Renault will einen neuen, leistungsfähigeren und effizienteren Elektromotor entwickeln, der ohne Seltene Erden auskommt. Entwicklungspartner ist der französische Automobilzulieferer Valeo, der seine Erfahrung im Bereich Statoren einbringt. Aktuell befindet sich das Aggregat mit dem Namen E7A im Prototypenstadium und soll 2027 auf den Markt kommen.
Die Renault Group und Valeo arbeiten bereits seit 2021 zusammen. „Im Rahmen der aktuellen Entwicklungskooperation zum neuen E-Motor legen sie ihr Know-how in der Technologieentwicklung und Produktion der beiden wichtigsten Komponenten zusammen: Die Renault Group liefert die Gesamtarchitektur und den Rotor, Valeo den Stator“, heißt es in einer Mitteilung. Der neue „High-Tech-Motor“ werde im Vergleich zu aktuellen E-Maschinen der Renault Group stärker, kompakter und nachhaltiger sein.
Renault ist für die Komplettarchitektur des E7A verantwortlich, der die dritte Generation von Elektromotoren der Franzosen einläutet. Die neue E-Maschine soll bei gleicher Leistung rund 30 Prozent kompakter sein als die aktuellen Aggregate des Megane E-Tech Electric und des neuen Scenic E-Tech Electric. Außerdem soll die Rotor-Technologie ganz ohne Seltene Erden auskommen und damit den CO2-Fussabdruck in der Produktion um 30 Prozent reduzieren.
Man verwende einen gewickelten Rotor anstelle von Permanentmagneten, um die Leistung des Motors zu erhöhen, die Lieferkette zu sichern und Abhängigkeiten von Ländern, die Seltene Erden und Magnete produzieren, zu vermeiden, erklärt das Unternehmen.
Der neue E7A-Motor trage darüber hinaus dazu bei, die Ladezeiten der Batterien zu verkürzen, da das System für 800 Volt statt der heute üblichen 400 Volt ausgelegt ist. Der Stator von Valeo steigere zudem die Leistung und den Wirkungsgrad: Das Aggregat leiste bis zu 200 kW (272 PS) und sei damit deutlich stärker als die vorherige E-Motoren-Generation ohne dabei mehr Strom zu verbrauchen.
Der E7A-Elektromotor wird bis zur Serienreife weitere Entwicklungsphasen durchlaufen. Die Serienproduktion soll Ende 2027 im Werk Cléon der Renault Group starten.
Vanellus meint
Irritierend finde ich, dass Renault der Öffentlichkeit weiß machen will, was für eine tolle Neu-Entwicklung es ist, Elektromotoren ohne seltene Erden (hier: Neodym) zu bauen. Der Contimotor der ersten Zoe (Q210) hatte einen fremderregten Motor, also ohne Permantmagneten. Schon vergessen? Personalfluktuation bei Renault? Ist erst zehn Jahre her. Wir hatten sechs Jahre lang eine Zoe Q 210.
Elektromotoren brauchen nun mal Magnetismus. Da kann man Permantmagneten nehmen. Das sind diese häufig kleinen, sehr starken Magneten, die aus Neodym, Eisen und Bor bestehen. Oder man nimmt einen Weicheisenkern und umwickelt ihn mit einer Kupferspule. Dann braucht man kein Neodym. Tesla setzt auch seit langem fremderregte E-Motoren ein. Beide Varianten haben Vor-, wie auch Nachteile.
Jeff Healey meint
Der Elektrische Antrieb ist noch lange nicht zu Ende entwickelt, und zeigt immer noch weiteres Potenzial für die Zukunft. Das ist eine gute und wichtige Entwicklung. Und nicht nur bei Renault, sondern in der gesamten Autoindustrie hat die Weiterentwicklung von E-Antrieb und Akkus zur Folge, dass der Verbrennungsmotor immer weiter und hoffnungslos ins Hintertreffen gerät. So dass auch dem letzten Petroleum-Head irgendwann klar werden muss, dass der Verbrennungsmotor zukünftig nur noch in kleinen Nischen Anwendung finden wird.
rudolf meint
@Jeff Healey die Effizienz beim Emotor liegt bei über 95%.
Da ist also fast nix mehr zu holen.
Logisch da Emotoren seit über 100 Jahren in der Industrie überall verwendet werden.
Richtig ist das die Kosten und Getriebe (800V) angepasst werden müssen. Ob das nun eine News ist?
EVrules meint
rudolf, das ist nicht richtig, dass die Effizienz der eMaschine immer und in jedem Zustand bei 95% läge, dies ist sehr von der Lastanforderung und der Drehzahl abhängig und nur die Peak-Effizienz liegt bei 94-96%, grob umrissen bei etwa mittlerer Drehzahl und mittlerer Leistung.
