnicą GAC jest zmniejszenie zużycia paliwa o około 4% oraz zwiększenie zasięgu według standardu CLTC o 30–50 km bez zwiększania pojemności baterii; według naszych szacunków o 26–44 km według standardu WLTP. Są to ulepszenia ogłoszone przez producenta, których efekty będą zależeć od modelu, jego konfiguracji oraz warunków użytkowania.

Produkcją zajmuje się RuiPai Powertrain Technology, spółka zależna GAC, w zakładzie w Guangzhou o zdolności produkcyjnej 100 000 sztuk rocznie. Według grupy technologia ta została już wprowadzona do produkcji partiami dla modeli Hyptec i Aion, w tym Aion i60 z 2027 roku. Ta zdolność przemysłowa sama w sobie nie odpowiada liczbie wyprodukowanych lub dostarczonych do tej pory silników.

Zaletą tego postępu jest możliwość przejechania większej odległości bez dodawania baterii, a tym samym bez konieczności radzenia sobie z jej wagą i kosztem związanym ze zwiększeniem pojemności. Trzeba jeszcze sprawdzić, w jakim stopniu te ulepszenia wpływają na zużycie paliwa w warunkach drogowych, ale kierunek jest jasny: nawet w silnikach elektrycznych, które są już bardzo efektywne, materiały i proces produkcji nadal mogą przynieść istotne korzyści.