Voll unter Strom: Hyundai Motor Group nennt Details zur E-GMP-Plattform

Die Basis für die nächste Generation batteriebetriebener Modelle startet im Frühjahr 2021 im dem Ioniq 5 – bis 2025 sollen elf rein E-Modelle auf ihr stehen. Bis dahin will der Konzern 23 elektrifizierte Modelle führen.

Ab 2021 wird Hyundai mit dem Ioniq 5 das erste Modell auf der neuen Plattform in Serie produzieren. | Foto: Hyundai Motors
Ab 2021 wird Hyundai mit dem Ioniq 5 das erste Modell auf der neuen Plattform in Serie produzieren. | Foto: Hyundai Motors
Gregor Soller

Auch der Hyundai-Konzern wechselt zu einer komplett neuen Elektroplattform, E-GMP genannt. Sie bildet die technologische Basis für die nächste Elektrofahrzeuggeneration des Konzerns und startet ab 2021 im Ioniq 5 und einem neuen Kia-Modell. Die E-GMP löst die bisherigen Plattformen des Konzerns ab, die in erster Linie auf Antriebe mit Verbrennungsmotor zugeschnitten sind. Diese werden aber für die kleineren Fahrzeugsegmente weitergeführt, denn die E-GMP startet erst im C-Segment und reicht hinauf bis ins E-Segment. Sie hat wie viele vergleichbare Plattformen der Wettbewerber viele Vorteile wie mehr Flexibilität in der Entwicklung, hohe Fahrleistungen, eine größere Reichweite, optimierte Sicherheitselemente und mehr Platz für Insassen und Gepäck. Im Maximum sind über fünf Meter Gesamtlänge bei über drei Meter Radstand möglich. Albert Biermann, Präsident und Entwicklungsleiter der Hyundai Motor Group erklärt dazu:

„Die frontgetriebenen, batterieelektrischen Kia- und Hyundai-Modelle gehören schon heute zu den effizientesten in ihren Segmenten. Mit der heckantriebsbasierten E-GMP erweitern wir unsere Technologieführerschaft auf Segmente, in denen Kunden exzellente Fahrdynamik und herausragende Effizienz erwarten.“

Damit zielt der Konzern ganz klar auch ins Premiumsegment: Auf Nachfrage bestätigt Biermann, dass auch sportliche N-Modelle angedacht würden und die schiere Größe ermöglicht auch Genesis-Modelle. Fayez Abdul Rahman, Senior Vice President des Zentrums für Fahrzeugarchitekturentwicklung der Hyundai Motor Group, ergänzte:

„E-GMP ist das Ergebnis jahrelanger Forschungs- und Entwicklungsarbeit und vereint modernste Technologien. Durch diese innovative neue Plattform werden wir unser Angebot an batteriebetriebenen Modelle weiterentwickeln und stärken.“

Die Plattform ist modular aufgebaut und stark standardisiert, was die Komplexität reduziert. Dadurch fördert sie eine schnelle und flexible Entwicklung. Sie kann in den meisten Fahrzeugsegmenten eingesetzt werden – sowohl bei Limousinen als auch bei SUV- und Crossover-Modellen. Die stärksten Modelle sollen in weniger als 3,5 Sekunden von null auf Tempo 100 beschleunigen und eine Höchstgeschwindigkeit von 260 Stundenkilometern erreichen können. Deshalb setzt man in der Basiskonfiguration auch auf Heckantrieb, dazu kommen Allradversionen, bei denen der vordere E-Motor bei Bedarf zugeschaltet werden kann. Das Allradsystem beinhaltet einen Getriebetrennschalter, mit dem der Frontantrieb zu- und abgeschaltet werden kann, um je nach Fahrsituation zwischen Heck- und Allradantrieb wechseln zu können.

Drei Grundtypen je nach Anwendung

Verzichtet hat man dagegen auf ein Zweiganggetriebe, das zum Beispiel Porsche beim Taycan auch nutzt, um die Effizienz zu erhöhen und die Drehzahlen etwas abzusenken. Laut Biermann hat der Hyundai-E-Motor kein Problem, über 20.000 U/min. zu drehen. Vom neuen Antrieb soll es drei verschiedene Grundtypen geben, wobei die Motoren je nach Typ unterschiedlich übersetzt werden: Bei Offroadern zählt eher Drehmoment, bei Sportwagen eher schnelldrehende Leistung.

