فرارو- شرکت فنلاندی دونات لب (Donut Lab) در نمایشگاه CES 2025 از یک موتور الکتریکی نوآورانه با طراحی حلقه‌ای (دونات‌شکل) رونمایی کرد که می‌تواند صنعت خودروهای برقی را متحول کند. این موتور، که به نام دونات موتور شناخته می‌شود، با وزن تنها ۴۰ کیلوگرم (۸۸ پوند) قادر به تولید ۸۴۵ اسب‌بخار قدرت و ۴۳۰۰ نیوتن‌متر (۳۱۷۱ پوند-فوت) گشتاور است. این موتور در داخل چرخ (in-wheel) طراحی شده و برای انواع وسایل نقلیه، از خودروهای سواری و موتورسیکلت‌ها گرفته تا کامیون‌ها، هواپیماها و حتی پهپادها، کاربرد دارد. در این مقاله، با استفاده از اطلاعات منابع معتبر بین‌المللی مانند Motor Authority، CarBuzz، CNET، Top Gear و New Atlas، جزئیات این فناوری پیشگام بررسی می‌شود.
طراحی حلقه‌ای: چرا دونات موتور متفاوت است؟
به گزارش فرارو، دونات موتور به دلیل طراحی حلقه‌ای (توروئیدی) خود، که شبیه یک دونات بدون محور مرکزی است، از موتورهای الکتریکی سنتی متمایز می‌شود. این طراحی چندین مزیت کلیدی دارد:
وزن کم: موتور ۲۱ اینچی با ۸۴۵ اسب‌بخار تنها ۴۰ کیلوگرم وزن دارد، که نسبت قدرت به وزن آن (۱۵.۷۵ کیلووات بر کیلوگرم یا ۹.۶ اسب‌بخار بر پوند) از موتورهایی مانند Quark کونیگ‌زگ (با ۸۰۰ اسب‌بخار و ۴۰ کیلوگرم) یا Dark Matter گمرا (۸۱۱ اسب‌بخار) بالاتر است.
کاهش وزن غیرفنری (unsprung mass): موتورهای داخل چرخ معمولاً به دلیل افزایش وزن غیرفنری (وزنی که توسط سیستم تعلیق پشتیبانی نمی‌شود) مشکل‌ساز هستند، اما مارکو لهتیماکی، مدیرعامل دونات لب، می‌گوید وزن کم این موتور (معادل یک سوم موتورهای سنتی روتور-استاتور) این مشکل را عملاً بی‌اهمیت کرده است. قدرت و گشتاور بالای موتور نیز اثرات منفی وزن غیرفنری را خنثی می‌کند.
مدیریت حرارتی بهتر: ساختار حلقه‌ای امکان جریان هوای بهتری را برای خنک کردن روتور و استاتور فراهم می‌کند، که مشکل دفع گرما در موتورهای غیرحلقه‌ای را حل می‌کند. این ویژگی عملکرد پایدارتر و طول عمر بیشتری را تضمین می‌کند.
کاهش قطعات: با حذف اجزای انتقال قدرت مانند محورهای محرک، جعبه‌دنده و مفاصل CV، تعداد قطعات تا ۱۲۰ عدد کمتر شده و هزینه تولید تا ۵۰ درصد کاهش می‌یابد. این امر می‌تواند خودروهای برقی را مقرون‌به‌صرفه‌تر کند.
این طراحی همچنین فضای بیشتری در شاسی آزاد می‌کند و به تولیدکنندگان امکان می‌دهد بدون نیاز به بازطراحی گسترده، این موتور را در وسایل نقلیه مختلف ادغام کنند.
کاربردهای متنوع: از موتورسیکلت تا پهپاد
دونات لب خانواده‌ای از پنج موتور با اندازه‌ها و توان‌های مختلف را در CES 2025 معرفی کرد که برای کاربردهای گوناگون طراحی شده‌اند:
موتور ۲۱ اینچی (۸۴۵ اسب‌بخار): مناسب برای خودروهای سواری، کامیون‌های سبک و سوپرکارها. این نسخه پرچمدار با گشتاور ۴۳۰۰ نیوتن‌متر، قدرتی در سطح ریماک نِوِرا R (که هر موتور عقب آن ۶۰۰ اسب‌بخار تولید می‌کند) ارائه می‌دهد.