Neben diesem Effizienz-Feld, nimmt der Wirkungsgrad stark ab und kann unter deutlich unter 80% fallen, gerade bei sehr kleinen Lastanforderungen (bspw. Stadtverkehr), hierzu zählt auch die Rekuperation bei zunehmend geringeren Geschwindigkeiten.
Die Leistungselektronik kommt hier hinzu, die ebenfalls einiges am Gesamtwirkungsgrad beiträgt oder abzieht.
Jeff Healey meint
Danke für die Infos.
Ich bin außerdem davon überzeugt, dass es zukünftig zumindest in teureren E-Fahrzeugen als Standard mindestens Zweigang-Getriebe geben wird, aus Effizienz-Gründen.
Die Effizienzsteigerung des E-Motors in allen Lastzuständen wird in den nächsten Jahren erhöhte Aufmerksamkeit in der Entwicklung erfahren.
Jörg2 meint
Jeff
Ich glaube, nur bei Herstellern, die historisch irgendwas mit Schaltgetrieben zu tun haben, wird man weiterhin Schaltgetriebe sehen.
Der Weg über Mehrmotorenlösungen ist da wesentlich eleganter.
nie wieder Opel meint
Definitiv.
Bei Mercedes e-truck wird ein großer Kühler für das Schaltgetriebe mit vier Wärmetauschern benötigt. Ich vermute, dass es nicht hilfreich ist, die mechanische Energie teilweise in Abwärme umzuwandeln.
Schaltvorgänge sind nur mit Kupplung(en) und entsprechend vielen elektrischen Aktoren und Steuergerät möglich.
Eigentlich war ich froh, dass dieser Kram nicht mehr in unseren Autos ist.
Jeff Healey meint
Jörg2 und nie wieder Opel,
das sind offensichtlich gute Argumente gegen ein (Mehrgang-) Getriebe im E-Auto.
Speziell die Mehrmotoren-Lösung hört sich interessant an.
Kann man diesbezüglich irgendwo weitere Infos bekommen? Gibt es noch andere technische Wege mit dem E-Motor verschiedene Lastzustände effizienter zu gestalten?
M. meint
@Jörg2:
Der erste Hersteller, der in einem Kunden-BEV ein Schaltgtriebe versucht hat, war Tesla – im Roadster. Problem: es taugte nix. Die ersten Modelle wurden daher mit einem gesperrten (nicht schaltbaren) Getriebe ausgeliefert, bis man ein neues Einganggetriebe hatte.
Das wirkt noch nach, denn sonst würde man es zumindest nicht ausschließen oder gleich auf 2 Motoren setzen. Ein zweiter Motor erfordert an der entsprechenden Achse eine andere Achskonstruktion – ok, wenn man das für die Traktion macht, aber nur für ein höheres Anfahrdrehmoment oder die Effizienz? Das ist verrückt.
Da ist ein „einfaches“ Schaltgetriebe weitaus effizienter, obwohl das auch Verluste hat. Die Anpassung an die Motorcharakteristik macht das mehr wett (wie von EVrules schon erklärt).
Natürlich braucht man dafür Kompetenz im Getriebebau… oder kauft die zu.
nie wieder Opel meint
Festlegung auf 800V bedeutet aber auch, dass man sich auf das Akkuformat festgesetzt hat. Die kostengünstige LFP- Lösung mit den ca. 110 prismatischen Zellen ist dann nicht mehr einsetzbar.
Delf meint
Naja 2027 und 800V klingt für mich nach einer neuen Plattform. Entsprechend kannst du dann auch nen LFP Akku, oder was auch immer dann aktuell ist, auf 800V designen.
nie wieder Opel meint
Prinzipiell geht das schon jetzt. Brauchst dafür aber kleinere Zellen, doppelter Aufwand BMS, Verbindungen usw. Der Kostenvorteil – aktuell Hauptargument bei Entscheidung für die großen LFP Zellen – schrumpft dadurch deutlich.
Aber okay, ist ja nur ne kurze Pressemeldung. Wer weiß, ggf. werden dann in 2 Jahren einfach zwei verschiedene Spannungsvarianten gewickelt.
EVrules meint
nie wieder Opel – auch hier gab Renault in „eWays“ bekannt, dass sie zukünftig und allgemein auf 800V setzen werden, dies hört sich eher vollumfänglich an, als dass es nur bestimmte Modelle umfasste.
Mag es die Zeit zeigen, ob es so kommt.
EVrules meint
Renault hat sich, wie in der Präsentation zur Unternehmensstrategie eWays erwähnt, bewusst gegen LFP entschieden – aus deren Sicht ist die Kosteneinsparung von runden 10% nicht aussagekräftig genug, um die Nachteile in der deutlich geringeren Speicherdichte und höheren Gesamtmasse aufzuwiegen.