Die neue Plattform soll aber auch das Kurvenverhalten und die Fahrstabilität bei hohen Geschwindigkeiten verbessen – vor allem dank des batteriebedingt tiefen Fahrzeugschwerpunkts sowie der optimalen Gewichtsverteilung zwischen Front und Heck. Für gesteigerten Fahrkomfort und ein stabiles Handling sollen die Fünflenker-Hinterradaufhängung, die normalerweise in den Segmenten mittelgroßer und großer Fahrzeuge zum Einsatz kommt sorgen. Dazu kombinieren die Koreaner die weltweit erste integrierte Antriebsachse (Integrated Drive Axle, IDA), die zur Kraftübertragung auf die Räder die Radlager mit der Antriebswelle verbindet.

Akku: Geschützt von fester Stahlstruktur

Die Batterie wird in der neuen Plattform durch eine spezielle Tragstruktur aus ultrahochfestem Stahl besonders geschützt. Zur hohen Steifigkeit dieser Struktur trägt auch die zusätzliche Einfassung mit hochstabilen, warmumgeformten Stahlkomponenten bei. Im Fall einer Kollision kann laut den Präsentatoren die Aufprallenergie durch energieabsorbierende Bereiche von Karosserie und Fahrwerk, effektive Lastpfade und einen zentralen Teil des Akkupakets, der fest mit der Karosserie verbunden ist, effizient aufgefangen werden. Durch eine Verstärkung des Lastbereichs vor dem Armaturenbrett wird zudem die Kollisionsenergie, die auf das Elektrosystem und die Batterieeinwirkt, minimiert. Darüber hinaus beugt die Lastverteilungsstruktur der A-Säulen einer Verformung der Fahrgastzelle vor. Hier leitet der Konzern die Energie über drei übereinander liegende Träger auch nach oben ab.

Hohe Zelldichte: Spart Platz und Gewicht, bringt mehr Reichweite

Die Energiedichte der Batterie, die zwischen Vorder- und Hinterachse in den Boden integriert ist, soll um rund zehn Prozent höher sein als bei den bisherigen Akkutechnologien der Hyundai Motor Group. Dazu trägt unter anderem die verbesserte Kühlleistung bei, die das Ergebnis einer neuen Batteriestruktur mit separaten Kühlblöcken ist. Diese Struktur ermöglicht eine kompaktere Bauweise, die dem Raumangebot im Interieur zugute kommt und zudem das Gewicht des Akkupakets verringert.

Trotzdem wiegen die Stromer laut Aussagen des Konzerns immer noch 400 bis 500 Kilogramm mehr als vergleichbare Verbrenner. Immerhin konnte die Höhe des Akkupaketes auf flache 130 Millimeter reduziert werden. Und auch bei Hyundai sollen der lange Radstand, die kurzen Karosserieüberhänge und das schlanke Cockpitmodul maximieren das Platzangebot im Innenraum maximieren. Dessen ebener Boden ohne Mitteltunnel ermöglicht verschiedene Anordnungen der Vorder- und Rücksitze und mehr Beinfreiheit für die Passagiere.

Hochintegriertes Antriebsmodul, Heck- oder Allradantrieb

Das Antriebssystem besteht aus einem leistungsstarken Elektromotor, einem Getriebe und einem Inverter (Wechselrichter). Alle drei Komponenten sind zu einem Modul zusammengefasst. Es gewährleistet laut Hyundai eine kraftvolle Leistungsentfaltung, da die maximale Motordrehzahl um bis zu 70 Prozent höher liegt als bei bisherigen Elektromotoren. Das hochtourige Triebwerk ist kleiner und leichter als andere Motoren mit vergleichbarer Leistung.

Zudem verwenden alle auf der Plattform E-GMP basierenden Modelle ein standardisiertes Batteriemodul des gleichen Typs, das sich je nach Fahrzeugsegment, Reichweiten-Anforderungen oder Kundenbedürfnissen leicht anpassen lässt. Das Modul besteht aus Standardzellen, die mit so genannter Pouch-Folie ummantelt sind und zu unterschiedlich großen Paketen kombiniert werden können. Die Kapazität soll bei 50 kWh beginnen. Interessant ist, das man hier im Vergleich zu Konkurrenten auf vergleichsweise große Zellen setzt, die nochmal größer bauen sollen als bei den Akkus der Vorgänger, die ebenfalls schon eine vergleichsweise große Zellstruktur nutzten. Eine Solid-State-Batterie dürfte nicht demnächst aber perspektivisch in die E-GMP Einzug halten, denn am Feststoffakku bleibt Hyundai nach eigenen Aussagen dran.

