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48-V-Motoren mit Hunderten von kW: Neue Antriebskonzepte revolutionieren E-Mobilität

Fortsetzung des Artikels von Teil 2.

Verzicht auf Permanentmagnete

Toroidion Bildquelle: © Toroidion

Vesa Lehtinnen und Pasi Pennanen gründeten Toroidion und haben bereits einen 1-MW-Sportwagen auf Basis von vier 48-V-Motoren demonstriert.

Aufgrund dieses Effekts und der ebenfalls effizienten Leistungselektronik kann Volabo auf Permanentmagnete verzichten, die den Motoren bisher den für den Einsatz im Auto erforderlichen hohen Wirkungsgrad verliehen haben und deshalb in der Regel unerlässlich waren. Permanentmagnete aber sind teuer, und inwieweit die dafür erforderlichen Seltenen Erden (Neodym und Disprosium) verfügbar sein werden, lässt sich heute noch gar nicht absehen, denn die bei Weitem größten Vorkommen finden sich in China. »Unsere Motoren dagegen bestehen lediglich aus Eisen und Aluminium, beides kostengünstig und hochverfügbar«, so Patzak.

Außerdem fallen in den spulenlosen Motoren die großen Wickelköpfe weg, wie Gerling erläutert: »Das ist ein wesentlicher Grund dafür, dass wir die Leitungselektronik integrieren konnten und der Motor inklusive der gesamten Elektronik damit nicht größer ist als die Motoren anderer Hersteller ohne Elektronik.« Gleichzeitig reduzieren sich die Verluste im Motor und es kann Material eingespart werden.

Inzwischen hat sich offenbar herumgesprochen, dass hohe Motorleistungen auch bei niedrigen Spannungen im Auto zu erreichen sind. Volabo jedenfalls konnte sich in den ersten drei Jahren des Bestehens rein über Projektgeschäfte rund um ISCAD finanzieren. Das allein zeigt schon, wie begehrt die Technik ist – »für ein Startup eher ungewöhnlich«, so Gerling.

»Als nächster Schritt steht jetzt die Industrialisierung an, wir müssen Produktionspartner und Investoren finden.« Auch das sei kein Problem, »die erste Finanzierungsrunde haben wir mithilfe des Projektgeschäftes praktisch übersprungen und fangen gleich bei der zweiten an.« Jetzt käme es darauf an, so schnell wie möglich die entsprechenden Zertifizierungen und Qualifikationen zu bekommen. Eine erste Serienproduktion könnte bereits in eineinhalb bis zwei Jahren starten.
Die 48-V-Batterie zu laden stelle an dreiphasigen Systemen bis 12 kW kein Problem dar. Für das Laden an Schnellladestationen müsste in den Autos ein DC/DC-Wandler integriert werden. Das bedeute zwar laut Gerling etwas mehr Aufwand und Kosten für dieses Gerät, im Gesamtsystem rechnet sich dies aber aufgrund der vielfältigen sonstigen Vorteile dennoch. Aber auch hier hat er eine Idee: induktives Hochleistungsladen. Weil dabei über das Magnetfeld geladen wird, ist die Übertragung spannungsunabhängig. Allerdings wäre das Laden über größere Distanzen von 10 bis 20 cm uneffektiv.

Doch wenn die Bodenstation beweglich angebracht und automatisch auf einen Abstand von ca. 1 mm zum Auto gefahren würde, dann ließen sich alle Batterien sehr effektiv laden – ob 48 V, 400 V oder 800 V. »Dann wäre nur eine Ladeinfrastruktur für alle unterschiedlichen Fahrzeuge erforderlich. Weil das Ladenetz noch im Aufbau begriffen ist, liegen wir jetzt zeitlich genau richtig«, ist Gerling überzeugt. Damit könne sich Volabo sogar ein zweites Standbein aufbauen. Optimistisch haben die Gründer dem Startup den lateinischen Namen Volabo verpasst (ich werde fliegen). Gerling jedenfalls ist überzeugt, dass das Unternehmen kurz vor dem Abheben steht.