Unterschiedliche Technikkonzepte E-Autos

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Wenn man sich näher mit den Technikkonzepten von E-Autos befasst, so findet der Interessierte im Jahr 2017 zwei grundsätzlich unterschiedliche Konzepte für die Unterbringung des elektrischen Antriebes, Inverter, Steuerungselektronik und des Akkupacks.

Grundsätzlichen Unterschiede der Technikkonzepte E-Mobilität

  1. Spezielle Plattform und Fahrwerk für diverse Modelle der Elektromobilität mit Raumvorteilen
  2. Herkömmliches Fahrwerk eines Modells adaptiert für Elektromobilität

Sehr deutlich ist erkennbar, dass einige Hersteller für Verbrenner, Hybrid, Plug-In-Hybrid und Elektroantrieb (BEV) die gleichen Konstruktionen verwenden.

Aus heutiger Sichtweise, bereits realisierte ideale, konstruktive Voraussetzungen für den elektrischen Antrieb zeigen Tesla Model 3, S, X und BMW i3:

Beispiel Tesla

In der Karosserie vom Tesla Model S gibt es zwei Kofferräume, vorne und hinten. Grund ist, dass der Motor beim einachsigen Antrieb wie auch beim zweiachsigen Antrieb in der Höhe der Achsen gelagert ist. Der Inverter (Wechselrichter) ist direkt an dem Elektromotor angeflanscht. Der Boden der Fahrzeuge von Tesla ist für die Aufnahme der Akkus vorgesehen. Man ist hier quasi wie früher zur Leiterrahmentechnik zurück gekehrt.

Tesla Chassis Review Amazing

© Videoquelle YouTube und Urheberrecht: Tesla Review

Im Video wird das Chassis mit der optional bestellbaren Luftfederung gezeigt.

In diesem Zusammenhang dürfte es von Interesse sein das Konzept von Tesla mit dem des Elektro SUV Jaguar i-PACE zu vergleichen.

Beispiel BMW i3

Der Kleinwagen BMW i3 wird bereits seit 2013 in Leipzig produziert. Das technische Konzept zeigt ein Rahmenchassis mit in der Mitte aufgehängtem Batteriekasten und in diesem Fall Hinterradantrieb. Das Konstruktionsprinzip schafft wie bei Tesla einen tiefen Schwerpunkt. In diesem Fall ist durch den Antrieb im Heck der Kofferraum jedoch in der Höhe etwas eingeschränkt.

BMW i3 3D-Zeichnung
BMW i3 3D-Zeichnung © Fotoquelle und Bildrechte: BMW Group

Konzept von Volkswagen

Volkswagen glänzt bis heute nur mit Marketing und nachfolgender CAD-Zeichnung:

Volkswagen MEB Plattform
Elektroauto Plattform MEB © Fotoquelle und Bildrechte: Volkswagen AG

Auf dieser konzeptionellen Basis des “Modularer Elektrifizierungsbaukastens” (MEB) will Volkswagen und seine Tochtergesellschaften in den nächsten Jahren mindestens 30 neue Batterie-Elektrofahrzeuge auf den Markt bringen. Aktuellen Meldungen vom November 2018 wird eine Kooperation mit Ford angestrebt. Die MEB-Plattform soll auch Basis von zukünftigen Ford Fahrzeugen werden.

Beispiel Volkswagen Golf VII

Da die vorhandene Karosserie des Golf VII “elektrifiziert” wurde, mussten der Akku unter den Rücksitzen, unterhalb des Kofferraums und vorhandenen Kardantunnels untergebracht werden.

Fahrgestell e-Golf
Fahrgestell e-Golf © Fotoquelle und Bildrechte: Volkswagen AG

Für den Akku ergibt sich somit eine sehr zerklüftete Bauweise. Wie dieser verteilte Akkublock bei schneller Aufladung bzw. hohem Stromverbrauch gekühlt werden kann, bleibt ein Geheimnis der Konstrukteure.

Wer diesen Technikkonzept genauer betrachtet, stellt fest, dass der Elektromotor vorne liegt, ebenso die Leistungselektronik und im Heck die Akkus. Somit kann man jedes Fahrzeug prinzipiell mit elektrischem Antrieb und mit Verbrenner ausrüsten. Natürlich sind bei diesem Baukastensystem Änderungen und Anpassungen an die jeweils benötigten Komponenten nötig. Die Produktion des Golf E soll bereits 2019 zugunsten der MEB-Plattform und darauf basierender Modelle eingestellt werden.

Konventionelle Konstruktionen adaptieren für E-Antrieb

Renault und Nissan haben das Thema Elektromobilität bereits früh umgesetzt und vorhandene Limousinen bzw. Vans für den elektrischen Antrieb umgerüstet. Hyundai IONIQ, KIA Soul EV, Niro, Chevrolet Bolt, FIAT 500E (California) folgten bisher dem Trend verbrenner durch E-Technik zu ersetzen.

