Der Zulieferer ZF hat das elektrische Konzeptfahrzeug EVbeat vorgestellt, das auf „höchste Kompaktheit, geringes Gewicht und maximale Effizienz im Realbetrieb ausgelegt“ sei. In dem Stromer seien die Komponenten eines E-Antriebstrangs optimiert und zu einem ganzheitlichen System zusammengefasst.
Dazu zählen der 74 Kilogramm leichte und laut den Entwicklern mit 70 Nm/kg Drehmomentdichte „ultrakompakte“ Antrieb, ein ganzheitliches Thermomanagement sowie Cloud-vernetzte Antriebssoftware. Bei kalten Temperaturen um den Gefrierpunkt steige die Reichweite im Realbetrieb um bis zu ein Drittel im Vergleich zu heute gängiger Technik.
„Auf der Grundlage eines heute schon effizienten Serienfahrzeugs zeigen wir, welche Potenziale künftige E-Antriebskomponenten bieten, wenn wir sie zu einem noch effizienteren Gesamtsystem kombinieren“, so Stephan von Schuckmann, Vorstandsmitglied von ZF und unter anderem verantwortlich für elektrifizierte Antriebssysteme.
Das ZF-Konzeptfahrzeug EVbeat baut auf einem Porsche Taycan auf. „Unser Ziel war es, diesen Antrieb bei hoher Fahrdynamik so kompakt und leicht wie möglich zu machen und die Reichweite im realen Betrieb zu erhöhen“, sagt Otmar Scharrer, Entwicklungsleiter für elektrische Antriebssysteme bei ZF. „Bei der Drehmomentdichte stehen wir ganz oben auf dem Treppchen, wenn wir uns mit derzeit auf dem Markt erhältlichen E-Antrieben für Pkw vergleichen. Zugleich haben wir bei der Entwicklung stark auf den Aspekt Nachhaltigkeit geachtet.“
Der E-Motor von ZF kommt ohne schwere Seltene Erden und das Thermomanagementsystem ohne fluorhaltiges Kältemittel aus. Die geringere Anzahl von Bauteilen und das um rund ein Drittel reduzierte Systemgewicht bei E-Antrieb und Thermomanagement trügen gleich doppelt zu mehr Nachhaltigkeit bei – und zwar bei der Herstellung wie auch im Betrieb, unterstreicht ZF.
EVSys800
Der EVSys800 ist ein modular aufgebauter 800-Volt-Antrieb und besteht aus einer Siliziumkarbid-Leistungselektronik, dem E-Motor und einem Reduziergetriebe. Dem Konzeptfahrzeug EVbeat stellt er an der Hinterachse ein maximales Drehmoment von 5200 Newtonmetern zur Verfügung – „und das mit einer einzigartig hohen Drehmomentdichte für Pkw mit Straßenzulassung von 70 Newtonmetern pro Kilogramm Antriebsgewicht“, heißt es. Die Dauer- und Spitzenleistung des E-Motors liegen bei 206 beziehungsweise 275 Kilowatt (280 bzw. 378 PS).
„Bei den Abmessungen spart der Antrieb durch das kompakte Reduziergetriebe und die von ZF patentierte ‚Braided-Winding‘-Wicklungstechnologie des E-Motors 50 Millimeter Bauraum in der Breite ein und ermöglicht so einen platzsparenden, koaxialen Einbau auf der Antriebsachse“, so die Entwickler. Mit einem Gesamtgewicht von 74 Kilogramm sei EVSys800, normiert auf die gleiche Leistung wie der neueste ZF-800-Volt-Serienantrieb, rund 40 Kilogramm oder ein Drittel leichter und trage damit deutlich zu den Gewichtseinsparungen des Konzeptfahrzeugs bei. Wesentlich dafür sei der E-Motor mit einem neuen Kühlkonzept und einer neuen Wicklungstechnologie.
Zur Kühlung lässt ZF Öl direkt die Kupferstäbe umfließen, genau an der Stelle, an der die meiste Wärme während des Betriebs entsteht. Eine solch „hocheffiziente Kühlung“ erhöhe die Performance bei gleichem Gewicht und Einbauraum deutlich, erklärt das Unternehmen. So könne außerdem auf den Einsatz schwerer Seltener Erden verzichtet und der E-Motor somit nachhaltiger produziert werden. Die Braided-Winding-Wicklungstechnologie, eine Weiterentwicklung der sogenannten Wellenwicklung, ermögliche einen insgesamt zehn Prozent geringeren Bauraum. Allein der Wickelkopf werde dabei bis zu 50 Prozent kleiner als bei herkömmlichen Ansätzen. Damit würden rund zehn Prozent Kupfer gespart.
