High Revolution Drive : ZF développe un système de propulsion électrique fonctionnant à jusqu’à 30 000 tr/min.
ZF a développé le High Revolution Drive, un système de propulsion électrique particulièrement compact capable de fonctionner à jusqu’à 30 000 tr/min. Ce fournisseur promet ainsi moins d’espace et de poids de montage, ainsi qu’un besoin en aimants nettement réduit.
Cette architecture est conçue pour des systèmes de 400 et 800 volts.
Image : ZF
Lorsque la puissance reste constante, la couple requis du moteur électrique devrait diminuer à mesure que la vitesse de rotation augmente. Selon ZF, cela permet de concevoir la machine électrique en dimensions plus réduites et avec un poids moindre. Afin que le couple nécessaire soit néanmoins transmis au roue, ce fournisseur souabe combine le moteur avec un engrenage à engrenages droits à deux vitesses offrant un rapport de transmission d’environ 18:1.
La machine électrique, l’inverter et l’engrenage sont regroupés dans un système 3-en-1. La conception présentée atteint, selon ZF, une puissance maximale de 200 kW et un couple maximal au niveau de la roue de 3 500 Nm. Par rapport à un système SELECT également doté de 200 kW mais avec une vitesse maximale de 18 000 tr/min, le High Revolution Drive nécessiterait près de 25 % moins d’espace de montage et serait d’environ 25 % plus léger. ZF souhaite même réduire la quantité de magnétiques nécessaires de 50 %.
C’est précisément ce dernier aspect qui devrait intéresser les constructeurs de véhicules, car une utilisation réduite de matériaux magnétiques peut à la fois diminuer les coûts et la dépendance à certains matières premières et chaînes d’approvisionnement. Selon ZF, le rendement devrait rester au même niveau que celui du système de transmission de référence, malgré des vitesses plus élevées et un rapport de transmission plus important. Cependant, le fournisseur ne donne pas de valeurs d’efficacité concrètes.
ZF veut réduire de moitié la consommation de matériaux magnétiques
Les bruits et les vibrations représentent un défi particulier avec des vitesses élevées. ZF fait ici référence à son expérience dans le développement de transmissions et de dentures. Pour la nouvelle transmission, la machine électrique, les dentures, les paliers et la géométrie des dents ont été conçus ensemble. L’entreprise qualifie la vitesse de 30 000 tr/min pour cette configuration de « point idéal » tant sur le plan technique que économique.
Le focus est d’abord mis sur le segment de puissance allant d’environ 150 à 200 kW. Cependant, l’architecture est conçue pour être scalable à d’autres niveaux de puissance et pour prendre en charge à la fois les systèmes de 400 volts et ceux de 800 volts.
Le High Revolution Drive s’appuie sur la plateforme modulaire SELECT de ZF. Ainsi, le fournisseur n’a pas besoin de développer un ensemble complet nouveau pour cette nouvelle version de moteur, pouvant plutôt réutiliser des composants et des technologies existants.
Cependant, le High Revolution Drive est encore en phase préparatoire avant son lancement en série. Selon ZF, des discussions sont déjà en cours avec plusieurs constructeurs automobiles au sujet de ce concept, avec pour objectif une production en série d’ici 2030. L’entreprise ne mentionne pour l’instant aucun client ou projet de véhicule spécifique.
ZF a réorganisé ses activités liées à la mobilité électrique cette année. Après une analyse entre fabrication interne et achat, le fournisseur a décidé au printemps de continuer à développer et à produire lui-même les moteurs électriques et les onduleurs. Parallèlement, la division des systèmes de propulsion électrique fait face à une pression sur les coûts en raison d’un niveau d’utilisation inférieur aux attentes initiales. Avec le High Revolution Drive, ZF montre désormais sur quelle différenciation technique l’entreprise compte pour ses futurs systèmes de propulsion électrique.