Neues Axialfluss-System für starke Antriebe mit 300 bis 700 kW

Das 2020 gegründete US-amerikanische Start-up Turntide Technologies ist ein Spezialist für Elektromotoren und Inverter. Nun stellt das Unternehmen eine elektrische Antriebseinheit (EDU) vor, die sich für Antriebsleistungen von 300 bis 700 kW eignet. Der Motor ist eine Axialfluss-Maschine.

Axialflussmaschinen, auch Scheibenläufermotoren genannt, bieten im Vergleich zu herkömmlichen Radialflussmaschinen vor allem eine kompakte Bauweise und ein niedriges Gewicht. So gelten sie als gute Lösung, wenn hohe Leistungsdichte entscheidend ist, wie bei Sportwagen. So ist es wohl kein Zufall, dass sich Mercedes-AMG auf diese Technologie eingeschossen hat.

Aber ein Elektromotor ist nicht einmal die halbe Miete, wenn es um den Elektroantrieb geht. Auch Leistungselektronik und Getriebe gehören dazu. Deswegen setzen viele Hersteller inzwischen auf 3-in-1-Lösungen, wie Turntide schreibt. Mit einer solchen elektrischen Antriebseinheit (EDU) sparen sich Autohersteller das Klein-Klein: Wer den Antrieb bei Zulieferern kauft, muss die Komponenten nicht einzeln validieren und dann aneinander anpassen. Das verkürzt die Entwicklungszeiten. Und wenn Motor, Inverter und Getriebe wirklich ideal zusammenpassen, kann das zu mehr Effizienz und besserer Raumausnutzung führen, erklärt Turntide.

Eine solche EDU, und zwar mit der noch neuen Axialfluss-Technologie, stellt der kalifornische Spezialist nun vor. "Wir haben eine hochgradig konfigurierbare und skalierbare EDU entwickelt, die sich problemlos in ein breites Anwendungsspektrum integrieren lässt – von leistungsstarken Freizeitfahrzeugen bis hin zu elektrischen Baumaschinen", fasst Turntide-Chef Steve Hornyak die Vorteile zusammen. Mit "Freizeitfahrzeugen" (recreation vehicles) meint er offenbar Rennvehikel wie dieses:

Mit dem Rallyefahrzeug Sierra Echo-R zeigte Turntide, dass die Axialfluss-EDU auch rabiate Umgebungen aushält

Bild von: Turntide

Dass die Axialfluss-EDU von Turntide weder Erschütterungen noch Schmutz oder Hitze fürchtet, demonstrierte das Unternehmen kürzlich mit seinem Sierra Echo-R beim King of the Hammers in der kalifornischen Wüste, einem der härtesten Offroad-Rennen der Welt.

Kernstück der neuen Axialfluss-EDU dürfte einer der Axialflussmotoren von Turntide sein, die bereits 2025 vorgestellt wurden. Im obigen Video erklärt ein Ingenieur das Aggregat namens AF 430S mit einer Peakleistung von 310 kW. Daneben gibt es noch fünf andere Motoren, die zwischen 175 und 561 kW Spitzenleistung bringen. Die genauen Spezifikationen finden sich auf der Turntide-Website.

Der Antrieb ist für den Einsatz in unterschiedlichsten Fahrzeugen konzipiert. Die Einheit unterstützt Spannungen von 400 Volt und mehr. Die mögliche Nennleistung liegt bei 73 kW bis 220 kW, die Peakleistung bei 300 bis 700 kW, und zwar offenbar pro Achse. Dabei können mehrere Scheibenmotoren nebeneinandergepackt ("gestacked") werden. 

Vorteile der Axialfluss-Technik von Turntide:

• Die hohe Leistungsdichte reduziert Platzbedarf und Gewicht, was den Einsatz einer größeren Batterie ermöglicht.
• Das hohe Drehmoment bei niedriger Drehzahl erlaubt die Verwendung von einfachen Getrieben. Das vereinfacht den Antrieb, senkt Gewicht und Kosten und bedingt eine höhere Zuverlässigkeit.
• Motor und Inverter teilen sich die Kühlung, was das System vereinfacht.
• Um Ausfallzeiten zu reduzieren, können einzelne Komponenten separat gewartet werden.

Der neue Axialfluss-Antrieb wird vom 3. bis 7. März auf der Baumesse Conexpo in Las Vegas vorgestellt – denn der Antrieb eignet sich auch für Baumaschinen.

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Unter dem Strich

Nun ja, der Axialflussantrieb von Turntide ist wohl nichts für ganz normale Elektroautos, sondern eher für Rallyefahrzeuge, Sportwagen, Baumaschinen und mehr. Interessant finden wir aber, was die Firma zum Thema Integration schreibt: Für Hersteller, die den Antrieb nicht selbst entwickeln, sondern zukaufen, könnte eine integrierte 3-in-1-Einheit (EDU) praktischer sein als der separate Kauf von drei Komponenten, die schließlich gut zusammenpassen sollten.

Da fällt uns zum Beispiel der neue Renault Twingo ein, dessen 60-kW-Permanentmagnetmotor (PSM) von einer chinesischen Firma namens Shanghai Edrive stammt. Wir werden bei Renault fragen, ob Inverter und Getriebe aus der gleichen Quelle kommen.