Bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute: ZFs Strategie zur Herstellung kleinerer und günstigerer Elektromotoren
Der Wettlauf um günstigere Elektroautos spielt sich nicht nur im Bereich der Batterien ab, sondern auch unter der Karosserie. Die Motoren haben noch Spielraum, um Materialien, Gewicht und vor allem Kosten zu reduzieren. ZF arbeitet an einer Lösung für Mittelklassemodelle, bei denen jede Einsparung bei der Fertigung dazu beitragen kann, ein wettbewerbsfähigeres Produkt anzubieten.
Der deutsche Hersteller hat den High Revolution Drive entwickelt, ein System, das Elektromotor, Wechselrichter und Reduktionsgetriebe integriert. Seine Hauptbesonderheit liegt in der Drehzahl: Er erreicht 30.000 Umdrehungen pro Minute. Die Idee besteht darin, diese hohe Drehzahl zu nutzen, um mit einem kleineren Motor die gleiche Leistung zu erzielen.
Die vorgestellte Version leistet 200 kW (272 PS) und verwendet ein zweistufiges Getriebe mit einem ungefähren Übersetzungsverhältnis von 18:1. Dieses ermöglicht es, die hohe Drehzahl des Motors in nutzbare Kraft umzuwandeln, um das Auto anzutreiben, wobei ein maximales Drehmoment von 3.500 Nm an den Rädern erzielt wird. Auf diesen letzten Punkt ist zu achten: Es handelt sich um das Drehmoment nach dem Durchgang durch das Getriebe, nicht um das, das der Motor direkt liefert.
Laut ZF nimmt das Set etwa 25 Prozent weniger Platz ein und wiegt 25 Prozent weniger als ein vergleichbares System ihrer modularen SELECT-Plattform, deren Motor eine Drehzahl von 18.000 Umdrehungen pro Minute erreicht. Für Hersteller erleichtert eine kompaktere Einheit die Integration und gibt mehr Freiheit bei der Fahrzeuggestaltung.
Eine weitere wichtige Veränderung betrifft die Materialien. Die benötigte Menge an Magneten wird um 50 Prozent reduziert, was Raum für Kostensenkungen bei der Produktion bietet. Allerdings hat ZF noch keine konkrete Zahl für die wirtschaftlichen Einsparungen genannt, sodass man abwarten muss, wie stark das System tatsächlich Kosten sparen kann und welcher Anteil dieser Ersparnis dem Käufer zugutekommt.
Die Leistung bleibt auf dem Niveau des herkömmlichen Referenzsystems. Es handelt sich somit nicht um eine versprochene Verbesserung der Motoreffizienz, obwohl das geringere Gewicht dazu beitragen könnte, den Kraftstoffverbrauch des Autos zu senken. Derzeit liegen keine Zahlen vor, die diesen Vorteil in zusätzliche Fahrleistungen umrechnen würden.
ZF richtet diese Technologie an Limousinen mit Leistungen zwischen 150 kW (204 PS) und 200 kW (272 PS) aus, was auf viele mittelklasse Elektroautos zutrifft. Zudem kann die Architektur sowohl an 400- als auch an 800-Volt-Systeme angepasst werden, wodurch ihre Anwendungsmöglichkeiten auf verschiedenen Plattformen erweitert werden.
Die Markteinführung ist für 2030 geplant. Ein interessanter Vorschlag, der sich auf etwas sehr Notwendiges konzentriert: die Herstellung kleinerer, leichterer und günstigerer Antriebssysteme, ohne auf Leistungsfähigkeit zu verzichten. Die Frage wird sein, wie weit die Alternativen bereits fortgeschritten sein werden, wenn diese Entwicklung bereit ist, auf den Markt zu kommen.