GAC разрабатывает двигатель с эффективностью 99,03%, чтобы увеличить автономность без увеличения размера аккумулятора.

Улучшение автономности электромобиля не сводится исключительно к установке более крупной батареи. Существует также возможность более эффективного использования имеющейся энергии путем снижения потерь в системе привода. Компания GAC представила дополнительные детали своей технологии Quark 2.0 — решения, сочетающего передовые магнитные материалы и углеродные волокна для создания более эффективных, легких и компактных двигателей.

Этот проект, разработанный совместно с девятью другими организациями, получил одну из первых наград на премии в области науки и технологий Китайского общества инженеров автомобильной промышленности 2026 года. Помимо признания, интересно то, как GAC внедряет эту технологию в серийное производство и какие улучшения она обещает для своих автомобилей.

Самым впечатляющим показателем является максимальная эффективность двигателя, составляющая 99,03%, причем, согласно имеющейся информации, он имеет сертификат китайского института исследований автомобилей CAERI. Это означает, что в наилучших условиях работы двигатель преобразует практически всю поступающую к нему электроэнергию в механическую энергию, при этом уровень потерь составляет менее 1%.

Следует отличать этот показатель от эффективности всей силовой установки. Интегрированная система GAC, объединяющая двенадцать функций в одном устройстве, демонстрирует эффективность 94,184% в условиях цикла CLTC. Это разные показатели: максимальная эффективность двигателя не отражает его постоянную производительность или общую эффективность автомобиля от аккумулятора до колес.

Листы толщиной 25 микрометров и углеродные волокна для снижения потерь

Одним из ключевых элементов двигателя Quark 2.0 является статор — неподвижная часть двигателя. Компания GAC заменила традиционные стальные листы на основе кремния на ленты из аморфной магнитной сплава толщиной всего 0,025 мм, что соответствует 25 микрометрам. Их аморфная атомная структура способствует снижению магнитных потерь, особенно при работе двигателя на высоких частотах.

По словам производителя, потери в ядре статора составляют примерно 5,7 Вт/кг, что примерно вдвое меньше, чем при использовании ультратонкой кремниевой стали в качестве эталона. Сложность заключается в производстве таких компонентов: ленты хрупкие и требуют специальных процедур обработки, резки и складывания. Чтобы решить эту проблему, компания GAC разработала автоматизированные устройства, способные работать с материалом шириной более 240 мм.

Другим важным компонентом является ротор, вращающаяся часть. Он имеет оболочку из углеродных волокон толщиной всего 1 мм, которая предназначена для сдерживания сил, возникающих при высоких скоростях вращения. Благодаря этому решению удается достичь скорости до 30 000 об/мин, а по сравнению с более толстой металлической оболочкой снижается масса и уменьшается магнитное расстояние между ротором и статором.

Указанная плотность мощности устройства составляет 17,29 кВт/кг, что эквивалентно примерно 23,5 л.с. на килограмм. Речь идет о соотношении мощности и массы, а не о общей мощности конкретного двигателя. Этот показатель представляет собой прогресс по сравнению с рекордом в области производства, о котором сообщила дочерняя компания RuiPai в августе 2024 года: тогда были объявлены показатели 13 кВт/кг, примерно 17,7 л.с. на килограмм, и максимальная эффективность 98,5%.

Чтобы углеродные волокна могли выдерживать нагрузки внутри двигателя, компания GAC также разработала специальные решения по их производству. Обработка металлического ядра плазмой повышает прочность соединения с композитным материалом более чем на 40%. Кроме того, используется смола, предназначенная для температур до 180 градусов и совместимая с воздействием жидкости, применяемой в системе охлаждения маслом.

Автоматизированный процесс намотки обеспечивает стабильность напряжения в волокнах в пределах ±5%. Хотя это и незаметная деталь, она имеет важное значение для равномерного распределения нагрузок по всему ротору. Для производства узла, способного вращаться с такими скоростями, необходимо поддерживать высокую точность при изготовлении каждого двигателя.

Для водителя обещания GAC включают снижение расхода топлива примерно на 4% и увеличение запаса хода по стандарту CLTC на 30–50 км без увеличения ёмкости аккумулятора; по нашим оценкам, по стандарту WLTP — на 26–44 км. Это улучшения, заявленные производителем, результаты от которых будут зависеть от модели, её конфигурации и условий эксплуатации.

Производством занимается компания RuiPai Powertrain Technology, дочерняя структура GAC, на заводе в Гуанчжоу, способном производить 100 000 единиц в год. По словам группы, технология уже внедрена в серийное производство для моделей Hyptec и Aion, включая Aion i60 2027 года. Однако эта производственная мощность сама по себе не соответствует количеству произведенных или поставленных до сих пор двигателей.

Преимущество этого прогресса заключается в возможности проехать большее расстояние без дополнительных аккумуляторов, а значит, без увеличения веса и затрат, связанных с повышением их емкости. Пока неясно, насколько эти улучшения повлияют на расход энергии в дорожных условиях, но направление развития очевидно: даже в уже очень эффективных электродвигателях материалы и методы производства могут принести значимую пользу.