Bei der Produktion von Elektroautos können Autohersteller bis zu 1.000 US-Dollar je Fahrzeug sparen. Möglich wird dies durch ein neues Konzept von Delphi Technologies, das mehrere Funktionen der Leistungselektronik in nur einer Einheit kombiniert.
Immer strengere Vorschriften zur Emissionsreduktion und Verbesserung der Kraftstoffeffizienz haben die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen gesteigert. Gleichzeitig ist der Strombedarf der Fahrzeugsysteme selbst angewachsen. Anbieter von Leistungselektronik wie Delphi Technologies profitieren von der höheren Nachfrage. Doch Autohersteller stehen vor der Frage, wie sie die Kosten und den Platzbedarf der elektronischen Systeme möglichst niedrig halten.
Noch im Jahr 1977 steckte Elektronik im Wert von 110 US-Dollar in einem Durchschnittsauto. 2003 betrug die Summe bereits 1.510 US-Dollar. Heute liegt sie bei ca. 2.000 US-Dollar. Der Grund: Um ein Auto zu einem „Stromer“ zu machen, müssen die Hersteller einen ausreichend großen Elektromotor einbauen. Ein Lithium-Ionen-Akku ist erforderlich, um die Energie zu speichern. Schließlich sind Steuerungselemente für die Stromverteilung notwendig. All das gilt es, auf dem gleichen Raum unterzubringen – idealerweise versteckt im Motorraum, sodass bereits bestehende Fahrzeugdesigns beibehalten werden können und eine Elektrifizierung ohne eine Gewichtszunahme oder zusätzliche Unkosten möglich ist.
„Unsere Kunden wünschen sich all diese Komponenten in einem Gehäuse integriert“, erklärt Mary Gustanski, Chief Technology Officer bei Delphi Technologies. „Und genau diesen Wunsch haben wir unter Bewältigung so mancher Herausforderung erfüllt.“
Einige Teile der Elektronik sind unglaublich komplex. Ein Wechselrichter beispielsweise, eine der wichtigsten Komponenten des elektrischen Antriebs. Er wandelt den Gleichstrom aus dem Akku in Wechselstrom um, der dann für Antrieb und Kontrolleinheiten zur Verfügung steht. Wechselrichter können mit zwei oder drei Leiterplatten ausgestattet sein, mit 500 oder 1.500 elektrischen Komponenten. Heutige Wechselrichter sind außerdem sperrig, teuer und störanfällig. Und genau solche elektronischen Komponenten sollen in der Nähe des Motors installiert werden, wo sie über die Lebensdauer des Fahrzeugs einem harten und wechselhaften Umfeld, extremen Temperaturen, Feuchtigkeit, Salz, Vibrationen und allen Arten von Flüssigkeit ausgesetzt sind.
„Wir mussten eine kreative und kostengünstige Lösung finden, die unseren Kunden ermöglicht, mehrere Funktionen der Leistungselektronik am gleichen Ort zu installieren – und das automobiltauglich“, so Gustanski.
So stellten Delphi Technologies Ingenieure etwa fest: Eine direkte Verbindung der Wechselrichter-Steuerung mit dem Motor macht zusätzliche Anschlüsse überflüssig. Das Gesamtpaket wird kleiner und kommt mit weniger Kabeln und Leitungen aus.
„Neben einem möglichen Durchbruch in der Batterie-Technologie bietet dieses ‚All-in-one‘-Konzept das größte Potenzial, jedwedes Elektroauto günstiger zu machen, ganz gleich ob Hybrid oder reines Elektrofahrzeug“, so Gustanski.
Wenn es darum geht, Lösungen für solche Integrationsprobleme zu entwickeln, ragt Delphi Technologies aus der Masse heraus. 35 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet des Autoantriebs bringt das Unternehmen in die Lösung von Kosten- und Platzproblemen der Automobilhersteller ein. Lösungen, die Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit gleichermaßen gewährleisten.
Laut Delphi Technologies steckt der Industriezweig der Leistungselektronik derzeit noch in den Kinderschuhen. Dies soll sich aber innerhalb des nächsten Jahrzehnts ändern. Experten gehen davon aus, dass im Jahr 2030 etwa die Hälfte aller weltweit verkauften Autos – rund 50 Millionen Fahrzeuge im Jahr – in irgendeiner Form elektrifiziert sein werden. Jedes von ihnen wird Leistungselektronik benötigen, um Strom effizient durch das Auto zu leiten und sich von der Stelle zu bewegen.
