Komplette Bandbreite an Technik und Know-how für Hybridfahrzeuge und Elektroautos der Zukunft
Continental bietet Automobilindustrie breit aufgestelltes Portfolio bei der Entwicklung von Hybrid- und Elektroantrieben. Skalierbare Systeme für erwarteten Mix aus Energiequellen, Speichern und Antriebskonzepten
Regensburg/Wien, den 07. Mai 2009.
Die Entwicklung vom Verbrennungsmotor der Gegenwart zum Zero-Emission-Elektroauto der Zukunft wird in vielen einzelnen Schritten erfolgen. Der internationale Automobilzulieferer Continental stellt den Automobilherstellern dafür ein breites Portfolio an Komponenten und Systemen zur Verfügung – angefangen von der Optimierung der Verbrennungsmotoren bis hin zu Komponenten für das vollständig elektrisch betriebene Fahrzeug. Dabei wird der Übergang fließend sein. Je nach Anwendung können unterschiedliche Antriebstechnologien eingesetzt werden. Damit besteht die Möglichkeit, auf die unterschiedlichsten gesetzlichen Regelungen und Marktanforderungen zu reagieren. Entscheidend ist es deshalb, die Systeme durch Modulbauweise skalierbar und flexibel zu gestalten sowie die einzelnen Komponenten zu vernetzen und zu steuern. „Für Continental ist es erklärtes Ziel, auf diesem Sektor seine führende Rolle als Zulieferer auszubauen. Mit unserem flexiblen Baukasten für Leistungselektronik und Lithium-Ionen-Batterien sowie den Aktivitäten im Bereich Elektromotor, bei dem wir eng mit unserem Kooperationspartner ZF zusammen arbeiten, decken wir alle wesentlichen Komponenten für Hybrid- und Elektrofahrzeuge ab und unterstreichen so unsere Marktposition.
Leistungselektronik EPF2 (2. Generation) für Hybrid – und Elektrofahrzeuge
Ferner können wir unseren Kunden komplette Systemlösungen inklusive einem Integrated Powertrain Management anbieten“, betont Dr. Karl-Thomas Neumann, Vorstandsvorsitzender der Continental AG sowie Leiter der Division Powertrain. Antriebskonzepte werden sich in Zukunft noch stärker nach dem Einsatzgebiet und der dafür notwendigen Fahrleistung und Fahrweise unterscheiden. Das Unternehmen erwartet für das Jahr 2012 rund zwei Millionen Hybrid- und Elektrofahrzeuge weltweit.
Angepasste Antriebskonzepte für unterschiedliche Einsatzgebiete
„Unsere Marktstudien belegen, dass der überwiegende Teil der Autofahrer vorwiegend auf Kurzstrecken und im Stadtverkehr unterwegs ist. Mehr als zwei Drittel davon überwiegend im Stadtverkehr. Elektrisches Fahren, vor allem in Städten und stadtnahen Bereichen wird künftig somit an Bedeutung gewinnen", sagte Jörg Grotendorst, Leiter der Business Unit Hybrid & Electric Vehicles, Division Powertrain. Zusätzliche Chancen ergeben sich durch die Möglichkeit, die Fahrzeuge in den Netzverbund der Energieversorger einzubinden.
Li-Ionen-Batterie (Energiespeicher) für den Einsatz in Nutzfahrzeugen
Bei mittleren Fahrstrecken werden sich im Laufe der Jahre Hybridfahrzeuge durchsetzen. Allerdings wird es auch hier eine Entwicklung geben vom Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, der von einen elektrischen Antrieb unterstützt wird, hin zum Elektrofahrzeug mit Range-Extender, einem kleinen Verbrennungsmotor an Bord, der zusätzlich Strom generiert und damit die Reichweite erhöht. Für Langstreckenfahrzeuge werden Antriebe mit optimierten Verbrennungsverfahren und kleinen leistungsoptimierten Motoren eine zentrale Rolle spielen, hier sind die wesentlichen Stichpunkte Downsizing, Turbo-Aufladung sowie synthetische Kraftstoffe der zweiten Generation. Auch bei Nutzfahrzeugen wird schon kurzfristig Hybridtechnologie zum Einsatz kommen. Lastwagen für den Güterverteilverkehr und Busse in Ballungsgebieten können rund 30 und mehr Prozent an Kraftstoff einsparen, weil sie überwiegend Kurzstrecke im Stopp-and-Go-Verkehr fahren, in dem der Hybridantrieb seine Vorteile voll ausspielen kann. Continental hat mit ZF Friedrichshafen vor wenigen Tagen eine Vereinbarung für eine Zusammenarbeit im Nutzfahrzeugbereich geschlossen; dazu wird Continental Lithium-Ionen-Batterien der neuesten Generation beisteuern.
