Der elektrische Antrieb ist ja an sich schon deutlich effizienter als ein klassischer Verbrennungsmotor mit Getriebekraftübertragung. Dennoch wird auch noch an anderen Komponenten geforscht, um die Effizienz zu erhöhen, insbesondere auch an den Achsen. Der deutsche Zulieferer Schaeffler denkt die Achse in Elektroautos gleich neu. Bei der von Schaeffler entwickelten sogenannten 4in1-Achse werden Elektromotor, Leistungselektronik, Getriebe und Thermomanagement in den Achsantrieb integriert. Das spart Platz und Gewicht, und erhöht damit die Effizienz.
Bisher erfolgte die Kraftübertragung in einem Elektroauto über eine kompakte Einheit aus Elektromotor, Leistungselektronik und Getriebe. Schaeffler fügt nun auch noch ein besonders effizientes Thermomanagement hinzu. Da im E-Auto die Abwärme aus dem Verbrennungsmotor fehlt, hängt die Reichweite und Schnellladefähigkeit wesentlich davon ab, ob die Batterie immer in einem bestimmten Temperaturfenster gehalten werden kann. „Das Thermomanagement hat maßgeblichen Einfluss auf Effizienz und Komfort des Fahrzeugs„, erklärt Dr. Jochen Schröder, Leiter des Bereichs Elektromobilität bei Schaeffler.
Thermomanagementsysteme hat Schaeffler auch bisher schon verkauft, nun werden sie direkt in eine E-Achse integriert. Dabei wird auf unnötige Kabel und Schläuche verzichtet, sodass weniger Energie in Form von Wärme verlorengeht. Der größte Vorteil liegt aber in der Optimierung des Zusammenspiels der Teilsysteme, sodass überschüssige Wärme von Leistungselektronik und E-Motor effizient im Innenraum genutzt werden können. Weitere Effizienzvorteile bringt der Einsatz einer Wärmepumpe, die mit dem natürlichen Kältemittel Kohlendioxid betrieben wird. Bei einem optimal ausgelegten System können so bis zu 96 Prozent Wirkungsgrad erzielt werden. Zum Vergleich: bei einem Verbrennungsmotor beträgt der Wirkungsgrad gerade mal um die 25 Prozent.
In Nordamerika räumen elektrifizierte Pick-up-Trucks wie der Ford F-150 Lightning gerade den Markt auf. Für diese Pick-ups fertigt Schaeffler künftig eine sogenannte elektrische Starrachse, kurz Beam E-Achse genannt. Dabei werden Elektromotor, Getriebe und Leistungselektronik sowie die gesamte Hinterachse miteinander verbunden und als einbaufertige Einheit ausgeliefert. Gebaut werden diese Einheiten wohl im nordamerikanischen Schaeffler-Werk in Wooster, wo heute bereits die Hybridmodule hergestellt werden. Weitere Werke befinden sich am Hauptsitz in Bühl, im ungarischen Szombathely sowie im chinesischen Taicang.
Quelle: Schaeffler – Pressemitteilung vom 13. Juni 2022
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