Haben die Chinesen keinen Vorteil? Deutsche verglichen 115 Elektromotorvarianten

In diesem Artikel:

• Chinesische, europäische und amerikanische Antriebe sind überraschend ähnlich
• Die Leistungsdichte von Elektromotoren ist um fast 45 Prozent gestiegen.
• Neue Antriebe erreichen über 20.000 Umdrehungen pro Minute und werden immer kleiner sowie leistungsstärker

Deutschland untersucht die weltweite Elektromobilität

Im Diskurs über Elektroautos taucht häufig die Frage auf, ob chinesische Hersteller tatsächlich in Bezug auf Antriebstechnologien ihre Konkurrenten überholt haben. Antworten darauf suchten Wissenschaftler der RWTH Aachen University, einer der renommiertesten Technischen Universitäten Europas.

Die in der wissenschaftlichen Zeitschrift Energies veröffentlichte Studie umfasste 115 Elektromotoren aus 80 Automodellen, die in den Jahren 2019–2025 hergestellt wurden. Obwohl der chinesische Markt das Hauptinteressensgebiet war, wurde die Analyse durch Daten zu den Konstruktionen europäischer und amerikanischer Hersteller ergänzt – so heißt es in der Methodik der Studie.

Die Schlussfolgerung überrascht viele Beobachter der Branche. Wie die Autoren der Studie betonen, „weisen die elektrischen Antriebsysteme der drei untersuchten Märkte nur geringe Unterschiede in Bezug auf die grundlegende Architektur auf“. Dies gilt unter anderem für die Konstruktion der Gehäuse, die Geometrie der Rotorblätter und Ständer sowie die Kühlkonzepte, die in neuen Generationen von Antrieben verwendet werden.

Die Unterschiede liegen in den Details

Die Forscher weisen darauf hin, dass der Vorteil einzelner Hersteller heute nicht von revolutionär unterschiedlichen technischen Konzepten herrührt. Vielmehr spielen Materialien sowie die Art und Weise der Umsetzung bestimmter Konstruktionselemente eine entscheidende Rolle. Ein Beispiel sind die Motorgehäuse. Hersteller aus China nutzen zunehmend Magnesiumlegierungen, die es ermöglichen, das Gewicht des Systems zu verringern. Europäische Unternehmen hingegen bleiben eher dem Aluminium treu.

Auch bei der Gestaltung der Stromleitungen sind Unterschiede zu erkennen. Chinesische Unternehmen verwenden häufig pulverbeschichtete Lösungen, während europäische Hersteller komplexere Konstruktionen bevorzugen, bei denen mehrere Kupferleitungen mit polymeren Elementen integriert sind – so analysieren die Forscher.

Das zeigt, dass der Wettbewerb nicht mehr ausschließlich um Antriebsparameter, sondern auch um die Produktionskosten, das Fahrzeuggewicht und die Montageeinfachheit geführt wird. Letztendlich sind es diese Details, die den endgültigen Kostenrahmen des Antriebsstrangs sowie des gesamten Autos bestimmen – erklärt Mikołaj Krupiński vom Institut für Straßenverkehr.

Immer mehr Leistung pro Kilogramm

Eines der interessantesten Ergebnisse der Studie ist das dynamische Ansteigen der Leistungsdichte von Asynchronmotoren mit Permanentmagneten. Laut den Autoren stieg der Durchschnittswert von 1,68 kW/kg im Jahr 2019 auf 2,43 kW/kg in Modellen aus den Jahren 2024–2025. Das bedeutet eine Verbesserung von fast 45 Prozent.

Ein entscheidender Faktor hierfür war der Anstieg der Drehzahl. In den Jahren 2020–2022 erreichten die meisten untersuchten Antriebe maximal 8.000 bis 17.000 Umdrehungen pro Minute. Heutzutage kommen immer häufiger Konstruktionen vor, die bei Drehzahlen über 20.000 Umdrehungen pro Minute arbeiten, wobei rekordverdächtige Anlagen sogar 30.500 Umdrehungen pro Minute erreichen.

Laut Wissenschaftlern ermöglichen höhere Drehzahlen eine Verringerung des Durchmessers von Rotor und Stator, wodurch der Materialverbrauch eingeschränkt wird. Dies führt jedoch nicht immer zur Herstellung kleinerer Antriebe. Einige Hersteller nutzen das zusätzliche Potenzial, um die Leistung und die maximale Geschwindigkeit der Fahrzeuge zu steigern.

Ein neues Zeitalter der Kühlung bricht an

Auch die Art der Temperatursteuerung ändert sich. Ältere Konstruktionen setzten hauptsächlich auf klassische Wasserkühlschichten. In modernen Antrieben werden zunehmend Systeme zur direkten Ölkühlung von Rotor und Stator eingesetzt. Experten sind der Ansicht, dass solche Lösungen die Wärmeabfuhr verbessern, aber gleichzeitig eine höhere Produktgenauigkeit sowie fortschrittlichere Dichtungssysteme erfordern. Genau in diesen Bereichen tobt laut dem Portal Electrive.com zunehmend der technologische Wettlauf der Hersteller.

Der chinesische Vorteil ist nicht offensichtlich

Es besteht kein Zweifel daran, dass China weiterhin einer der wichtigsten Antriebskräfte für die Entwicklung der Elektromobilität ist, doch es verfolgt keinen völlig eigenständigen technologischen Weg. Die Autoren der Studie betonen außerdem, dass es keine grundlegenden Unterschiede zwischen den in China, Europa und den Vereinigten Staaten entwickelten Antriebsystemen gibt. Kurz gesagt: Europa ist nicht in einer benachteiligten Position.

Oskar Włostowski