Skalierbarer Baukasten für die Elektrifizierung des Antriebsstrangs
Li-Ionen Batterie für PKWs
Continental Powertrain hat kostengünstige Antriebskomponenten und Komplettsysteme zur Elektrifizierung des Antriebsstranges zur Serienreife entwickelt, um eine möglichst schnelle Marktdurchdringung der umweltfreundlichen Technologie zu ermöglichen.
Die Kernkomponenten sind dabei der Energiespeicher (Batterie), die Leistungselektronik und der Elektromotor.
Zu den Aufgaben der Leistungselektronik gehört es, den Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom für den Elektromotor zu wandeln und diesen damit zu steuern. Beim Rekuperieren (Bremsenergierückgewinnung), also dem Erzeugen von Strom, funktioniert dieser Vorgang in umgekehrter Richtung - die Energie daraus wird in der Batterie gespeichert. Ein DC/DC-Wandler, der ins Gehäuse der Leistungselektronik integriert ist, wandelt die Spannung der Hybrid-Batterie passend für das Standard-Bordnetz und umgekehrt. In der nächsten Generation verringert Continental das Bauvolumen dieser Steuerungselektronik, Leistungselektronik mit DC/DC Wandler, um weitere 30 Prozent auf rund fünf Liter, das heißt, der Platzbedarf wird weiter sinken. Die Komponenten werden in ein Gehäuse integriert, das dem Platz der Lichtmaschine entspricht, die in diesem System überflüssig ist. Der Integrationsaufwand in die Fahrzeuge lässt sich somit deutlich senken.
Ein weiteres Entwicklungsthema ist der elektrische Achsantrieb. Durch die kompakte Bauweise wird die Integration des Elektroantriebs in unterschiedliche Fahrzeugplattformen flexibler und einfacher, was alternative Einsatzmöglichkeiten in bestehende Fahrzeugkonzepte bietet.
Leistungselektronik und Lithium-Ionen-Batterie sind modular aufgebaut, diese Komponenten lassen sich also mit vergleichsweise kleinem Aufwand in bestimmten Bereichen an unterschiedlichen Bauraum und Leistungsanforderungen anpassen. Dabei sind bestimmte Baugruppen Standard. Sie werden nur in ihrer Anzahl multipliziert oder die verschiedenen Elemente werden je nach Systemanwendung kombiniert. Somit lässt sich ein weites Anwendungsfeld vom Stopp/Start-System, Mild- und Vollhybrid bis hin zu Pluginhybriden, Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeugen zu optimierten Kosten und hoher Qualität bedienen.
Continental ist heute bereits in der Lage, Lithium-Ionen-Energiespeicher für Anwendungen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen zu liefern. Als erster Hersteller weltweit produziert Continental Lithium-Ionen-Batterien für den Einsatz in Hybridfahrzeugen seit Ende 2008 serienmäßig. Li-Ion-Energiespeicher der neuesten Generation bieten im Vergleich zu den derzeit noch eingesetzten Nickel-Metallhydrid-Batterien eine deutlich höhere Speicherdichte.
Elektrischer Antrieb der Nebenaggregate statt Hydraulik
Zu den Herausforderungen der kommenden Jahre für Automobilhersteller gehören die strengeren Abgasnormen nicht nur in Europa mit Euro 6, sondern auch in den schnell wachsenden asiatischen Märkten. Außerdem müssen die Automobilhersteller den CO2-Ausstoß der Fahrzeuge, also den Verbrauch, signifikant senkten, um empfindlichen Strafsteuern zu entgehen. Diese erreichen bei schweren Limousinen oder SUV leicht vier- oder sogar fünfstellige Euro-Beträge. In einem ersten Schritt werden diese konventionell angetriebenen Fahrzeuge mit Stopp-Start-Systemen ausgerüstet. Um hier die Energieversorgung des Bordnetzes sicher zu stellen, bietet Continental entsprechende Energiemanagementsysteme. Durch die Elektrifizierung von Aggregaten wie Servolenkung oder Kühlwasserpumpe, bei denen die konventionelle, energieaufwändige Hydraulik durch einen elektrischen Antrieb ersetzt wird, ergeben sich zusätzlich beträchtliche Sparpotenziale.
Simone Geldhäuser
Leiterin Medien
Vitesco Technologies