IAA 2021: Schaeffler zeigt optimierte E-Antriebsstränge mit 800-Volt-Technik

Auch Schaeffler geht auf der IAA den nächsten Schritt in Sachen Effizienz und Nachhaltigkeit. Neben effizienten Lager- und Dämpferlösungen für Hybridgetriebe präsentiert das Unternehmen als Neuheit eine 800-Volt-Leistungselektronik für E-Achssysteme und ein hochintegriertes Thermomanagement-System. Matthias Zink, Vorstand Automotive Technologies der Schaeffler AG, erklärt dazu:

„Unser jahrzehntelanges Know-how im Bereich der verbrennungsmotorischen Antriebe ist die Basis, um auch in der E-Mobilität Wandel zu gestalten, der die Welt bewegt. Dass Schaeffler auf dem richtigen Weg ist, belegen zahlreiche Seriennominierungen im Bereich der elektrifizierten Antriebe.“

So liegt im Unternehmensbereich E-Mobilität das Auftragseingangsvolumen im ersten Halbjahr 2021 bei 2,1 Milliarden Euro, womit das für das Gesamtjahr 2021 ausgegebene Planziel bereits erreicht ist. Dr. Jochen Schröder, Leiter des Unternehmensbereichs E-Mobilität plant aber weiter nach oben:

„Ab 2022 ist ein jährlicher Auftragseingang von zwei bis drei Milliarden Euro im Unternehmensbereich E-Mobilität geplant.“

Eine neue Hochvolt-Leistungselektronik ergänzt Produktportfolio

Als Neuheit präsentiert Schaeffler eine eigene 800-Volt-Leistungselektronik für Anwendungen in E-Achsen von leistungsstarken Fahrzeugen. Die skalierbare Lösung ermöglicht Dauerleistungen von bis zu 330 kW und kurzzeitige Spitzenleistungen von bis zu 500 kW. Die realisierbare Leistungsdichte von bis zu 70 kW pro Liter bedeutet kleine Gehäuseabmessungen und somit Vorteile in der Integration. Die Leistungselektronik leistet neben dem Motor einen entscheidenden Beitrag hinsichtlich der Effizienz eines Antriebsstrangs. Schaeffler setzt hier auf neueste Wide-Bandgap Siliziumkarbid-Technologie im 800-Volt-Bordnetz. Damit wird die Verlustleistung im Vergleich zu herkömmlicher Silicon-IGBT-Technologie deutlich verringert und in definierten Lastbereichen Wirkungsgrade von über 99 Prozent möglich. Dies steigert die Gesamtreichweite von Elektrofahrzeugen merklich. Durch die 800-Volt-Spannungsklasse sind zudem deutlich höhere Ladegeschwindigkeiten möglich, als in der bislang weit verbreiteten 400-Volt-Spannungsklasse. Zum Einsatz kommt außerdem die eigene Motorcontrol-Lösung, welche verschiedene Modulationsverfahren und variable Schaltfrequenzen ermöglicht.

Hochintegrierte 3in1-E-Achse

Wie die Leistungselektronik in einem Gesamtsystem harmoniert, zeigt Schaeffler mit seiner 3in1-E-Achse, die E-Motor, Getriebe und Leistungselektronik in einem System vereint. Dabei übernimmt die Schaeffler-eigene Software die Signalverarbeitung und Regelung des Antriebs. Die Performance-E-Achse von Schaeffler überzeugt mit einer hervorragenden Drehmomentdichte des Getriebes und zeichnet sich vor allem durch Kompaktheit, hohe Leistungsdichte, hohe Systemeffizienz und ein ausgezeichnetes akustisches Verhalten aus. Mit einem modularen Aufbau kann das System unterschiedliche Nutzanforderungen erfüllen und für verschiedene Fahrzeugplattformen angewendet werden.
 

Thermomanagement erstmals in einem System

Um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, regelt das Thermomanagementsystem von Schaeffler kontinuierlich und an die Umgebungs- und Betriebsbedingungen angepasst die Temperatur – insbesondere der Batterie, aber ebenso des Elektromotors und der Leistungselektronik. Zudem regelt das System auch die Temperatur im Fahrzeuginnenraum und stellt dabei gleichzeitig die bestmögliche Fahrzeugreichweite sicher. Die zentrale Regeleinheit für Kühl- und Kältemittel integriert dabei zwei elektrische Wasserpumpen, die zentrale Elektronikeinheit für die Pumpen und Ventile und eine Kältekreisschnittstelle. Sie verringert den Bauraumbedarf im Vergleich zu herkömmlichen, nicht integrierten Systemen um bis zu 60 Prozent, gleichzeitig legt sie mit ihrer hydraulisch optimierten Auslegung den Grundstein für die hohe Gesamteffizienz des Systems.

Was bedeutet das?

Schaeffler fährt zur IAA 2021 wieder groß auf: Vor allem die neue 800-Volt-Leistungselektronik lässt dabei aufhorchen.