Der Elektromotor wird vom Leistungsmodul des Inverters angesteuert, das mit Siliziumkarbid-Halbleitern arbeitet. Das neue Triebwerk soll den Wirkungsgrad des Antriebssystems um zwei bis drei Prozent erhöhen, was die Reichweite bei gleicher Batterieladung um rund fünf Prozent steigern soll.

Flexibles Ladesystem, Akku zur Versorgung externer Geräte nutzbar

Für schnelleres Schnellladen wechselt auch die Hyundai Motor Group zur 800-Volt-Technik. Denn die 800-Volt-Infrastruktur, die durch bis zu 350 kW Leistung ein noch schnelleres Stromtanken ermöglicht, wird sich weiterentwickeln. Um diese Entwicklung voranzutreiben, ist die Hyundai Motor Group als strategischer Partner und Anteilseigner dem führenden europäischen Schnellladenetzwerk Ionity beigetreten. Ionity betreibt zurzeit 308 HPC-Stationen (High-Power Charging) mit bis zu 350 kW Ladeleistung entlang europäischer Autobahnen. Das Unternehmen plant, dieses Netzwerk bis 2022 auf 400 Stationen auszubauen, von denen 51 bereits im Bau sind.

800 Volt werden Standard: 100 km in fünf Minuten

Die E-GMP ist standardmäßig 800-Volt-schnellladefähig und kann ohne zusätzliche Komponenten oder Adapter auch an 400-Volt-Stationen angeschlossen werden. Das Multi-Ladesystem der Plattform ist weltweit eine der ersten patentierten Technologien, die den Motor und den Inverter dazu nutzen, die Kompatibilität des Ladesystems von 400 auf 800 Volt zu erweitern. Fahrzeuge, die auf der E-GMP basieren, haben mit voller Batterie eine maximale Reichweite von über 500 Kilometern (nach WLTP) und können an einer entsprechend leistungsfähigen Station in nur 18 Minuten bis 80 Prozent geladen werden. Ein „Nachtanken“ für 100 Kilometer Reichweite ist in nur fünf Minuten möglich. Die maximale Ladeleistung gibt Hyundai aktuell mit 200 bis 240 kW an. Auch einen „Notmodus“ hat man einprogrammiert, womit sich ein E-GMP-Fahrzeug mit der vorgehaltenen Restkapazität nochmal bis zu 15 Kilometer zu einer Stromquelle schleppen kann.

Bidirektional und irgendwann induktiv laden

Doch das neue Ladesystem ist nicht nur bei der Spannung, sondern auch bei der Richtung des Stromflusses flexibel: Es beherrscht das so genannte bidirektionale Laden. Daher kann der Fahrzeugakku dazu genutzt werden, externe Elektrogeräte mit 110- bzw. 220-Volt-Wechselstrom zu versorgen oder bei Bedarf auch ein anderes Elektrofahrzeug aufzuladen. Ermöglicht wird die Bidirektionalität durch die neu entwickelte integrierte Ladekontrolleinheit (Integrated Charging Control Unit, ICCU). Sie ist eine Weiterentwicklung des On-Board-Chargers (OBC), der üblicherweise nur eine Laderichtung beherrscht. Die ICCU verfügt über die neue „Vehicle-to-Load“-Funktion (V2L), mit der ohne zusätzliche Komponenten Energie aus der Fahrzeugbatterie entnommen werden kann. Über die V2L-Funktion, die Strom mit einer Leistung von bis zu 3,5 kW liefert, können eine mittelgroße Klimaanlage und ein 55-Zoll-Fernseher bis zu 24 Stunden lang betrieben werden.

Was bedeutet das?

Nachdem der Hyundai-Motor-Konzern 2020 weniger elektrische Neuheiten präsentiert hat, geht man ab 2021 mit der neuen E-GMP-Plattform in die Vollen. Man darf gespannt sein, wie sich diese im Vergleich zu MEB und Co., aber auch im Vergleich zu Tesla schlagen wird. Denn nachdem sie meisten Konzerne ihre ersten Stromer gelauncht haben, geht es jetzt in die zweite Runde, die viel mehr Effizienz, höhere Zelldichten und mehr Variabilität verspricht.

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