ZF 800-Volt-Elektroauto-Architektur und neue Elektromotoren ZF Friedrichshafen AG
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ZF mit 800-Volt-Architektur, neuen Elektromotoren und mehr

ZF mit 800-Volt-Architektur, Elektromotoren etc. Nächste E-Antriebs-Generation kann alles besser

ZF stellt seine neue Generation von Elektro-Komponenten vor. Der Zulieferer bietet sie Autoherstellern einzeln oder als Gesamtsystem an.

Eigentlich wollte ZF sein neues Bordnetz mit der 800-Volt-Technologie bereits 2021 in Serienautos einsetzen. Daraus wurde nichts; stattdessen soll es noch in diesem Jahr so weit sein. Die Verzögerung hat aber auch etwas Gutes: Im Zuge der Einführung des 800-Volt-Systems kann der Zulieferer aus Friedrichshafen die Aufmerksamkeit auf weitere neu entwickelte Elektro-Komponenten lenken, die in den kommenden drei Jahren in Serienautos und -Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommen werden.

Zur Hardware: Hier steht ein neuer E-Motor im Fokus, der sich durch eine besonders hohe Leistungsdichte auszeichnen soll. Die erreicht ZF durch zwei grundlegende Neuerungen: Mit der sogenannten Braided-Winding-Wicklungstechnologie gelingt es den Ingenieuren, den Bauraum um etwa zehn Prozent zu verkleinern. Weiterer Vorteil: So wird weniger Rohmaterial verbraucht. Zudem hat ZF ein neues Kühlkonzept entwickelt, bei dem Öl direkt die Kupferstäbe des Motors umfließt. Das soll die Leistungsdichte optimieren; dem Zulieferer zufolge kann eine so gekühlte E-Maschine dauerhaft 85 Prozent ihrer Spitzenleistung abrufen, und zwar bei gleichem Bauraum und Gewicht. Gleichzeitig verspricht ZF, dadurch weitgehend auf den Einsatz schwerer Seltener Erden verzichten zu können.

Neues Getriebe, bessere Leistungselektronik

Obendrein hat ZF ein neues E-Auto-Getriebe in der Pipeline. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes koaxiales Reduziergetriebe, das zwei ineinander integrierte Planetengetriebe aufweist. Auch hier sinken Gewicht und Bauraum, ohne dass die Effizienz oder die Geräusch- sowie Vibrationsentwicklung leiden. Außerdem lässt sich mit dieser Bauweise leicht die vom Kunden – also dem Autohersteller – gewünschte Achsübersetzung sowie eine voll integrierte Differenzialfunktion realisieren.

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Hinzu kommt die neue Leistungselektronik, die ZF "Discrete-Package-Technologie" nennt. Hier verfügt der Inverter über einzelne Leistungs-Halbleiterschalter; dieser modulare Aufbau führt zu einer einfachen Skalierbarkeit der Leistung. Wie viel Power ein E-Motor hat, wird hier also auf Chip-Ebene geregelt. Das bedeutet, dass weniger unterschiedliche Bauteile benötigt werden und die Leistung des E-Motors trotzdem zielgenau an die Wünsche des jeweiligen Autoherstellers angepasst werden kann.

Einzeln oder als Gesamtsystem

Speziell für Elektro-Pkw und -Nutzfahrzeuge mit Brennstoffzelle hat ZF neue Hochvolt-Konverter (DC-DC-Converter) entwickelt. Diese gleichen die niedrige Ausgangsspannung und den starken Spannungseinbruch bei Hochbelastung der Brennstoffzellen aus und sollen einen Wirkungsgrad von fast perfekten 99,6 Prozent erreichen.

Die neue Generation der ZF-E-Antriebe wird ab 2025 als Gesamtsystem am Markt verfügbar sein. Einzelne Komponenten, die Autohersteller in eigene Systeme und Plattformen integrieren können, will der Zulieferer aber bereits früher in Serie bringen.

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Ja, E-Autos brauchen weniger Energie, emittieren insgesamt weniger CO2 und das Thema Reichweite erledigt sich wegen zunehmender Energiedichten und Ladegeschwindigkeiten der Akkus.

Fazit

ZF scheint sich bereits mit seiner aktuellen Generation von Elektroantriebs-Technik gut am Markt etabliert zu haben: Die Friedrichshafener geben an, über einen Auftragsbestand für E-Antriebe im Volumen von 25 Milliarden Euro zu verfügen. Doch die Entwicklung schreitet rasend schnell voran: Die Autohersteller und deren Endkunden verlangen eine immer höherer Effizienz, noch mehr Leistung und verkürzte Ladezeiten. ZF sieht sich mit seinen weiterentwickelten Komponenten und seinem neuen Gesamtsystem gut gerüstet, die hohen Anforderungen erfüllen zu können.

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