Immer strengere Vorschriften zur Emissionsreduktion und Verbesserung der Kraftstoffeffizienz haben die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen gesteigert. Gleichzeitig ist der Strombedarf der Fahrzeugsysteme selbst angewachsen. Anbieter von Leistungselektronik wie Delphi Technologies profitieren von der höheren Nachfrage. Doch Autohersteller stehen vor der Frage, wie sie die Kosten und den Platzbedarf der elektronischen Systeme möglichst niedrig halten.
Noch im Jahr 1977 steckte Elektronik im Wert von 110 US-Dollar in einem Durchschnittsauto. 2003 betrug die Summe bereits 1.510 US-Dollar. Heute liegt sie bei ca. 2.000 US-Dollar. Der Grund: Um ein Auto zu einem „Stromer“ zu machen, müssen die Hersteller einen ausreichend großen Elektromotor einbauen. Ein Lithium-Ionen-Akku ist erforderlich, um die Energie zu speichern. Schließlich sind Steuerungselemente für die Stromverteilung notwendig. All das gilt es, auf dem gleichen Raum unterzubringen – idealerweise versteckt im Motorraum, sodass bereits bestehende Fahrzeugdesigns beibehalten werden können und eine Elektrifizierung ohne eine Gewichtszunahme oder zusätzliche Unkosten möglich ist.
„Unsere Kunden wünschen sich all diese Komponenten in einem Gehäuse integriert“, erklärt Mary Gustanski, Chief Technology Officer bei Delphi Technologies. „Und genau diesen Wunsch haben wir unter Bewältigung so mancher Herausforderung erfüllt.“
Einige Teile der Elektronik sind unglaublich komplex. Ein Wechselrichter beispielsweise, eine der wichtigsten Komponenten des elektrischen Antriebs. Er wandelt den Gleichstrom aus dem Akku in Wechselstrom um, der dann für Antrieb und Kontrolleinheiten zur Verfügung steht. Wechselrichter können mit zwei oder drei Leiterplatten ausgestattet sein, mit 500 oder 1.500 elektrischen Komponenten. Heutige Wechselrichter sind außerdem sperrig, teuer und störanfällig. Und genau solche elektronischen Komponenten sollen in der Nähe des Motors installiert werden, wo sie über die Lebensdauer des Fahrzeugs einem harten und wechselhaften Umfeld, extremen Temperaturen, Feuchtigkeit, Salz, Vibrationen und allen Arten von Flüssigkeit ausgesetzt sind.
„Wir mussten eine kreative und kostengünstige Lösung finden, die unseren Kunden ermöglicht, mehrere Funktionen der Leistungselektronik am gleichen Ort zu installieren – und das automobiltauglich“, so Gustanski.
So stellten Delphi Technologies Ingenieure etwa fest: Eine direkte Verbindung der Wechselrichter-Steuerung mit dem Motor macht zusätzliche Anschlüsse überflüssig. Das Gesamtpaket wird kleiner und kommt mit weniger Kabeln und Leitungen aus.
„Neben einem möglichen Durchbruch in der Batterie-Technologie bietet dieses ‚All-in-one‘-Konzept das größte Potenzial, jedwedes Elektroauto günstiger zu machen, ganz gleich ob Hybrid oder reines Elektrofahrzeug“, so Gustanski.
Wenn es darum geht, Lösungen für solche Integrationsprobleme zu entwickeln, ragt Delphi Technologies aus der Masse heraus. 35 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet des Autoantriebs bringt das Unternehmen in die Lösung von Kosten- und Platzproblemen der Automobilhersteller ein. Lösungen, die Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit gleichermaßen gewährleisten.
Laut Delphi Technologies steckt der Industriezweig der Leistungselektronik derzeit noch in den Kinderschuhen. Dies soll sich aber innerhalb des nächsten Jahrzehnts ändern. Experten gehen davon aus, dass im Jahr 2030 etwa die Hälfte aller weltweit verkauften Autos – rund 50 Millionen Fahrzeuge im Jahr – in irgendeiner Form elektrifiziert sein werden. Jedes von ihnen wird Leistungselektronik benötigen, um Strom effizient durch das Auto zu leiten und sich von der Stelle zu bewegen.
