The China Mail - ZF zeigt kompakten Elektroantrieb mit 30.000 Umdrehungen

Bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute: Mit diesem Wert hebt ZF seinen neuen Elektromotor klar von bisherigen Antriebskonzepten ab. Herkömmliche Systeme arbeiten nach Angaben von dem Zulieferer mit Drehzahlen von bis zu 18.000 U/min. Der Ansatz dahinter ist vergleichsweise einfach: Je höher die Drehzahl, desto geringer fällt bei gleicher Leistung das erforderliche Drehmoment des Elektromotors aus. Dadurch kann die E-Maschine kleiner und leichter dimensioniert werden.Damit am Rad trotzdem ausreichend Drehmoment ankommt, kombiniert ZF den Motor mit einem zweistufigen Stirnradgetriebe. Dessen Übersetzung liegt bei rund 18:1. Zusammen mit dem Inverter bildet die E-Maschine ein integriertes 3-in-1-System. Die vorgestellte Ausführung erreicht eine Spitzenleistung von 200 kW und ein Spitzendrehmoment von 3.500 Nm am Rad.25 Prozent weniger Gewicht und BauraumDie Vorteile beziffert ZF anhand eines Vergleichs mit einem ebenfalls 200 kW starken Antrieb aus der eigenen SELECT-Plattform, der mit maximal 18.000 U/min arbeitet. Demnach benötigt der High Revolution Drive knapp 25 Prozent weniger Bauraum und ist rund 25 Prozent leichter. Noch deutlicher fällt die Einsparung beim Magnetmaterial aus: Hier ist vorgesehen sich der Bedarf um die Hälfte reduzieren lassen. Das ist nicht nur eine Frage der Kosten. Weniger benötigtes Magnetmaterial kann auch die Abhängigkeit von bestimmten Rohstoffen und deren Lieferketten verringern. Trotz der höheren Drehzahl und der stärkeren Getriebeuntersetzung ist vorgesehen der Wirkungsgrad auf dem Niveau des bisherigen Vergleichsantriebs liegen. Konkrete Verbrauchs- oder Effizienzwerte nennt ZF allerdings noch nicht.Eine technische Herausforderung sind die Geräusche und Schwingungen, die bei derart hohen Motordrehzahlen entstehen können. Hier setzt ZF auf seine langjährige Erfahrung in der Getriebeentwicklung. Elektromotor, Verzahnung, Lagerung und Zahngeometrie wurden nach Unternehmensangaben gemeinsam aufeinander abgestimmt. Für die vorgestellte Konfiguration seien 30.000 U/min der technische und wirtschaftliche Sweet Spot.Für 400 und 800 Volt geeignetDer High Revolution Drive basiert auf der modularen SELECT-Plattform von ZF. Das ist vorgesehen die Entwicklung und spätere Produktion vereinfachen, weil der Zulieferer auf vorhandene Technologien und Komponenten zurückgreifen kann. Die Architektur lässt sich außerdem auf unterschiedliche Leistungsstufen übertragen und ist sowohl für 400- als auch für 800-Volt-Fahrzeugplattformen ausgelegt. Zunächst zielt ZF auf das volumenstarke Pkw-Segment mit Antriebsleistungen zwischen etwa 150 und 200 kW. Das geringere Gewicht des Antriebs kann dabei auch der Reichweite zugutekommen. Mit mehreren Automobilherstellern führt ZF nach eigenen Angaben bereits Gespräche. Konkrete Kunden oder Fahrzeugprojekte nennt das Unternehmen bisher nicht. Der Serienstart ist bis 2030 vorgesehen.Für ZF kommt die Entwicklung zu einem wichtigen Zeitpunkt. Der Zulieferer hat sein E-Mobilitätsgeschäft neu geordnet und steht angesichts einer schwächeren Auslastung als ursprünglich erwartet unter Kostendruck. Im Frühjahr hatte das Unternehmen nach einer Make-or-Buy-Prüfung entschieden, Elektromotoren und Inverter weiterhin selbst zu entwickeln und zu produzieren. Der High Revolution Drive zeigt nun, mit welchem technischen Ansatz ZF seine Position im Geschäft mit elektrischen Antrieben stärken möchte.

H.Au--ThChM