Der Hochlauf der E-Mobilität beschleunigt sich und die Modellvielfalt nimmt zu. Die Herausforderung besteht darin, den Kundennutzen von Elektroautos weiter zu steigern, ihre CO2-Bilanz zu minimieren und die Fahrzeuge günstiger anbieten zu können. Der deutsche Engineering Spezialist IAV hat eine modulare Plattform konzipiert, welche die Entwicklung von E-Antrieben schneller, günstiger und nachhaltiger machen soll – vom Kleinwagen bis zum leichten Nutzfahrzeug.
„Plattformen sind ein Schlüssel, um Variantenvielfalt zu beherrschen, und um Entwicklungszeit und insbesondere Produktkosten durch Skaleneffekte zu reduzieren“, sagt Erik Schneider, Fachbereichsleiter E-Traction & Hybrid Drivetrain bei IAV. Die von IAV entwickelte E-Antriebsstrang-Plattform ermöglicht laut eigener Aussage durch die Kombination der skalierbaren und modularen Systeme, wie z.B. Batterie und E-Maschine, eine große Vielfalt von Varianten für alle Fahrzeugsegmente und deren Antriebstopologien.
Die Plattform soll ein Leistungsspektrum von 100 bis 440 kW, Batteriekapazitäten von 27 bis 115 kWh und Spannungslagen von 400 und 800 Volt abdecken, und ermögliche sowohl den Einsatz von Silizium (Si) als auch von Siliziumcarbid (SiC). Hinzu kommen unter dem Aspekt der Technologieoffenheit zahlreiche Zusatzfunktionen, wie beispielsweise Allradantrieb und Torque Vectoring zur Erhöhung der Fahrdynamik.
Als mögliche Beispiele für konkrete Fahrzeuge nennt IAV einen Kleinwagen mit 1200 Kilogramm Gewicht, rund 380 Kilometern Reichweite und einer Maximalgeschwindigkeit von 180 Kilometern pro Stunde. Für eine Mittelklasselimousine mit 1700 Kilogramm Gewicht seien maximal 500 Kilometer Reichweite und eine Höchstgeschwindigkeit von 225 Kilometern pro Stunde möglich. Das leichte Nutzfahrzeug mit 2500 Kilogramm Gewicht schaffe eine Reichweite von maximal 250 Kilometern und erreiche bis zu 160 Kilometer pro Stunde.
In Summe hat IAV etwa 24 Millionen technisch umsetzbare Antriebsstrangvarianten virtuell generiert und bewertet. Dabei wurden durch Simulationswerkzeuge wie z.B. der IAV Antriebsstrangsynthese die Hauptsysteme Batterie, E-Maschine, Inverter und Getriebe systematisch variiert und kombiniert. „Mit dem modularen E-Baukasten decken wir die Anforderungen der gesamten von uns definierten Flotte ab“, erklärt Rene Kockisch, Teamleiter System Development Mechanics bei IAV. Dabei könne der Entwickler auch innerhalb der Fahrzeugklassen variieren – beispielsweise bei einem SUV von der Low-Cost-Lösung bis zur High-Performance Version.
Einen besonderen Wert lege IAV auf das Thema Nachhaltigkeit, so das Unternehmen in einer aktuellen Mitteilung. Auf Basis einer vollumfänglichen Lebenszyklusanalyse hat IAV für die Batterieplattform ein spezielles Ökodesign entwickelt. Dabei soll es sich um eine ressourcenschonende Lösung handeln, die dazu beitrage, dass in der Batterieproduktion durch eine bessere Materialauswahl, Verbindungstechnik, Zerlegung und Recycling weniger CO2 emittiert wird, als bei der Herstellung klassischer Stromspeicher.
„Bezahlbarkeit und Nachhaltigkeit sind zwei der größten Herausforderungen für die E-Mobilität“, sagt Erik Schneider, Fachbereichsleiter E-Traction & Hybrid Drivetrain bei IAV. Die konsequente Umsetzung von Plattformen im Ökodesign könne E-Mobilität erschwinglicher und nachhaltiger machen. IAV teilt mit, die E-Antriebsstrang-Plattform bereits in verschiedenen Projekten mit Kunden zu nutzen, welche sich entweder für Subsysteme interessieren, oder Lösungen für komplette E-Antriebsstränge benötigen.
Quelle: IAV – Pressemitteilung vom 14.10.2021
