Horse Powertrain har presenterat D20 Methanol, en kompakt räckviddsförlängare för elbilar. Systemet kombinerar en tvåliters turbomotor som körs på ren metanol med en axialflödesgenerator och integrerad kraftelektronik. Resultatet är upp till 105 kW elektrisk effekt.
Förbränningsmotorn driver inte bilens hjul. Dess enda uppgift är att producera el när batteriets laddning sjunker, medan bilens elektriska drivmotor fortsätter att sköta framdrivningen. Tekniken kallas ofta EREV, vilket står för Extended-Range Electric Vehicle.
Kompakt system med 105 kW effekt
Hela D20-enheten väger omkring 170 kilo och innehåller motor, generator och kraftelektronik. Generatorn är monterad direkt på förbränningsmotorns vevaxel, vilket bidrar till ett kompakt paket som kan byggas in i framtida elbilar.
Horse använder en axialflödesmotor i stället för en mer traditionell radialflödeskonstruktion. Den är bred och skivformad men betydligt kortare. Enligt företaget är generatorn 46 procent kortare än en jämförbar radialflödesmotor och kan leverera 63 procent mer effekt per volymenhet.
Den elektriska verkningsgraden anges till 96,4 procent. En integrerad effektmodul i kiselkarbid ska minska energiförlusterna, medan konstruktionen saknar den stora järnrygg som normalt används för att bära statorns spolar.
Metanolmotorn laddar batteriet under färd
Den två liter stora turbomotorn är anpassad för M100, alltså bränsle som består av 100 procent metanol. Ett tändsystem med hög energi möjliggör mycket mager förbränning, vilket ska förbättra verkningsgraden och minska bränsleförbrukningen.
Horse uppger en total omvandlingsverkningsgrad på 47 procent från bränsle till elektricitet. Det innebär att systemet i laboratoriet producerar ungefär 1 kWh el av 2,1 kWh energi i metanolen. Företaget uppskattar att cirka 19,6 liter metanol motsvarar 40 kWh producerad elektricitet.
Metanol kan vara svår att antända i kyla, men D20 ska enligt tillverkaren kunna starta på ren metanol vid temperaturer ned till minus 35 grader. Det gör lösningen mer relevant även i länder med kalla vintrar.
Klarar Euro 7 – men är inte utsläppsfri
Horse säger att systemet klarar både den kinesiska utsläppsstandarden CN6b och kommande Euro 7-krav. Det betyder dock inte att bilen blir utsläppsfri. När metanol förbränns bildas fortfarande koldioxid, även om utsläppen av exempelvis kväveoxider kan hållas inom de aktuella gränsvärdena.
Den verkliga klimatpåverkan avgörs till stor del av hur bränslet produceras. Metanol kan framställas av kol, naturgas, biomassa eller som e-metanol med infångad koldioxid och förnybar vätgas. Metanol från fossila råvaror kan ge en hög klimatbelastning, medan förnybara varianter har potential att minska nettoutsläppen betydligt.
Kina är den klart största marknaden för metanolbränsle och står för omkring 60 procent av världens produktion. En stor del av den kinesiska metanolen har hittills tillverkats av kol, samtidigt som landet investerar i produktion av e-metanol.
Kan ge elbilar mindre och billigare batterier
En räckviddsförlängare kan minska behovet av ett mycket stort batteri. Bilen kan klara vardagskörningen elektriskt och använda den inbyggda generatorn under längre resor eller där laddinfrastrukturen är svag. Det kan sänka vikt och kostnad samt minska mängden batteriråvaror.
Nackdelen är ökad teknisk komplexitet och fortsatt beroende av flytande bränsle. Föraren behöver både kunna ladda batteriet och tanka metanol, ett bränsle som ännu saknar ett utbyggt nät av publika stationer i stora delar av Europa.
Horse har ännu inte meddelat vilken bilmodell som först kan få D20 Methanol eller när serieproduktionen kan börja. Tekniken visar ändå att räckviddsförlängare utvecklas vidare som ett alternativ mellan rena elbilar och traditionella laddhybrider – särskilt på marknader där metanol redan finns tillgänglig.