Nach der Strategieplanung bleibt Renault bei NMC, welche energiedichter werden sollen und plant um 2030 herum, auf All-Solid-State-Batteries zu wechseln, was aus deren Sicht auch den erwünschten Kostenvorteil erzielt, was zu 80USD/kWh führen soll.
nie wieder Opel meint
Hey, danke für die Info.
LMausB meint
10% – Angenommen ein PetroleumKopf steht an der Tanksäule und muss sich entscheiden, ob er den gleichen Saft für z.B. 1,70€/Li oder 1,87€/Li tankt, dann ist die Entscheidung vermutlich klar. Analog Fahrzeug, Strom, Akku, …
10% sind 10% auch für Renault. Und alle AutomobilHersteller. Bei der Sicht auf die Rendite, spielen sogar 1-2 Nachkommastellen eine Rolle.
EVrules meint
LMausB 10% Kosteneinsparung von 1,87Eur sind nicht 1,70Eur sondern 1,68Eur.
Aber die Kosten sind das eine (eben 10% geringer, als bei NMC), zudem wirken sich die Nachteile wie folgt aus: auf gleichem Bauraum habe ich 20% weniger Energie und bei gleicher Kapazität, ist sie 30% schwerer, als NMC, laut Phillipe Brunet / SVP Powertrain & EV Engineering Renault Groupe.
D.h. wo ich in einem Kleinwagen 50kWh NMC unterbringe, schaffe ich mit LFP nur noch 40kWh, wo ein 60kWh NMC Akku 400kg wiegt, wäre es bei LFP 520kg, zudem bräuchte er deutlich mehr Bauraum.
Die Zukunft liegt in hochenergiedichten Zellen, nicht umgedreht – es fährt schließlich auch keiner mit billigen Blei-Akkus mehr im großen Maßstab, weil diese so günstig wären – der Preis allein ists es nicht.
Mäx meint
Du hast einen wichtigen Punkt vergessen, der im Kommentar von LMausB etwas untergeht.
Die selbe Suppe für 10% weniger > also eine gleiche/ähnliche Leistung für weniger Geld.
Im Volumensegment wird viel über den Geldbeutel entschieden, aber natürlich nicht nur.
Verschiedene Menschen haben verschiedene Anforderungen, das ist klar.
Nur eine Metrik, den Preis, herzunehmen führt nicht zum Ziel.
Die wenigsten werden sich ein 10kWh Blei Akku Auto holen für 5k€; viele würden sich aber ein Fahrzeug mit 60kWh LFP Fahrzeug für 20k€ holen. Gegenüber einem 60kWh Fahrzeug mit Solid State Batterien für 25k€ sind es vermutlich auch deutlich mehr.
Das kann dann leichter sein und die Batterie kleiner sein, aber das interessiert nicht. Man bekommt eine gleich große Batterie für weniger Kohlen…und darauf kommt es den meisten an.
Daneben gibt es natürlich noch sowas wie Markentreue und Segmente.
Wasco meint
Das sind die Entwicklungen die es braucht.
Solche Motoren, keine Wechselrichter, keine selten Erden, Feststoffbatterien oder sogar Natrium Batterien, mehr Recycling und Nachhaltigkeit.
Leider dauert es noch ein bisschen.
Nissan arbeitet auch an seinen Motoren um einheitlicher zu werden.
MAik Müller meint
@Wasco genau meine Meinung und die der Autokonzerne. Bis 2030 wird es bezahlbare und brauchbare Eautos für die breite Masse geben.
alupo meint
Warum keine Wechselrichter? Der vorgestellte Motor ist doch sicher kein Gleichstrommotor sondern wie üblich, ein 3-Phasen Drehstrommotor. Und um aus AC DC zu machen braucht es diese Leistungselektronik.
Keine seltene Erden, das finde ich gut. Es kostet aber Wirkungsgrad und damit benötigt solch ein Motor mehr Energie über seine gesamte Lebensdauer (in meinem alten Model S sind solche selteneerdenfreie eMotoren verbaut). Aber es reduziert die Unabhängigkeit von China (China hat mit seltenen Erden schon einmal Japan mittels Toyotas PMSMotoren erfolgreich erpresst) und das finde ich aktuell sehr gut.
Feststoffbatterien sind vor allem erst einmal teuer. Und wie sich reines Lithiummetall als Anode im Unfall-Fall verhält muss man sehen (ich denke, jeder der einmal Chemieunterricht hatte erinnert sich an den Versuch, wenn der Lehrer ein kleines Stück Lithiummetall aus dem Glas mit Wasser holt und es dann mit Luftsauerstoff in Berührung kommt. Es gibt sofort eine kleine Exposion, je nach Metallmenge).