موتور ۲۱ اینچی کامیون (۲۶۸ اسب‌بخار): با ۲۲۰۰ پوند-فوت گشتاور، برای کامیون‌های سنگین طراحی شده و می‌تواند در هر کامیون با چندین موتور (تا ۶ یا بیشتر) استفاده شود.
موتور ۱۷ اینچی (۲۰۱ اسب‌بخار): با وزن ۳۷ پوند (۱۷ کیلوگرم)، برای موتورسیکلت‌ها مناسب است. شرکت وابسته Verge Motorcycles از این موتور در مدل TS Pro استفاده می‌کند که شتاب ۰ تا ۹۶ کیلومتر بر ساعت را در ۳.۵ ثانیه و برد ۳۵۰ کیلومتر ارائه می‌دهد.
موتور ۱۲ اینچی (۲۲ اسب‌بخار): برای اسکوترهای برقی و وسایل نقلیه سبک طراحی شده است.
موتور ۵ اینچی (۴ اسب‌بخار): با وزن تنها ۱.۵ کیلوگرم (۳.۳ پوند)، برای پهپادها و رباتیک سبک مناسب است.
این تنوع نشان‌دهنده هدف دونات لب برای نفوذ به بازارهای مختلف، از حمل‌ونقل سنگین تا وسایل نقلیه شخصی و حتی هوافضا (مانند هواپیماهای برقی شرکت Hyper Q Aerospace) است.
عملکرد واقعی: آزمایش در دنیای واقعی
برخلاف بسیاری از فناوری‌های مفهومی، دونات موتور در حال حاضر در دنیای واقعی آزمایش شده است. موتورسیکلت Verge TS Pro، که از موتور ۱۷ اینچی دونات لب استفاده می‌کند، با ۱۳۵ اسب‌بخار (یا ۲۰۱ اسب‌بخار در برخی گزارش‌ها) و گشتاور ۷۳۷ پوند-فوت، عملکردی هیجان‌انگیز ارائه می‌دهد. این موتورسیکلت سرعت ۲۰۰ کیلومتر بر ساعت و شتاب ۰ تا ۹۶ کیلومتر در ۲.۵ تا ۳.۵ ثانیه دارد، اما برخی کاربران گزارش کرده‌اند که کنترل‌ها ممکن است نیاز به عادت کردن داشته باشند.
علاوه بر این، شرکت لتونیایی Oruga از این موتورها در خودروهای برقی آفرود و شرکت استرالیایی Hyper Q Aerospace در هواپیماهای برقی استفاده می‌کند، که نشان‌دهنده تطبیق‌پذیری این فناوری است.
مزایا و چالش‌ها
مزایا:
کارایی بالا: نسبت قدرت به وزن بی‌نظیر (۹.۶ اسب‌بخار بر پوند) این موتور را از رقبایی مانند موتور Dark Matter کونیگ‌زگ (۸۰۰ اسب‌بخار، ۱۴.۹ کیلووات بر کیلوگرم) یا موتورهای ریماک پیش می‌اندازد.
هزینه تولید پایین: استفاده از مواد مقرون‌به‌صرفه و حذف مواد کمیاب (rare-earth free) هزینه‌ها را کاهش داده و وابستگی به زنجیره تأمین مواد معدنی را کم می‌کند.
افزایش برد خودروهای برقی: حذف اجزای سنگین انتقال قدرت و کاهش وزن کلی، برد خودروهای برقی را افزایش می‌دهد. CNET گزارش داده که این موتورها می‌توانند صدها کیلوگرم از وزن خودرو کم کنند.
تطبیق‌پذیری: طراحی مدولار امکان استفاده در وسایل نقلیه مختلف، از پهپادهای کوچک تا کامیون‌های سنگین، را فراهم می‌کند.
چالش‌ها:
وزن غیرفنری: اگرچه دونات لب ادعا می‌کند مشکل وزن غیرفنری را حل کرده، اما برخی کارشناسان، مانند کاربران فروم Lucid Owners، نگرانند که موتورهای داخل چرخ در برابر دست‌اندازها آسیب‌پذیر باشند، به‌ویژه اگر از مواد سبک‌تر و ضعیف‌تر ساخته شوند.