Beispiel Nissan Leaf (2018)

Beim Nissan bilden das Ladegerät (Charger), Wechselrichter (Inverter) und Motor aufeinander gestapelt eine Einheit. Der Akku wurde unter den Sitzen im Boden des Fahrzeugs eingebaut. Der Motorraum ist also analog einem Verbrenner mit Komponenten voll gefüllt. Raumvorteile gegenüber einem Verbrenner sind keine vorhanden.

Nissan Leaf 2018
Nissan Leaf 2018 © Fotoquelle und Bildrechte: Nissan

Beispiel Plattform Renault – Nissan – Mitsubishi

Offensichtlich werden bei Renault, Nissan und Mitsubishi zukünftig neue elektrische Modelle analog zum bisherigen Konzept von Verbrennern geplant werden. Möglicherweise ist diese Vorgehensweise preiswerter als eine komplett neue Plattform für die Elektromobilität zu entwickeln. Vorteil dieses Konzeptes ist, dass man je nach Bestellung wahlweise ein Elektrofahrzeug oder mit Verbrenner auf der gleichen Produktionslinie produzieren kann.

EV Plattform Nissan Mitsubishi Renault
EV Plattform Nissan Mitsubishi Renault © Fotoquelle und Bildrechte: Alliance 2022
Renault ZOE Batterie Unterbringung
Renault ZOE Batterie Unterbringung © Fotoquelle und Bildrechte: Renault

Beispiel KIA Soul EV

Der technische Aufbau beim KIA Soul EV mit Ladegerät (Charger), Wechselrichter (Inverter) und Motor bildet aufeinander gestapelt eine Einheit. Der Motorraum ist also analog einem Verbrenner mit Komponenten voll gefüllt. Raumvorteile gegenüber einem Verbrenner sind keine vorhanden, da Verbrenner, Plugin-Hybrid und EV eine Karosserie haben. Der Akkupack wurde unterhalb des Kofferraums und der Rücksitzbank platziert.

Beispiel Hyundai IONIQ electric

Der technische Aufbau beim Hyundai Ioniq Electric mit Ladegerät (Charger), Wechselrichter (Inverter) und Motor bildet aufeinander gestapelt eine Einheit. Der Motorraum ist also analog einem Verbrenner mit Komponenten voll gefüllt. Raumvorteile gegenüber einem Verbrenner sind keine vorhanden, da Verbrenner, Plugin-Hybrid und Electric eine Karosserie haben.

Hyundai Ioniq Electric
Hyundai Ioniq Electric © Fotoquelle und Bildrechte: www.hyundai.de

Beispiel PSA Electric Plattform

PSA Electric Platform
PSA Electric Platform © Fotoquelle und Bildrechte: PSA

Die in der Grafik dargestellte Plattform bildet eine ähnliche Konstruktion wie bei Hyundai /Kia und Renault. Der Motorraum ist also analog einem Verbrenner mit Komponenten voll gefüllt. Raumvorteile gegenüber einem Verbrenner sind keine vorhanden.

Beispiel Chevrolet Bolt bzw. Opel Ampera-e

Opel Ampera-e Plattform
Opel Ampera-e Plattform © Fotoquelle und Bildrechte: Opel

Auch bei der abgebildeten Plattform zeigt sich, dass die Antriebstechnik des Chevrolet Bolt bzw. Opel Ampera-e unter der vorderen Motorhaube sitzt. Die Version mit Verbrenner wird in der Fabrik auf den gleichen Bändern hergestellt, um die Produktion flexibel den Bedürfnissen anzupassen. Auffallend ist zumindest an der Abbildung, dass unter der Motorhaube, also vorne wenig Komponenten integriert sind. Unterhalb der Akkus sollen Kühlelemente verbaut sein.

smart EQ fortwo

Die erste Generation des Smart mit Elektroantrieb wurde von Tesla entwickelt als Mercedes noch Aktien von Tesla im Besitz hatte. Die zweite Generation, der smart EQ fortwo bzw. smart EQ forfour basiert auf Technik von Renault, dem Kooperationspartner von Daimler.

Smart EQ Fortwo
Smart EQ Fortwo © Fotoquelle und Bildrechte: Daimler AG

Mercedes EQC

Mercedes EQC-Technik
Mercedes EQC-Technik © Fotoquelle und Bildrechte: Daimler AG

Autobauer wie Mercedes und BMW verzichten auf eigenständige Technikkonzepte für E-Autos. Statt einer Verbrenner-Maschine ist beim Mercedes EQC vorne ein Antriebsmodul verbaut, das einen Elektromotor sowie das Einganggetriebe umfasst. Ein ergänzendes Antriebsmodul ist an der Hinterachse montiert, wo auch das Ladegerät installiert ist. Durch den Austausch der Verbrenner-Technologie mit einem E-Antrieb gibt es keinen Frontkofferraum wie bei Tesla.

FIAT 500E California

Die elektrische Antrieb des FIAT 500e California wurde von Bosch entwickelt.

Konzepte für Elektromobilität der Zulieferer

Konzept Bosch eAxle

Bosch hat zukünftige E-Fahrzeuge einen kompakten E-Antrieb vorgestellt, der Einsparungen bei Raumbedarf und Montage versprechen soll.


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