GAC розробляє двигун із ефективністю 99,03% для збільшення автономності без збільшення розміру акумулятора.
Покращення автономності електромобіля полягає не лише у встановленні більшої батареї. Існує також можливість краще використовувати наявну енергію, зменшуючи втрати в системі приводу. Компанія GAC представила нові деталі своєї технології Quark 2.0 — рішення, яке поєднує передові магнітні матеріали та волокно вуглецю для створення більш ефективних, легких та компактних двигунів.
Цей проект, розроблений спільно з ще дев’ятьма організаціями, отримав одну з перших нагород у рамках премій у галузі науки та технологій Китайського товариства інженерів автомобілебудування 2026 року. Окрім визнання, цікавим є те, як GAC переносить цю технологію у серійне виробництво та які покращення вона обіцяє для своїх автомобілів.
Найбільш вражаючою цифрою є максимальна ефективність двигуна, яка становить 99,03%. Згідно з оприлюдненою інформацією, він має сертифікацію китайського інституту досліджень автомобілів CAERI. Це означає, що у найсприятливіших умовах роботи двигун перетворює майже всю отриману електроенергію на механічну енергію, причому втрати становлять менше 1%.
Варто розрізняти цей показник від ефективності всієї силової установки. Інтегрована система GAC, яка об’єднує дванадцять функцій у одному пристрої, демонструє ефективність 94,184% у умовах циклу CLTC. Це різні показники: максимальна ефективність двигуна не відображає його постійну продуктивність чи загальну ефективність автомобіля від акумулятора до коліс.
Листи товщиною 25 мікрометрів та вуглецеві волокна для зменшення втрат
Однією з ключових складових Quark 2.0 є статор – нерухома частина двигуна. Компанія GAC замінила звичайні сталеві пластини з кремнієм на смужки з аморфної магнітної сплаву товщиною лише 0,025 мм, що еквівалентно 25 мікрометрам. Їхня некристалічна атомна структура допомагає зменшити магнітні втрати, особливо коли двигун працює на високих частотах.
За даними виробника, втрати в ядрі статора становлять приблизно 5,7 Вт/кг, що приблизно вдвічі менше, ніж при використанні ультратонкого сталі з кремнієм у якості бази. Складність полягає у виробництві цих компонентів: стрічки є крихкими та вимагають спеціальних процесів обробки, різання та складання. Щоб вирішити цю проблему, компанія GAC розробила автоматизоване обладнання, здатне працювати з матеріалом шириною понад 240 мм.
Іншою важливою деталлю є ротор — обертова частина. Він має оболонку з вуглецевого волокна товщиною лише 1 мм, яка слугує для стримування сил, що виникають під час високошвидкісного обертання. Це рішення дозволяє досягати швидкості до 30 000 об/хв, а порівняно з товстішою металевою оболонкою зменшує масу та дозволяє зменшити магнітний зазор між ротором та статором.
Цей комплект досягає оголошеної щільності потужності 17,29 кВт/кг, що еквівалентно приблизно 23,5 к.с. на кілограм. Це співвідношення потужності та маси, а не загальна потужність конкретного двигуна. Цей показник є прогресом порівняно з досягненням у виробництві, про яке повідомила дочірня компанія RuiPai у серпні 2024 року, коли було оголошено про 13 кВт/кг, приблизно 17,7 к.с. на кілограм та максимальну ефективність 98,5%.
Щоб вуглецеві волокна могли витримувати навантаження всередині двигуна, GAC також розробила спеціальні рішення щодо їх виробництва. Обробка металевого ядра плазмою підвищує міцність з’єднання з композитним матеріалом більш ніж на 40%. Крім того, використовується смола, придатна для температур до 180 градусів, яка сумісна з контактом із рідиною, що використовується для охолодження за допомогою олії.
Автоматизований процес намотування забезпечує стабільність напруги на волокнах у межах ±5%. Хоча це й непомітна деталь, вона має велике значення для рівномірного розподілу навантажень навколо ротора. Виготовлення пристрою, здатного обертатися з такими швидкостями, вимагає збереження точності від одного двигуна до іншого.
Для водія обіцянкою GAC є зниження споживання палива приблизно на 4% та збільшення дальності їзди за стандартом CLTC на 30–50 км без збільшення ємності акумулятора; за нашими оцінками, це 26–44 км за стандартом WLTP. Це покращення, про які повідомляє виробник, причому їхній ефект залежатиме від моделі, її конфігурації та умов експлуатації.
Виробництво здійснюється компанією RuiPai Powertrain Technology, дочірньою компанією GAC, на заводі в Гуанчжоу, який має потужність на виробництво 100 000 одиниць на рік. За даними групи, ця технологія вже впроваджена у серійне виробництво для моделей Hyptec та Aion, зокрема для Aion i60 2027 року. Однак ця промислова потужність сама по собі не відповідає кількості двигунів, виготовлених чи поставлених до цього часу.
Цінність цього прогресу полягає у можливості проїхати більшу відстань без додавання акумулятора, а отже, без збільшення ваги та витрат, пов’язаних із підвищенням його ємності. Потрібно перевірити, наскільки ці покращення впливають на споживання енергії на дорозі, але напрямок є очевидним: навіть у електродвигунах, які вже є дуже ефективними, матеріали та процес виробництва все ще можуть принести корисні переваги.