ZF præsenterer den seneste generation af elektriske drev til personbiler og lette erhvervskøretøjer. Det sætter standarder gennem enestående effekttæthed og energieffektivitet. ZF opnår dette takket være talrige innovationer på både komponent- og systemniveau. Disse omfatter det kompakte design af drevene, den "diskrete tilgang" inden for kraftelektronik og en ressourcebesparende brug af materialer, som også gør produktionen af ​​drevene mere bæredygtig. Med deres modulopbyggede koncept understøtter de nye ZF e-drev bilproducenter i at tilpasse den yderligere elektrificering af hele deres modelprogram. For slutkunder tilbyder de nye teknologier højere effektivitet, mere strøm og kortere opladningstider.

ZF udvikler og producerer teknologier til fremtidens mobilitet. To millioner producerede e-motorer og højspændings-køretøjets elektriske system med 800-volt-teknologi, som vil gå i serieproduktion i år, viser: ZF sætter tempoet på det dynamiske elektromobilitetsmarked og udvider nu sit rolle som teknologi- og innovationsleder. Et bevis på virksomhedens succesfulde transformation er den seneste udvikling, som ZF præsenterede for internationale medier i Friedrichshafen den 21. november 2022.

Systemtilgangen forudser markedskrav

ZF er allerede ved at udvikle sit omfattende produktprogram til rene e-drev med henblik på de funktioner, kunder og slutbrugere ønsker. For bedre og hurtigere at imødekomme den stærkt diversificerede markedsefterspørgsel præsenterer teknologigruppen nu en ny generation af elektriske drev baseret på et modulært overordnet koncept med elmotor, inverter, transmission og software. "Vi fokuserer på tre grundlæggende systemer, der opfylder vores kunders hovedkrav, nemlig effektivitet, ydeevne og omkostninger, selv i standardversionen," forklarer Markus Schwabe, produktlinjechef, Electrified Powertrain Systems. "På dette grundlag kan vi optimalt implementere yderligere individuelle kundekrav i e-køretøjer i alle segmenter."

"Producenternes store interesse for vores produkter i både personbils- og erhvervskøretøjssektoren bekræftes af vores høje ordrebeholdning i højspændingsbranchen. Med den næste generation af elektriske drev fortsætter vi konsekvent vores strategi om at udvikle bæredygtige og effektiv mobilitet for fremtiden," forklarer ZFs bestyrelsesmedlem Stephan von Schuckmann, der er ansvarlig for e-mobilitet i koncernen.

Innovativ styrke i systemet såvel som i komponenterne

Med den nye generation af e-drev leverer ZF fuldt integrerede elektriske drivsystemer. Med sit høje niveau af grænsefladeekspertise og unikke knowhow til kørestrategier kan ZF applikationsingeniører opfylde kundernes krav fuldt ud på den bedst mulige måde. Koncernen vil dog også tilbyde de innovative komponenter individuelt, som dens egen systemløsning er baseret på. "Takket være sofistikerede interne grænseflader gør det nye, ekstremt kompakte design det muligt at foretage system- eller komponenttilpasninger med en lille indsats. Derudover har designet en meget høj strukturel stivhed, hvilket muliggør overlegen støjadfærd," forklarer Dr. Otmar Scharrer, leder udvikling for Electric Drive Technologies.

Den nye generation af ZF e-drev vil være tilgængelig på markedet som et komplet system med start i 2025; ZF vil bringe individuelle komponenter i serieproduktion tidligere. Følgende innovationer på komponentniveau yder deres bidrag til det avancerede overordnede system:

Med "diskret pakketeknologi" klarer kraftelektronik balancen mellem en høj grad af komponentens ensartethed og høj tilpasningsevne. Individualiseringen foregår på chipniveau: En diskret struktureret ZF-inverter er bygget med individuelle effekthalvlederkontakter. Denne modularitet giver bedre skalerbarhed i ydeevnen, end det er muligt med komplekse strømmoduler. Derudover kræver ZFs "diskrete pakketeknologi" færre typer komponenter end at bruge konventionelle strømmoduler. "Med vores nye tilgang til kraftelektronik kan vi betjene forskellige markedskrav hurtigere og mere præcist," forklarer Scharrer.

Med en ny, meget integreret e-motor øger ZF igen effekttætheden sammenlignet med den teknologi, der i øjeblikket er tilgængelig på markedet. Et nyt kølekoncept og en ny viklingsteknologi spiller her den afgørende rolle. Takket være det nye kølekoncept tillader ZF olie at strømme direkte rundt om kobberstængerne - præcis på det punkt, hvor der genereres mest varme under drift. En sådan højeffektiv køling øger ydeevnen markant med samme vægt og installationsplads. Den kontinuerlige effekt af elmotoren øges til op til 85 procent af spidseffekten. Derudover kan brugen af ​​tunge sjældne jordarter stort set undværes, og e-motoren kan dermed produceres mere bæredygtigt. Den flettede viklingsteknologi udviklet af ZF, en videreudvikling af "hårnåle" viklingen, muliggør i alt 10 procent mindre installationsplads. Alene viklingshovedet er omkring 50 procent mindre end ved konventionelle tilgange. Det betyder, at der forarbejdes omkring 10 procent mindre råmateriale.

Med sin nye koaksiale reduktionsgearkasse overfører ZF sin verdensførende knowhow inden for planetgearkasser til næste generation af elektriske drev. To integrerede planetgear genererer ikke kun det ønskede akselforhold, men inkluderer også den fuldt integrerede differentialefunktion. Sammenlignet med almindelige offset-koncepter reducerer den nye løsning vægt og krav til installationsplads uden at gå på kompromis med effektivitet, støj og vibrationer.

Højspændingsomformere (DC-DC-konvertere) spiller en central rolle i brændselscelledrevne elektriske drev. De kompenserer for den lave udgangsspænding og det kraftige spændingsfald ved høj belastning af brændselscellerne. Den nye højspændingsomformer fra ZF power electronics platformen, som er udviklet til personbiler og erhvervskøretøjer, har en topværdi på 99,6 procent med hensyn til effektivitet.