Mit dem neuen A2 e-tron bringt Audi ein neues elektrisches Kompaktmodell, das laut den Entwicklern konsequent auf niedrigen Energieverbrauch ausgelegt ist. Der Hersteller bezeichnet das Elektroauto als effizientesten Audi aller Zeiten. Neben der Aerodynamik und der Batterietechnik tragen den Angaben zufolge insbesondere Weiterentwicklungen an der Leistungselektronik, dem Elektromotor und dem Getriebe zur Effizienz bei.
Der A2 e-tron erreicht in der Variante mit 140 kW/190 PS Leistung und optionalem Effizienzpaket einen WLTP-Verbrauch von 12,8 kWh pro 100 Kilometer. Im Heck arbeitet die permanent erregte Synchronmaschine APP350 auf 400-Volt-Niveau, die aus dem Volkswagen-Konzern stammt und bis zu 350 Nm Drehmoment bereitstellt. Der für den Modularen Elektrobaukasten (MEB) weiterentwickelte Antrieb wurde auf höhere Effizienz, größere Reichweite und verbesserten Fahrkomfort optimiert.
Eine wesentliche Neuerung betrifft den Pulswechselrichter, der den Gleichstrom der Hochvoltbatterie in Wechselstrom für den Elektromotor umwandelt. Anstelle bisher verwendeter Silizium-Bipolartransistoren kommen nun MOSFET-Leistungshalbleiter auf Siliziumkarbid-Basis zum Einsatz, die Schaltverluste reduzieren und Wirkungsgrade von mehr als 97 Prozent ermöglichen. Eine adaptive Softwaresteuerung passt die Schaltfrequenz an den jeweiligen Betriebspunkt an und soll dadurch die Energieverluste insbesondere im Stadtverkehr sowie bei Überlandfahrten mit mittlerer Drehzahl und Last reduzieren. Die verbesserte Energienutzung ermöglicht zudem die Bereitstellung der vollen Antriebsleistung auch bei niedrigem Batterieladezustand.
Der Elektromotor wurde gegenüber dem Vorgänger APP310 konstruktiv überarbeitet. Die Blechdicke der Rotorlamellen wurde um mehr als 30 Prozent reduziert, wodurch die bei der Ummagnetisierung entstehenden Eisenverluste sinken. Zusätzlich sind die Rotorsegmente versetzt statt linear angeordnet, um Eigenschwingungen erster Ordnung zu vermeiden und dominante tonale Geräuschanteile insbesondere beim Anfahren nahezu vollständig zu eliminieren. Die Maßnahmen sollen die Laufruhe des Antriebs verbessern und die Geräuschbelastung im Innenraum verringern.
Weitere Effizienzgewinne entstehen laut den Entwicklern durch Veränderungen an den Statorwicklungen. Audi ersetzt die bisherige Sternschaltung durch eine Dreieckschaltung und reduziert gleichzeitig die Anzahl paralleler Wicklungszweige. Dadurch steige der Wirkungsgrad des Elektromotors insbesondere bei alltäglichen Fahrten unter Teillast im Stadtverkehr und auf Landstraßen. Drehmoment und Leistungsbereitstellung blieben bei dieser Weiterentwicklung erhalten.
Das laut den Ingenieuren kompakte und leichte Getriebe des APP350 wurde ebenfalls auf geringere Energieverluste ausgelegt. Bei den Leistungsstufen mit 125 und 140 kW (170 bzw. 190 PS) kommt eine Übersetzung von 10,21:1 zum Einsatz, während die 170-kW-Version (231 PS) eine Übersetzung von 11,53:1 erhält. Die jeweils abgestimmte Übersetzung verlagert die Motordrehzahlen in günstigere Betriebsbereiche und reduziert so den Verbrauch im typischen Fahrbetrieb. Eine Feinstbearbeitung der Zahnflanken vermindert zusätzlich die Reibungsverluste innerhalb des Getriebes.
Ergänzend verwendet Audi ein speziell entwickeltes Leichtlauf-Getriebeöl mit besonders niedriger Viskosität. Zusammen mit einer optimierten Ölführung lassen sich damit die Planschverluste im Radsatz deutlich reduzieren. Für zusätzlichen akustischen Komfort sorgt der Pulswechselrichter, der dem Motorstrom gezielt hochfrequente harmonische Anteile überlagert und dadurch störende Geräusche abhängig vom Betriebspunkt kompensieren soll.