Es liegt in der Natur der Sache (es hilft ein Blick in die Periodentabelle) der Elemente, dass natriumbasierte Akkus niemals die gravimetrische oder die volumetrische Energiedichte wie lithiumbasierte Akkus erreichen können. Das bedeutet nicht, dass sie in Zukunft nicht verstärkt verwendet werden können sondern schränkt nur ihren Einsatzbereich deutlich ein. Im platzbeschränkten Auto sehe ich dafür wenig Spiel“raum“. In lokalen Stromspeichersystemen aber durchaus. Da Lithium aber sehr häufig auf der Erde vorkommt und das sogar in Deutschland im Tiefenwasser des Oberrheingrabens, welches bereits zur Stromerzeugung genutzt wird, wird Lithium auch in Zukunft eine sehr wichtige Rolle bei der Energiewende spielen.
Mehr Recycling kommt automatisch weil die Kosten aus den mit wertvollen Metallen angereicherten Akkus in der Massenproduktion sehr viel niedriger sind als wenn man die Metalle aus aus natürlichen Quellen mit entsprechend niedriger Konzentration herausholt. Zumal in einem Altakku bereits alles vorhanden ist (Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan, Kupfer, Aluminium) was man für einen neuen Akku benötigt. Ich vermute, dass man beim Recycling deutlich weniger als 1/10 der Masse bewegen muss als z.B. beim Mining für eine neue kWh Akku. Daher, sobald es genügend Altakkus gibt sprießen diese Fabriken regelrecht azs dem Boden aufgrund deutlicher Kostenvorteile. J.B Straubel war ja nicht doof als er seinen mit Aktienoptionen sehr gut bezahlten Vorstandsposten bei Tesla aufgab und eine Akku-Recyclingfirma gründete. Das machen inzwischen viele. Aber noch halten viele der Altakkus und damit gibt es „leider“ noch zu wenig Rohstoffe. Das wird sich aber ändern, sicher auch wegen zu hoher Ladeleistungen und vieler Akkuladungen auf 100% bei Nicht-LFO-Akkus.
Horst meint
Horst kann sich in seinem Chemie Unterricht nur an den Versuch mit Natrium im Wasser erinnern.
EVrules meint
Bzgl. der Zell-Strategie, nochmals kurz wiederholend: Renault hat sich, wie in der Präsentation zur Unternehmensstrategie eWays erwähnt, bewusst gegen LFP entschieden. Nach der Strategie bleibt Renault bei NMC und plant um 2030 herum, auf All-Solid-State-Batteries (ASSB) zu wechseln, welche zu 80USD/kWh führen sollen.
Was Effizienz und Motorkonzept betrifft, zeigt der BMW iX sehr gut auf, wie ein elektrisch-erregter Synchronmotor (EESM) sehr sparsam arbeiten kann.
Hyundai zeigt, dass PSM Maschinen (bspw. wie beim „neuen“ Ioniq) nicht automatisch für einen effizienten Antrieb sorgen.
Mäx meint
80$/kWh im Jahr 2030 für die Fahrzeugsegmente von Renault halte ich nicht für gut. Das sollte dann deutlich günstiger sein.
Mir fällt es schwer zu glauben, dass man damit wettbewerbsfähig bleibt.
Wenn es Zellebene ist, wäre das katastrophal, Packebene wäre besser aber nichts überragendes.
Aktuell (August 2023) ist man bei ~100$/kWh auf Zellebene und 120$/kWh auf Packebene.
In China liegt man für LFP und bei NMC811 bei 80-85$/kWh auf Zellebene.
EVrules meint
Mäx, von welchen Zellen sprichst du, wenn du dich auf die 80USD/kWh beziehst? Renault spricht hier von den ASSB, nicht NMC, nicht LFP – die auch nicht so leicht unter 80USD/kWh kommen.
Mäx meint
Ich hatte doch geschrieben, dass es um LFP und NMC geht.
Da ist man aktuell weltweit im volumengewichteten Mittel bei ~100$/kWh Zellebene und in China ist man noch etwas günstiger mit ~85$/kWh.
Mit diesen Preisen lässt sich ja angeblich kein <25.000€ Auto vernünftig/gewinnbringend herstellen.
Soweit zur Faktenlage aktuell.
Renault plant nun in 2030 mit 80$/kWh für ASSB Zellen.
Den Konsumenten interessiert es nicht so besonders ob da ASSB, SIB, oder LIB Zellen drin sind…es müssen bestimmte Performance Metriken erzielt werden, unter anderem Preis.
Wenn ich nun also als Hersteller im preissensiblen Volumensegment alles auf eine Zelle setze, die die aktuellen Preise nicht sehr stark unterbietet (und das als Ausblick auf ein Produkt in 7 Jahren), halte ich das eben für gefährlich.
Reinhold Kluge meint
“ Lithium aus dem Glas mit Wasser geholt“
Auweia, da hat aber einer im Chemieumterricht tief geschlafen!
Daniel S meint
Endlich. Gut.
THeRacer meint
… es wird“ !