Cercetătorii de la RWTH Aachen University au analizat 115 motoare electrice provenite din 80 de automobile electrice, construite între anii de model 2019 și 2025, pentru a compara soluțiile folosite în China, Europa și Statele Unite. Rezultatul arată că diferențele dintre aceste piețe sunt mai mici decât s-ar putea crede la nivelul arhitecturii de bază, însă materialele și anumite componente sunt alese și construite diferit.
Studiul arată că motoare electrice dezvoltate pentru cele trei regiuni folosesc, în linii mari, structuri similare pentru carcase, geometrii apropiate pentru rotor și stator, precum și concepte de răcire care au evoluat în aceeași direcție. Diferențele devin însă mai vizibile atunci când cercetătorii analizează materialele utilizate și modul în care producătorii proiectează componente precum barele de distribuție a energiei.
Pentru constructorii și cumpărătorii de automobile electrice, concluzia importantă este că evoluția tehnică nu indică apariția unor direcții complet separate între China, Europa și Statele Unite. În schimb, motoare electrice devin mai compacte, mai integrate și mai dense din punct de vedere al puterii, iar aceste schimbări pot influența dimensiunile, masa și modul de integrare al sistemelor de propulsie.
Motoare electrice din China, Europa și SUA urmează aceeași direcție tehnică
Una dintre diferențele concrete identificate de cercetători apare la materialele folosite pentru carcase, unde producătorii chinezi utilizează tot mai des aliaje de magneziu, în timp ce producătorii europeni aleg mai frecvent aluminiul. În cazul sistemelor de distribuție a energiei, motoare electrice chinezești sunt asociate mai ales cu soluții de tip busbar acoperite cu pulbere, în timp ce constructorii europeni preferă ansambluri mai complexe cu mai multe bare de cupru integrate într-o componentă polimerică.
Dincolo de aceste diferențe de execuție, tendința dominantă este integrarea tot mai strânsă a motorului, transmisiei și electronicii de putere într-o singură unitate de propulsie. Studiul arată că, începând din 2022, astfel de concepte foarte integrate au devenit dominante în eșantionul analizat, ceea ce confirmă că motoare electrice moderne sunt proiectate într-un ansamblu tot mai compact.
O schimbare și mai clară apare la densitatea de putere a motoarelor sincrone cu magneți permanenți, unde media puterii maxime raportate la masă a crescut de la 1,68 kW/kg în 2019 la 2,43 kW/kg pentru modelele din 2024 și 2025. Această creștere de aproape 45% arată că motoare electrice mai noi pot concentra o putere mai mare într-o masă comparabilă, fără ca studiul să susțină însă că toate unitățile au devenit automat mai mici.
Motoare electrice ajung la turații mult mai ridicate
Unul dintre factorii care explică această creștere a densității de putere este majorarea puternică a turațiilor maxime, observată în mai multe generații recente de sisteme de propulsie. Dacă între 2020 și 2022 valorile maxime se situau în principal între 8.000 și 17.000 de rotații pe minut, unele motoare electrice noi funcționează la 20.000 de rotații pe minut sau mai mult, iar anumite unități ating chiar 30.500 de rotații pe minut.
Turațiile mai mari permit reducerea diametrului rotorului și statorului, ceea ce poate diminua cantitatea de material necesară pentru construcția ansamblului, iar raportul mediu al transmisiei a crescut în paralel cu aproximativ 21,5%. Totuși, cercetătorii subliniază că motoare electrice cu turații mai ridicate nu devin automat mai compacte, deoarece această capacitate poate fi folosită și pentru creșterea vitezei posibile a automobilului.
Schimbările nu se limitează la turații, deoarece sistemele de răcire evoluează odată cu solicitările mai mari impuse componentelor care funcționează la performanțe superioare. Motoare electrice mai vechi foloseau predominant cămăși clasice de apă, în timp ce generațiile noi utilizează tot mai frecvent combinații de răcire directă cu ulei pentru rotor și stator, soluție care ridică cerințele privind etanșarea și fabricarea componentelor.
Competiție bazată mai ales pe execuție
Imaginea generală conturată de studiul RWTH Aachen indică o industrie în care China joacă un rol important în dezvoltarea sistemelor electrice, fără să urmeze însă o arhitectură fundamental diferită față de Europa sau Statele Unite. În practică, motoare electrice din cele trei regiuni se apropie prin principiile constructive principale, iar diferențele apar mai ales în materialele alese și în modul concret de realizare al componentelor.
Această apropiere tehnică nu înseamnă că produsele sunt identice, deoarece fiecare constructor poate combina materiale, soluții de răcire, turații și integrare într-o manieră proprie. Totuși, motoare electrice analizate arată că direcția comună urmărește mai multă integrare, o densitate de putere mai mare și turații superioare, în locul unei separări radicale între școlile de inginerie din China, Europa și Statele Unite.
Pentru evoluția viitoare a automobilelor electrice, studiul sugerează că diferențierea va veni mai degrabă din optimizarea detaliilor decât din apariția unor concepte complet opuse între marile piețe auto. Pe măsură ce motoare electrice continuă să fie integrate mai strâns cu transmisia și electronica de putere, alegerea materialelor, răcirea și modul de fabricație pot deveni elementele prin care producătorii caută avantaje tehnice.