Der Wechselrichter des E-Antriebs wurde neu gestaltet und alle wesentlichen Baugruppen grundlegend überarbeitet. Bei der elektromagnetischen Verträglichkeit, den Leistungsmodulen und den Kondensatoren sei jeweils eine deutliche Verbesserung in Bezug auf Bauraum, Gewicht und Nachhaltigkeit erzielt worden, heißt es.
Ein neues, koaxiales Reduziergetriebe überträgt die Antriebskräfte der E-Maschine über zwei Planetensätze. Dazu ZF: „Sie erzeugen nicht nur die gewünschte Achsübersetzung, sondern übernehmen auch die voll integrierte Differenzialfunktion. Im Vergleich zu gängigen Offset-Konzepten, bei denen sich Antrieb- und Abtriebswelle nicht in der gleichen Achse befinden, sinken bei der koaxialen Lösung Gewicht und Bauraumbedarf. In Kombination mit der ‚Braided-Winding‘-Technologie kann dieser Antrieb deutlich kürzer gebaut werden, was die Installation in fast alle Fahrzeugbauräume ermöglicht.“
„Mit diesem System können wir die Hauptanforderungen unserer Kunden, nämlich Effizienz, Performance und Kosten, perfekt erfüllen“, sagt Entwicklungsleiter Scharrer. Ab 2026 würden die ersten Technologien des neuen ZF-Antriebs am Markt verfügbar sein.
markus meint
lucid: 34 kg, 670 PS
hmm
brainDotExe meint
Du kennst den Unterschied zwischen Drehmoment und Leistung?
DerMond meint
Das mit den 34kg wäre wohl nur der Motor, der Antriebsstrang lag höher im Gewicht, im Bereich der ZF Lösung – immer noch bemerkenswert.
THeRacer meint
…. die „kleinere“ Motor-Variante mit 280 PS als Upgrade für meinen alten i3 zusammen mit einem Batterieupdate 2026 mit dann vielleicht 70 kWh bei dann ca. 1480 kg Leergewicht wäre schon nett 😊 … träum ☺️ – ach, warum nicht gleich den 378er … ;-) …
THeRacer meint
… ähm ja, … Dauerleistung 280 PS, Spitzenleistung 378 PS !! Passt schon!
Nostradamus meint
Nach Abbildung des Motors kann man feststellen, dass es um klassischen Baukonzept mit dem Radialmagnetfluchs geht. Mit dem Axialfluchs der Motor wird noch viel kurzer aber mit etwas größerem Durchmesser.
M. meint
Eine klassische Packaging-Frage.
Kürzer heißt ja auch „längere Abtriebswellen“, Größerer Durchmesser heißt „höherer Aufbau“ und damit auch weniger Laderaumtiefe beim Verbau unter dem Ladeboden. Oder links ein Loch. ;-)
Wenn man zwei Motoren verbauen will, kann das natürlich ein Vorteil sein. Oder künftig für Radnabenmotoren – falls sich das durchsetzt.
ShullBit meint
Naja. Kosten- und Reichweitenvorteile, sind natürlich immer woillkommen – sofern sie denn auch real und nicht nur im Labor da sind. Aber Parameter wie Drehmomentdichte faszinieren vielleicht Ingenieure, sind aber für 99+% der Autokäufer komplett irrelevant. Ebenso 5 eingesparte Zentimeter Baulänge am Motor. Auch da haben 99+% der Käufer keinen Schimmer, wie lang der Motor in ihrem BEV ist und das übersetzt sich nicht direkt in handfeste Vorteile. Platz ist bei BEV generell nicht das Problem, sondern reichlicher vorhanden als bei Verbrennern. Volumen braucht nur die Batterie, der Platzbedarf geht aber in die Höhe, weshalb eben so viele BEV als SUV erscheinen.
M. meint
Stimmt schon, was du sagst. Aber eine ZF-Pressemeldung ist ja an Fachleute gerichtet – du darfst die eben auch lesen.
Kaufen kannst du den Motor nicht, das können nur Firmen mit entsprechenden Volumina.
Die Vorzüge des Motors gehen dann dort in die Spezifikationen des Fahrzeuges ein, von dem Motor an sich ist nicht mehr zwingend die Rede.
(außer man will sich mit dem Zulieferer an sich schmücken)
Envision meint
„Bei kalten Temperaturen um den Gefrierpunkt steige die Reichweite im Realbetrieb um bis zu ein Drittel im Vergleich zu heute gängiger Technik.“
Das wäre aber eine echte Hausnummer, dachte eigentlich der Akku ist das Hauptproblem bei Kälte… und heißt das im Umkehrschluss mit gleicher heutigen Akkutechnik durchaus Sommerreichweiten im Winter, das wäre ja was..
