Candela lanserar världens effektivaste och tystaste båtmotor
Det är stora ord och det låter för bra för att vara sant. Stockholmsföretaget Candela lanserar nu en produkt som ska kunna ändra båtindustrin.
Lidingöbaserade Candela har hittills skapat världens mest effektiva fritidsbåt som är eldriven och går på bärplan och kan köra både långt och snabbt på batterier med fantastisk komfort. Det har vi också fått känna på i verkligheten – se när vi testar Candela Seven.
Hamnen har tidigare också rapporterat om att Candelas nästa steg i utvecklingen är att bygga eldrivna och bärplansburna passagerarfärjor, en för tolv personer kallad P12 och en P30. Redan nästa år ska de sjösätta P30 och köra den i Stockholms lokaltrafik.
Men för att dessa båtar ska nå den utlovade prestandan måste de först skapa världens mest effektiva båtmotor.
Den ultimata båtmotorn
De började med att ställa sig frågan: Hur skulle den ultimata båtmotorn se ut? Här är deras svar:
”Den ska vara elektrisk, helt tyst, ha minimiala energiförluster och nästan evigt liv – utan service”.
Här är Candelas C-Pod som rymmer dubbla motorer som sitter efter varandra i en smal torped och har dubbla motroterande propellrar.
Det låter för bra för att vara sant och mycket riktigt hittade de inte vad de sökte på marknaden.
– Vi var tvungna att designa och bygga motorn själva, säger vd Gustav Hasselskog.
Candela presenterar nu en prototyp av nämnda båtmotor och hävdar att de redan har lyckats uppnå sitt mål. Här är deras presentation:
På konventionella utombordare sitter motorn ovanför vattnet i en låda och driver propellern med hjälp av axlar och växlar, vilket innebär energiförluster. Candelas ingenjörer placerade i stället två kompakta och egenutvecklade elmotorer under vattnet, i ett torpedliknande, hydrodynamiskt hus. De två motroterande propellrarna sitter direkt på motoraxlarna vilket gör C-POD mer effektiv än någon annan båtmotor, vare sig de är el- eller bensindrivna.
Måste tänka utanför traditionerna
Vi behövde utmana etablerade idéer om hur liten en elmotor kan göras. Var går gränsen och varför inte mindre?
– Eftersom motorerna sitter under vattnet innebär en mindre motor mindre motstånd. Hade det varit uppenbart hur motorerna kan göras små men kraftfulla hade nog alla elbåtar haft motorerna under vattnet. Det gör ju hela konstruktionen enklare och tystare, säger vd Gustav Hasselskog.
Vridmomentet styr
För att lyckas behövde ingenjörerna ta ett omtag på elmotordesign. Volymen på en elmotor bestäms inte av effekten, utan av vridmomentet. Ju mer vrid, desto större motor. Effekten bestäms i sin tur genom att man multiplicerar vridmoment med varvtalet. Candela C-PODs elmotorer fick därför högre varvtal och lägre vridmoment, för att kunna göras kompaktare. För att komma runt problemet med kavitation runt propellern – som inträffar när propellerbladen snurrar snabbare än 45 m/s – gjordes propellrarna mindre och dessutom fördelades dragkraften på två, motroterande propellrar.
Högre verkningsgrad ger 15 procent bättre räckvidd
Med motroterande propellerar får vi två positiva effekter. För det första: med mindre propellrar kommer kraften närmare propelleraxlarna, dvs mindre vridmoment och därmed mindre motorvolym. För det andra har motroterande propellrar mycket högre verkningsgrad.
Candelas första båtmodell har sin elmotor ovan ytan, likt en utombordare. Den är tystare än det mesta men genom att istället ha motorn under vattnet med nya C-Pod säger Candela att motorljudet elimineras.
En enskild propeller gör att vattnet inte bara trycks bakåt och båten framåt, den ger även vattnet en rotation – något som är en ren energiförlust. Med en andra propeller som roterar åt andra hållet kommer vattnet in med en vinkel från den första propellern, vilket gör att det kan tryckas rakt bakåt efter den andra. Bara det ger nära 15% mer räckvidd, säger Gustav Hasselskog.
Med motorerna under vattnet försvinner också alla elmotorers problem, nämligen hur man löser kylningen.
Under vattnet löser elmotorns problem
–Första hindret för att göra en riktigt kompakt och stark elmotor är värmen. Man kan ta vilken elmotor som helst och ge den tre gånger så mycket ström. Det funkar, men bara i några sekunder, sen smälter den. Med Candela C-POD har vi nästan obegränsad kylning från det strömmande vattnet, det svåra var att designa motorn så att värmen leds från lindningarna till det omgivande höljet på ett effektivt sätt, säger Gustav Hasselskog.
Det strömmande vattnet runt C-POD kyler effektivt motorerna, och därför behövs inget underhållskrävande kylsystem.
Utan buller
Alla som kört en fossildriven båt vet att motorn bullrar – ofta närmare 100 decibel vid fullgas, vilket är tillräckligt för att skada hörseln. Även de elektriska utombordare som finns på marknaden låter, då växelhus och transmission ger ifrån sig skärande ljud på höga varvtal. Candela C-POD saknar mekanisk transmission och är därför helt tyst.
Utan växelhus och med få rörliga delar sägs Candela C-POD få en nästan obegränsad livslängd – iallafall 3 000 timmar utan service. Delvis tack vare att motorn är torr – ingen olja används till smörjning. Något som räcker otroligt långt för en fritidsbåt och är ekonomiskt avgörande för kommersiell drift.
Dagens båtägare är vana att betala rejäla summor för service, oljebyten och vinterkonservering. Bensinutombordare kräver service var 100:e timme och kommersiella användare som polis, ribbåtscharter med flera byter ofta motor vartannat år. Candela C-POD är designad för mer än 3 000 timmars användning utan något som helst underhåll.
För den vanlige fritidsbåtsanvändaren som kör 30 timmar per år innebär det att man får en motor som håller över generationer användare.
Ingen service och billigt bränsle
För våra passagerarfärjor innebär ett 3 000 timmars serviceintervall en lägre kostnad vilket, tillsammans med nära noll i bränslekostnad, gör att det blir billigare att köra på el jämfört med diesel. Då kan omställningen till fossilfria hav och sjöar gå fort, säger Gustav Hasselskog.
Candela C-POD utvecklades på grund av att ingen tillräckligt effektiv motor fanns för att matcha Candelas nya generation bärplansbåtar, taxibåten Candela P-12, färjan Candela P-30 samt nästa generations fritidsbåtar som företaget planerar att släppa inom kort.
Tack vare bärplanen förbrukar dessa 80% mindre energi än konventionella planande båtar. Candela C-PODs effektivitet ger därmed ökad räckvidd på samma batteristorlek.
Tillverkningen sker i Sverige och leveranserna startar våren 2022, men redan nu sker förseriemontering vid fabriken på Lidingö.
Candela C-POD fakta
Effekt 50 kW
Vikt 26 kg
Propellertyp Motroterande propellrar
Verkningsgrad propeller 80% (branschstandard 70%)
Underhållsfri livslängd 3000+ timmar (normalt 400h)
Candela har installerat den nya motorn på en testplattform och vi på Hamnen kommer att ta första bästa tillfälle att testa denna nya spännande motor.