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Konzeptioneller Rahmen für den neuen Elektroantrieb bleibt der Modulare E-Antriebs-Baukasten (MEB), die speziell auf Elektro-Modelle zugeschnittene Fahrzeug-Plattform von Volkswagen. Karsten Bennewitz, Leiter Antriebs- und Energiesysteme in der Technischen Entwicklung: „Der Bauraum hat sich nicht verändert. Es galt also, einen neuen Antrieb zu entwickeln, der trotz gleicher Rahmenbedingungen maßgebliche Verbesserungen in Performance und Effizienz schafft. Eine große Herausforderung für das Team der Technischen Entwicklung und der Group Components. Das Ergebnis zeigt, dass wir neben einer erheblich gestiegenen Fahrzeugeffizienz auch den Einsatz von Rohstoffen reduzieren konnten.“

Mehr Leistung und deutlich mehr Drehmoment

Die Leistung des neuen Aggregats beträgt 210 kW (286 PS) bei einem maximalen Drehmoment von rund 550 Nm – je nach Getriebeübersetzung des Fahrzeugs. Insbesondere das deutlich gestiegene Drehmoment sorgt für eine souveräne Kraftentfaltung – ab dem Stillstand sowie bei höheren Geschwindigkeiten. Das hohe Drehmoment des Elektroantriebs erreicht der neue APP550 durch einen weiterentwickelten Stator mit hoher effektiver Windungszahl und größerem Drahtquerschnitt. Der Rotor als Gegenstück ist mit stärkeren und höher belastbaren Permanentmagneten ausgerüstet. Für die dadurch entstehendenMomente wurde der Antrieb verstärkt konstruiert.

Pulswechselrichter liefert hohe Ströme

Maßgeblich entscheidend für Leistung eines Elektroantriebs ist die Stromstärke. Für das Plus an Leistung und Effizienz wurde der Pulswechselrichter (PWR) als weitere wesentliche Komponente auf die Bereitstellung der hohen Phasenströme hin entwickelt. Er bildet das steuernde „Gehirn“ des Antriebs, dessen Funktionssoftware für effiziente Abläufe im System sorgt. Das betrifft beispielsweise Taktfrequenzen und Modulationsverfahren bei der Erzeugung des Wechselstroms für die E-Maschine. Dadurch kann diese, je nach Lastphase, effizienter arbeiten.

Optimiertes Thermomanagement durch intelligente Kühlung

Um die Effizienz des Elektroantriebs zu steigern, optimierte Volkswagen gleich mehrere Komponenten im Aggregat, unter anderem beim Thermomanagement. So besitzt der neue Antrieb eine energiesparende Kühlung, die ohne elektrisch angetriebene Ölpumpe arbeitet. Das System kann sich über die Zahnräder des Getriebes sowie speziell geformte Bauteile zur Weiterleitung und Verteilung des Öls selbstständig kühlen. Das erwärmte Öl wird vom Kühlkreislauf des Fahrzeugs abgekühlt, was den Antrieb auf Betriebstemperatur hält. Die Außenseite des Stators verfügt über einen Wasserkühlmantel.

Volkswagen Kassel als Zentrum für den elektrischen Antriebsstrang

Die Fertigung des Antriebs mit Getriebe, Rotor und Stator findet am Volkswagen Group Components Standort in Kassel statt. Alexander Krick, verantwortlich für die Entwicklung E-Antrieb, Leistungselektronik und Getriebe in der Group Components: „Wir entwickeln mittlerweile seit 15 Jahren E-Maschinen und deren Getriebe und produzieren diese seit über 10 Jahren hier am Standort.“ Produkt- und Prozessinnovationen in E-Maschine und Getriebe bringen eine deutliche Steigerung der Effizienz und Performance. Krick: „Wir haben mit unserer langjährigen Erfahrung das Gesamtsystem z.B. durch den Einsatz von speziellen Elektroblechen oder besonderen Bearbeitungsverfahren optimiert und konnten hiermit die Effizienz maßgeblich steigern.“