OnlyAFoolUsesGoogleAndroid meint
Vermutlich haben die nur den Antrieb für sich allein betrachtet und idealisiert, dass der Akku davor im Verhalten gleich bleibt. Ist zwar real sinnfrei, aber 1/3 mehr im Winter nur durch den Antrieb, ist irgendwie schwer zu glauben.
Envision meint
Das vermute ich leider auch, dann ist aber zumindest das Wort „Realbetrieb“ eher missverständlich gewählt.
Zumal ich nicht glaube das der E-Motor im Winter wirklich ein Kälteproblem hat was signifikant negativ auf den Verbrauch einzahlt, zumal selbst bei den 90%+x Wirkungsgraden immer noch einiges an Abwärme entsteht.
Wäre mal schön gewesen am Vergleich zum Serien Taycan aufzuzeigen was es im „Realbetrieb“ bringt.
Lorenz Müller meint
In der Realität verlieren moderne Elektroautos ja nicht mal mehr 1/3 der Reichweite im Winter, da frage ich mich schon wo die Reichweite herkommen soll…
Christian meint
Das ist relativ auf die Verluste von heutigen Motoren zu sehen, nicht absoluten Zahlen. Zb. Wenn der Verlust bisher 30 war dann hat der ZF nur noch 20.
Draggy meint
Klingt gut, jetzt je einen davon an jedes Rad des ID.3 und der verkauft sich auch wieder in China.
Mabwm meint
Als ob die nationalistische KP in China zulässt, dass westliche Marken in China verkauft werden. Dort wird alles subventioniert, was von chinesischen Herstellern produziert wird und alles von ausländischen (westlichen) Herstellern wird möglichst gut unterdrückt.
Draggy meint
VW verkauft da nur verkaufen sich deren Modelle, weil sie Verbrenner mit E-Motor sind, schlecht.
OnlyAFoolUsesGoogleAndroid meint
„Als ob die nationalistische KP in China zulässt, dass westliche Marken in China verkauft werden.“
Warum durfte dann Tesla da eine Fabrik bauen?
M. meint
Arbeitsplätze.
Ossisailor meint
VW hat mehrere Werke in China, davon einige als Joint-Venture mit chinesischen Firmen (z.B. FAW).
Mäx meint
Könnte was für PPE (Dual Motor Macan und Q6/A6 e-tron)
Eventuell auch für SSP (wird das 800V)?
David meint
Porsche hat eigene Motoren und das Gewicht des Frontmotors ist 76 kg. Ich denke, man wird nicht auf ZF setzen. ZF hat den Taycan nur als Showcar gewählt, weil er so ein gut aussehendes und performantes Elektroauto ist. Sie wollen sich vermutlich eher OEM anbieten, die bisher im Elektromotorenbereich wenig erfolgreich sind wie Jaguar.
Tesla-Fan meint
Der Frontmotor vom Tesla Model 3 wiegt 31,8kg, der Hintere 46,8kg.
Und jetzt ?
Ossisailor meint
Hat der denn auch ein integriertes Reduktionsgetriebe wie der ZF-Motor?
Tesla-Fan meint
David sprach vom Motor, nicht vom gesamten Antriebsstrang.
Das Getriebe vorn mit beiden Antriebswellen wiegt zusätzlich 46,3kg.
Tesla-Fan meint
Ohne Antriebswellen 32,2 kg
Und nun?
Tesla-Fan meint
Hängt noch was mod-Schleife…
David meint
Als wenn du die Antwort nicht wüsstest. Das ist eben der typische Tesla-FUD. Da wird doch von der Beschleunigung über den cw-Wert bis zum Bordverbrauch kühn behauptet. Was man da als Gewicht angibt, ist eine Frage der Ehre. Es gibt Firmen, die da nichts mitwiegen. Da ist Tesla nicht einmal vorne, geht bis 10 kg bei 300 PS von Equipmake runter. Koenigsegg nennt 28 kg für einen 250 kW Motor. Am Ende ist das Gewicht allerdings doch wieder sehr ähnlich.
Tesla-Fan meint
Entfernt. Bitte bleiben Sie sachlich. Danke, die Redaktion.
M. meint
Teile mit uns doch mal die Quelle, und was in diesen Angaben inkludiert ist.
– Motorengewichte
– Motorenleistungen/ -drehmomente (Dauer/Peak)
– Getriebe
– Leistungselektronik
Nicht dass jetzt nur wieder Äpfel mit Birnen….
Der Sehende meint
Dazu kommt, dass Porsche nicht selbst fertigt, sondern zugeliefert bekommt. Für einen Porsche hat der Taycan historisch wenig selbst produzierte Teile an Board. Das ist beim 911 anders da wird der Boxermotor selbst hergestellt.
David meint
Die Motoren werden im Porschewerk in Zuffenhausen gebaut, findest das Video bei YouTube.
Henrie meint
Der E Motor des Taycan wird in Zuffenhausen gebaut.