ZF stellt verbesserte Elektroantriebe vor

(Motorsport-Total.com/Motor1) - ZF präsentiert eine neue Generation von Elektroantrieben für Pkw und leichte Nutzfahrzeuge. Die Antriebe sollen eine besonders hohe Leistungsdichte und Energieeffizienz bieten - das heißt, sie sind kompakt und sparen Strom.

© InsideEVs Deutschland

Neue ZF-Elektroantriebe: Die Komponenten Zoom

Die neue Antriebstechnik besteht aus Elektromotor, Inverter, Getriebe und Software. Der neue E-Motor soll die Leistungsdichte gegenüber aktuell verfügbaren Aggregaten erhöhen. Dazu trägt eine verbesserte Kühlung bei, bei der Öl direkt die Kupferstäbe umfließt - genau an der Stelle, an der die meiste Wärme während des Betriebs entsteht.

Die hocheffiziente Kühlung soll die Performance bei gleichem Gewicht und gleichem Volumen erhöhen. Außerdem steigt die Dauerleistung auf beachtliche 85 Prozent der Spitzenleistung. Auf den Einsatz schwerer Seltener Erden werde weitgehend verzichtet.

Hairpin-Wicklung sorgt für mehr Leistung bei gleichem Volumen

Außerdem hat ZF die so genannte Hairpin-Wicklung der Kupferdrähte im Stator weiterentwickelt. Anders als bei der traditionellen Spulenwicklung, bei der die Drähte einfach um den Kern herumgewickelt werden, haben die Drähte bei der Hairpin-Technik eine U-Form (ähnlich wie eine Haarnadel, englisch hairpin).

Bereits die Hairpin-Wicklung ermöglicht es, die Drähte sehr dicht zu packen, was zu mehr Leistung bei gleichem Volumen führt. Doch die von ZF entwickelte Braided-Winding-Wicklung senkt den Platzbedarf nochmal um zehn Prozent; außerdem wird weniger Rohmaterial benötigt.

Der Inverter soll eine hohe Anpassungsfähigkeit haben. Die Individualisierung erfolgt dabei auf Chip-Ebene, was für eine bessere Skalierbarkeit der Leistung als bei fertigen Powermodulen sorgen soll. Außerdem werden weniger unterschiedliche Arten von Bauteilen benötigt als bei der Nutzung herkömmlicher Leistungsmodule, verspricht ZF.

Zwei Planetengetriebe mit integrierter Differentialfunktion

Zu einer elektrischen Achse gehört in aller Regel auch ein Eingang-Getriebe, das die Drehzahl des Motors auf die Achsdrehzahl herunterbringt. ZF setzt hier sein Know-how in Sachen Planetengetriebe ein: Zwei ineinander integrierte Planetengetriebe erzeugen die gewünschte Achsübersetzung.

Die Planetengetriebe bieten zudem eine integrierte Differentialfunktion. Da die Planetengetriebe direkt auf der Achse (koaxial) sitzen, verringert sich außerdem der Bauraumbedarf.

Hochvolt-Konverter (DC-DC Converter) spielen eine zentrale Rolle bei Brennstoffzellen-Systemen. Sie gleichen die niedrige Ausgangsspannung und den starken Spannungseinbruch bei Hochbelastung der Brennstoffzellen aus. Der neue Hochvolt-Konverter von ZF, der für Pkw- und Nutzfahrzeuge entwickelt wurde, soll einen Wirkungsgrad von 99,6 Prozent bieten.

Die Elektroantriebe gibt es in drei Varianten. Auf dieser Basis könne man spezielle Anforderungen der Autohersteller erfüllen. Die neue Technik soll ab 2025 als vollintegriertes Antriebssystem angeboten werden. Einzelne Komponenten sollen aber auch schon früher offeriert werden.

Mehr zu ZF:

ZF Modular eDrive Kit: Extrem flexible Antriebslösung
Regeneratives Bremssystem im ID.3 und ID.4 stammt von ZF

Der in Friedrichshafen am Bodensee sitzende Zulieferer ZF hat bereits zwei Millionen E-Motoren produziert. Zudem habe man den branchenweit höchsten Auftragsbestand für E-Antriebe im Volumen von 25 Milliarden Euro, so ZF. Stolz ist die Firma auch auf das Bordnetz mit 800 Volt, das noch dieses Jahr in Serie geht.

Quelle: ZF