VW ID. Polo erhält APP290-Motor, SiC-Inverter und 38 oder 56 kWh

Auf der Münchner IAA erfuhren wir Interessantes zum Antrieb und Akku des neuen VW ID. Polo und den Schwestermodellen der Electric Urban Car Family. Den Antrieb übernimmt ein neuer Permanentmagnet-Synchronmotor (PSM) mit der Bezeichnung APP290. Um die Erzeugung des Wechselstroms dafür kümmert sich ein von VW selbst entwickelter Siliciumcarbid-Inverter. Als Energiespeicher dienen wahlweise ein NMC-Akku mit 56 kWh für 450 km Reichweite oder ein LFP-Akku mit 38 kWh.

Volkswagen hat eine modifizierte Version seines Elektrobaukastens namens MEB+ angekündigt. Diesen sollen offenbar alle ID-Modelle erhalten, einschließlich des neuen VW ID. Polo und seiner Schwestermodelle Cupra Raval und Skoda Epiq und der älteren Modelle vom ID.3 bis zum ID.7.

Einheitszelle und CTP-Batterie

Dabei kommt die bereits 2021 angekündigte "Einheitszelle" zum Einsatz. Die prismatischen Zellen gibt es mit verschiedenster Chemie und in unterschiedlichen Formaten. Dem Vernehmen nach sind drei Formate für NMC und drei für LFP geplant. Warum das Ding trotz dieser Vielfalt Einheitszelle heißt? Vermutlich, weil die Zelle stets gleich sein soll, egal ob sie von VW selbst oder von einem Zulieferer kommt.

Die Einheitszelle ist stets prismatisch, aber es gibt verschiedene Größen

Bild von: Volkswagen

Denn die Einheitszelle soll nur zur Hälfte von VW selbst gefertigt werden, und zwar in den drei geplanten Werken Salzgitter, Valencia und St. Thomas in Kanada. Ab 2026 will man die zunächst NMC-Zellen in Salzgitter bauen, ein Jahr später folgt LFP in Spanien. Die andere Hälfte der Zellen soll von fünf verschiedenen Zulieferern kommen.

Außer von der VW-Batteriesparte PowerCo sollen die Zellen von Samsung SDI, SK on, Gotion, CATL und LG ES kommen. Auf dem Bild sind auch die kleinere und die größere MEB-Plus-Batterie zu sehen. 

Bild von: InsideEVs

Die Batterie gibt es in zwei Formen: Die kleinere mit drei Zellreihen (im Fachjargon Stacks genannt) ist für die Electric Urban Car Family gedacht, die größere mit vier Stacks für VW ID.3 & Co. Zu den Besonderheiten der Batterie gehört, dass sie von oben gekühlt wird.

Alt und neu im Vergleich: Die MEB-Batterie links enthält Module, der neue MEB-Plus-Akku nicht. Gut zu sehen auch die Kontakte der Zellen, die nun seitlich liegen, nicht mehr oben. 

Bild von: InsideEVs

Die Batterie von VW ID. Polo & Co: Die Kühlplatte mit den Kanälen liegt oben

Bild von: InsideEVs

Vorteil: Die bei einem thermischen Durchgehen entstehenden Gase können nach unten abgelassen werden, und damit von den Insassen weg. Die Zellen haben die dafür nötigen Überdruckventile an der Unterseite, die elektrischen Kontakte sind an den Schmalseiten. Das heißt, auch die Stromschienen müssen seitlich im Längsholmen des Batterierahmens untergebracht sein. Module hat die Batterie nicht, es handelt sich um einen Cell-to-Pack-Ansatz.

In der Electric Urban Car Family werden eine NMC- und eine LFP-Batterie eingesetzt

Bilder von: InsideEVs

Die Einheitszelle ist auch kompatibel mit Siliciumanoden, Natriumionen- und Festkörperchemie

Bilder von: InsideEVs

In der Electric Urban Car Family werden wie erwähnt eine NMC-Batterie mit 56 kWh und ein LFP-Akku mit 38 kWh eingesetzt. Die größere soll bis zu 450 km Reichweite ergeben, die kleinere dann wohl rund 300 km. Wenn wir recht verstanden haben, sollen sich beide in weniger als 25 Minuten von 10 auf 80 Prozent bringen lassen. Wenn die angegebenen Zahlen Nettowerte sind, errechnen sich daraus Ladegeschwindigkeiten von 56 kWh*0,7/25 min = 1,6 kWh/min bzw. 1,1 kWh/min. 

APP290 mit der Karosserieanbindung und der rot angedeuteten Achse im Vordergrund

Bilder von: InsideEVs

Der Inverter, hier rechts im Bild, in Form einer Diskusscheibe fällt kaum auf

Bilder von: InsideEVs

Der eingesetzte Motor trägt den Namen APP290. Die Abkürzung steht für einen Achs-Parallelen Permanentmagnetmotor mit etwa 290 Nm Drehmoment; die Leistung soll bis zu 160 kW betragen. Der Motor selbst ist also ein PSM; er bekommt eine einfache Wassermantel-Kühlung, während der APP550, den es mit 210 und 240 kW gibt, eine aufwendigere Wasser-Öl-Kühlung hat. Diese versorgt auch den Inverter. Letzterer ist hier kein rechteckiger Kasten, der oben auf den Motor gesetzt wird, sondern eher eine Diskusscheibe, die so gut integriert ist, dass sie kaum auffällt.

Diese vier Schlüsselelemente der Leistungselektronik hat VW selbst entwickelt

Bild von: InsideEVs

Weitere Besonderheit: Der Inverter arbeitet mit Siliciumcarbid-Halbleitern (SiC) und ist damit besonders effizient. Unseres Wissens ist das der erste Inverter mit dieser teuren Technik im Kleinwagensegment. VW hat vier Schlüsselelemente des Inverters selbst entwickelt. Die SiC-Chips stecken in den Power-Modulen; sie tun die eigentliche Arbeit des Umrichtens. Dazu kommt noch ein Kondensator ("DC link capacitor") und ein Filter, die zusammen für "sauberen" Wechselstrom sorgen, sowie eine gedruckte Leiterplatte ("circuit board"). 

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Unter dem Strich

Der weiterentwickelte Baukasten MEB+ debütiert in der Electric Urban Car Family. Dazu gehört der APP290, ein neuer, selbst entwickelter Elektromotor mit bis zu 160 kW, ein ebenfalls in weiten Teilen selbst entwickelter und sehr effizienter Siliciumcarbid-Inverter sowie eine von oben gekühlte Batterie, die mit NMC-Zellen 56 kWh speichert, mit LFP-Zellen sind es 38 kWh. Die dabei eingesetzten Einheitszellen Zellen sollen zur Hälfte von VW selbst gebaut, zur anderen Hälfte von asiatischen Spezialisten wie Samsung SDI oder SK on.