Bei der Produktion von Elektroautos könnten Autohersteller bis zu 1000 US-Dollar je Fahrzeug sparen. Möglich werde dies durch ein neues Konzept von Delphi Technologies, das mehrere Funktionen der Leistungselektronik in nur einer Einheit kombiniert, so das Unternehmen in einer Mitteilung.
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 1510 US-Dollar. Heute liegt sie bei gut 2000 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. Und genau diesen Wunsch haben wir unter Bewältigung so mancher Herausforderung erfüllt.“ – Mary Gustanski, Chief Technology Officer bei Delphi Technologies
Einige Teile der Elektronik sind recht 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 bis zu 1500 elektrischen Komponenten. Heutige Wechselrichter sind oft 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“, sagt Gustanski. So stellten Delphi Technologies Ingenieure fest, dass eine direkte Verbindung der Wechselrichter-Steuerung mit dem Motor zusätzliche Anschlüsse überflüssig macht. Das Gesamtpaket wird somit kleiner und kommt mit weniger Kabeln und Leitungen aus. Dieses All-in-one-Konzept berge großes Potenzial, jedwedes Elektroauto günstiger zu machen, ganz gleich ob Hybridauto oder reines Elektrofahrzeug.
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.
Quelle: Delphi Technologies – Pressemitteilung vom 09.01.2019