عدم پذیرش گسترده: هنوز هیچ خودروساز بزرگی (مانند تسلا یا ریویان) قرارداد رسمی با دونات لب امضا نکرده است. این ممکن است به دلیل نیاز به آزمایش‌های بیشتر در دنیای واقعی یا نگرانی‌های مربوط به دوام باشد.
پیچیدگی کنترل: گشتاور عظیم موتور (۴۳۰۰ نیوتن‌متر در هر چرخ) می‌تواند برای رانندگان معمولی خطرناک باشد و نیاز به سیستم‌های کنترل پیشرفته دارد. Top Gear پیش‌بینی می‌کند که خودروسازان احتمالاً از نسخه‌های ضعیف‌تر (مانند ۴۰۰ اسب‌بخار در هر موتور) برای خودروهای دوچرخ محرک استفاده کنند.
تأثیر بر صنعت خودرو و فراتر از آن
دونات موتور پتانسیل تغییر قواعد بازی در صنعت خودروهای برقی را دارد. ویله پیپو، مدیر ارشد محصول دونات لب، ادعا می‌کند که این موتورها بالاترین چگالی گشتاور و قدرت را در میان تمام موتورهای الکتریکی جهان دارند. این فناوری می‌تواند:
کاهش هزینه‌های تولید خودروهای برقی: با ساده‌سازی طراحی و کاهش مواد مورد نیاز، خودروهای برقی می‌توانند ارزان‌تر شوند و برای مصرف‌کنندگان جذاب‌تر باشند.
افزایش کارایی: وزن کم و حذف اجزای انتقال قدرت، کارایی انرژی و برد خودروها را بهبود می‌بخشد.
کاربرد در صنایع دیگر: از حمل‌ونقل سنگین (کامیون‌ها) تا هوافضا و رباتیک، این موتورها می‌توانند در بخش‌های مختلف استفاده شوند.
بااین‌حال، IEEE Spectrum اشاره می‌کند که موتورهای داخل چرخ ایده جدیدی نیستند و حتی پورشه ۱۲۵ سال پیش آن‌ها را آزمایش کرده بود، اما وزن زیاد و قدرت کم آن‌ها مانع پذیرش گسترده شد. دونات لب با حل این مشکلات، راه را برای بازنگری این مفهوم قدیمی هموار کرده است.
مقایسه با رقبا
در مقایسه با سایر موتورهای الکتریکی پیشرفته:
کونیگ‌زگ Quark: با ۳۳۵ اسب‌بخار و ۳۴ کیلوگرم، چگالی قدرت کمتری نسبت به دونات موتور دارد.
ریماک نِوِرا R: هر موتور عقب ۶۰۰ اسب‌بخار تولید می‌کند، اما وزن و پیچیدگی بیشتری دارد.
لردستاون اندورنس: موتورهای داخل چرخ آن در سال ۲۰۲۰ تنها ۲۰۰ اسب‌بخار تولید می‌کردند و وزن بیشتری داشتند، که نشان‌دهنده برتری دونات لب است.
آینده دونات موتور
دونات لب اعلام کرده که تولید انبوه این موتورها در آینده نزدیک آغاز خواهد شد، اما هنوز جدول زمانی دقیقی ارائه نشده است. CarBuzz گزارش داده که این شرکت در حال مذاکره با تولیدکنندگان تجهیزات اصلی (OEM) و مشتریان صنعتی است، اما قراردادهای بزرگ هنوز علنی نشده‌اند. موفقیت این فناوری به عواملی مانند دوام در شرایط واقعی، پذیرش توسط خودروسازان و توانایی تولید در مقیاس بزرگ بستگی دارد.
New Atlas پیش‌بینی می‌کند که دونات لب می‌تواند بازار جهانی حمل‌ونقل الکتریکی را که از ۵۵۰ میلیارد دلار به ۴.۴ تریلیون دلار تا سال ۲۰۳۲ رشد خواهد کرد، تحت تأثیر قرار دهد. این شرکت همچنین ادعا می‌کند که پلتفرم آن می‌تواند نیازهای توسعه خودرو را تا ۹۵ درصد کاهش دهد.
نظرات کاربران