Do 30 000 obrotów na minutę: strategia ZF polegająca na produkcji mniejszych i tańszych silników elektrycznych

Wyścig o obniżenie ceny samochodów elektrycznych toczy się nie tylko w obszarze baterii, ale także pod karoserią. Silniki wciąż mają możliwość redukcji ilości używanych materiałów, masy oraz przede wszystkim kosztów. ZF pracuje nad rozwiązaniem skierowanym do modeli średniej półki, gdzie każda oszczędność w produkcji może pomóc w stworzeniu bardziej konkurencyjnego produktu.

Niemiecki dostawca opracował High Revolution Drive – zestaw integrujący silnik elektryczny, inwerter oraz przekładnię redukcyjną. Jego główną cechą charakterystyczną jest prędkość obrotowa: osiąga on 30.000 obrotów na minutę. Ideą jest wykorzystanie tej prędkości, aby uzyskać tę samą moc przy silniku o mniejszych rozmiarach.

Prezentowana wersja oferuje 200 kW (272 KM) i wykorzystuje dwustopniową reduktor o stosunku około 18:1. Umożliwia on przekształcenie wysokiej prędkości obrotowej silnika w siłę potrzebną do poruszania samochodu, z maksymalnym momentem obrotowym 3.500 Nm przy kółkach. Warto zwrócić uwagę na ten ostatni detal: jest to moment po przechodzeniu przez skrzynię biegów, a nie ten, który dostarcza bezpośrednio silnik.

Zgodnie z ZF, ten zestaw zajmuje o około 25% mniej miejsca i waży o 25% mniej niż odpowiedni system z ich modułowej platformy SELECT, którego silnik osiąga 18 000 obrotów na minutę. Dla producentów posiadanie bardziej kompaktowej jednostki ułatwia jej integrację i daje większą swobodę przy projektowaniu samochodu.

Kolejną ważną zmianą są materiały. Potrzebna masa magnesów zmniejsza się o 50%, co daje możliwość obniżenia kosztów produkcji. ZF jednak jeszcze nie podało konkretnych danych na temat oszczędności finansowych, więc trzeba będzie poczekać, aby dowiedzieć się, o ile faktycznie może obniżyć koszty ten system i jaka część tej obniżki trafia do klienta.

Wydajność pozostaje na poziomie konwencjonalnego zestawu używanego jako punkt odniesienia. Dlatego nie mamy do czynienia z obiecanym wzrostem efektywności silnika, chociaż mniejsza masa może przyczynić się do zmniejszenia zużycia paliwa samochodu. Na razie nie ma danych, które pozwoliłyby przeliczyć tę przewagę na dodatkowe kilometry zasięgu.

ZF kieruje tę technologię do samochodów osobowych o mocy od 150 kW (204 KM) do 200 kW (272 KM), co odpowiada wielu samochodom elektrycznym średniej półki. Ponadto architektura ta może być dostosowana zarówno do systemów 400, jak i 800 voltów, co rozszerza jej możliwości zastosowania w różnych platformach.

Wprowadzenie do produkcji przewidziane jest na rok 2030. To interesująca propozycja skupiona na czymś bardzo potrzebnym: produkcji mniejszych, lżejszych i tańszych układów napędowych bez rezygnacji z ich wydajności. Pytanie brzmi, jak daleko zrobiły postępy alternatywy, gdy ten rozwój będzie gotowy do wejścia na rynek.