800-Volt-Technik ist bei Elektroautos im Kommen. Lange Zeit waren die Elektroautos von Hyundai, Kia und Genesis sowie der Porsche Taycan die einzigen Modelle mit diesem Vorzug, doch das ändert sich bald.
So erhalten unter anderem die Neue Klasse von BMW, die neuen Elektroplattformen MMA und EA von Mercedes, die Premium Platform Electric (PPE) des VW-Konzerns oder auch der Lotus Eletre die moderne Technik. Darauf müssen sich auch die Zulieferer einstellen, denn für ein 800-Volt-System braucht man andere Elektromotoren und Inverter als für ein 400-Volt-Auto.
Der 800-V-Elektromotor soll bei einem deutschen Premiumhersteller Dienst tun
So beginnt nun Bosch mit der Fertigung von 800-Volt-Komponenten. Dabei geht es um Elektromotoren und Inverter. Bei der 800-Volt-Variante der elektrischen Maschine hat Bosch die Leistungsdichte erhöht, was das Gewicht senkt und eine kompaktere Bauweise ermöglicht.
Der nun in Serie gehende Elektromotor bietet nicht weniger als 460 kW Leistung und 830 Newtonmeter Drehmoment. Dank des Einsatzes einer so genannten I-PIN-Wicklung, also einer Stabwicklung, steigen Effizienz, Kompaktheit und Automatisierungsgrad bei der Fertigung des Motors, so Bosch. Die Leistungsdichte erhöht sich um 35 Prozent auf 60 Kilowatt pro Kilo, die Drehmomentdichte beträgt 105 Nm pro Kilo.
In der Spitze erreicht der Bosch-Motor einen Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent. Rotor und Stator des neuen Motors werden "bei einem deutschen Premiumhersteller" eingesetzt. Damit kommen Audi, Porsche, BMW, Mini und Mercedes in Frage. Für die nächste Generation plant Bosch auch eine Ölkühlung, wodurch die Dauerleistung steigern soll.
Der 800-V-Inverter arbeitet mit Siliciumcarbid-Chips
Der 800-Volt-Wechselrichter setzt auf Siliciumcarbid-Halbleiter (SiC-Chips), womit die Effizienz und in Folge dessen auch die Reichweite steigen. Ob er beim gleichen Hersteller eingesetzt wird, bleibt offen.
Bei SiC-Chips werden in die Kristallstruktur des Siliciums (Si) auch Kohlenstoff-Atome (C) eingearbeitet. Dadurch verbessert sich die elektrische Leitfähigkeit der Halbleiter. Zudem geht in der Leistungselektronik 50 Prozent weniger Energie in Form von Wärme verloren. So steigt der Wirkungsgrad der Inverter auf bis zu 99 Prozent, verspricht Bosch.
Mehr zum Thema 800 Volt:
In den vergangenen Jahren hat sich 400 Volt weitgehend als Branchenstandard etabliert. Bei gleicher Stromstärke kann aber mit der doppelten Spannung von 800 Volt doppelt so viel Leistung übertragen werden. Für die Praxis bedeutet das vor allem schnelleres Laden: Bei einem 400-Volt-Bordnetz sind an entsprechenden Ladesäulen bislang maximal 250 kW Ladeleistung möglich; mit 800 Volt theoretisch das Doppelte, also 500 kW. Die Technik bringt aber auch dünnere Stromleitungen, was Gewicht, Bauraum und teures Kupfer spart.
Unser Titelbild zeigt die Produktion des 800-Volt-Motors von Bosch in Hildesheim.
Quelle: Bosch