Continental mit neuem Elektroantrieb auf der IAA

Die Nachfrage nach elektrifizierten Antrieben wird in den kommenden Jahren rasant wachsen. Auch wenn die Euphorie bei reinen E-Mobilen zurzeit etwas gedämpft ist, rechnen Experten damit, dass Hybrid- und Elektrofahrzeuge ihren weltweiten Marktanteil von heute 4% bis 2025 auf rund 20% steigern werden. Besonders im Fokus steht dabei der wachsende chinesische Automobilmarkt, dem für 2025 ein Jahresvolumen von 34 Millionen Einheiten prognostiziert wird – mehr als ein Viertel des weltweiten Fahrzeugabsatzes. Jetzt hat Continental, ein Technologieführer auf dem Gebiet der E-Mobilität, einen neuen Elektroantrieb entwickelt, der auf den chinesischen Markt zugeschnitten ist und ein innovatives Konzept hat: Elektromotor, Getriebe und Leistungselektronik sind zu einer Einheit zusammengefasst, wodurch viele Komponenten eingespart werden.

Das kompakte und kostengünstige System ist skalierbar und deckt alle Leistungsstufen im Bereich von etwa 60 bis 120 kW ab. Damit ist es in einem breiten Fahrzeugspektrum einsetzbar, von Plug-in-Hybriden bis hin zu leistungsstarken Elektrofahrzeugen. Der Antrieb ist je nach Einsatzzweck mit zwei Motorvarianten erhältlich: einer Asynchronmaschine (ASM) und einer permanent erregten Synchronmaschine (PSM). Das neue Antriebssystem wird der Öffentlichkeit auf der diesjährigen Internationalen Automobilausstellung IAA 2015 (Publikumstage 17.-27. September) präsentiert.

"Continental hat sein umfassendes Know-how bei elektrifizierten Antrieben durch viele Innovationen unter Beweis gestellt, angefangen vom ersten serienmäßigen Hybridsystem in Europa im Jahr 2003. Wir haben ein tiefes Verständnis der verschiedenen Technologien und können daher für jedes Fahrzeugsegment und jeden Markt die richtige Lösung bieten. Und ‚richtig’ bedeutet für uns: eine maßgeschneiderte technische Lösung, die marktgerecht und bezahlbar ist", sagt Dr. Bernd Mahr, Leiter des Geschäftsbereichs Hybrid Electric Vehicle (HEV), der zur Continental-Division Powertrain gehört. "Unser neuer Elektroantrieb ist durch seine Kompaktheit nicht nur leichter, sondern auch leistungsfähiger als vergleichbare Konzepte. Damit ermöglicht er zugleich ein hohes Maß an Fahrspaß, ein wichtiger Faktor für die Akzeptanz der Elektromobilität. Hinzu kommt ein günstiges Kostenniveau. Deshalb sind wir überzeugt, dass dieser Elektroantrieb genau das richtige Konzept für den chinesischen Markt ist und stark zur weiteren Verbreitung der Elektromobilität beitragen wird."

Basis-Design aus Deutschland, Entwicklung und Produktion in China

In das neue Antriebskonzept sind die langjährigen Erfahrungen von Continental in der Entwicklung und Serienfertigung elektrischer Achsantriebe eingeflossen. Das Basis-Design wurde an den Standorten Berlin und Nürnberg (Hauptsitz des Geschäftsbereichs HEV) konzipiert. Dabei haben die Continental-Ingenieure viele Detaillösungen aus anderen Konzepten einbezogen und weiterentwickelt. Durch die Integration des Getriebes und der Leistungselektronik sind viele Bauteile wie Stecker, Kabel und Wasseranschlüsse weggefallen. Dadurch konnten deutliche Kosteneinsparungen erzielt werden, zugleich hat sich das Gewicht des Antriebs um rund 15% verringert. Die spezifischen Kundenanwendungen werden bei Continental in China entwickelt, wo der neue Motor auch mit chinesischen Zulieferern produziert wird.

Komplettes Spektrum: Innovative Lösungen für jeden Motortyp

In Hybrid- und Elektrofahrzeugen kommen überwiegend Dreiphasen-Drehstrommaschinen zum Einsatz, bei denen die bestromte Statorwicklung ein magnetisches Drehfeld erzeugt, das den Rotor im Inneren des Motors in Bewegung setzt. Bei der Bauart unterscheidet man zwischen der Asynchronmaschine (Asynchronous Machine, ASM) sowie zwei Arten von Synchronmaschinen: der permanent erregten Synchronmaschine (Permanent Magnet Synchronous Machine, PSM), an deren Rotor sich Magnete befinden, und der fremderregten Synchronmaschine (Synchronous Machine, SM), hier trägt der Rotor Elektromagnete in Form einer Erregerwicklung, die erst durch einen Stromfluss magnetisiert werden.

Welche Technologie zum Einsatz kommt, hängt von der Anwendung ab. Als einfacher Riemenstartergenerator dient zum Beispiel in der Regel eine Asynchronmaschine. Wenn nur wenig Bauraum zur Verfügung steht und eine hohe Leistung benötigt wird, ist dagegen die permanent erregte Synchronmaschine der Favorit. Beim Achsmotor können grundsätzlich alle drei Technologien eingesetzt werden und je nach Anwendung ihre Vorteile ausspielen. So eignet sich die Asynchronmaschine wegen ihres einfachen Aufbaus vor allem für kleinere Elektrofahrzeuge. Die kompakten und leistungsstarken permanent erregten Synchronmaschinen kommen bevorzugt in sportlichen und größeren Elektrofahrzeugen sowie in Plug-in-Hybriden zum Einsatz. Alternativ bietet sich für diese Fahrzeugsegmente die besonders energieeffiziente Synchronmaschinen - Technologie an, bei der sich die Rotormagnetisierung steuern lässt – dadurch können Energieverluste MINImiert werden. Bei diesem anspruchsvollen Motorkonzept gilt Continental als Technologieführer.

"Mit dem neuen, kompakten Elektroantrieb haben wir jetzt für alle drei Motortechnologien innovative Lösungen in unserem Portfolio und können für jeden Fahrzeugtyp und jeden Markt eine wettbewerbsfähige ‚Elektrifizierung nach Maß’ anbieten.", erläutert Mahr. "Dabei kann sich der Kunde die passende Technologie und Leistung nach dem Baukasten-Prinzip zusammenstellen: Die Maschine ist so modular aufgebaut, dass je nach AnForderung nur der Rotor und die Länge variieren."