Die Serienfertigung der 800-V-Antriebe am Bosch-Standort Hildesheim. (Bild: Bosch)
Bosch startet jetzt die Fertigung neuer Antriebslösungen, die auf 800-V-Technik basieren und Ladezeiten verkürzen sollen. Die 800-V-Version des Inverters setzt auf Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC), die die Effizienz und damit auch die Reichweite steigern. Bei der 800-V-Variante der elektrischen Maschine hat sich die Leistungsdichte erhöht, was das Gewicht senkt und eine kompaktere Bauweise ermöglicht.
Weniger Wärmeverluste durch SiC
In den vergangenen Jahren hat sich 400 V weitgehend als Branchenstandard etabliert. Bei gleicher Stromstärke lässt sich mit der zweifachen Spannung von 800 V nun doppelt so viel Leistung übertragen. Diese Weiterentwicklung ermöglicht dünnere Leitungen, spart Bauraum, Gewicht und den Rohstoff Kupfer. Bei einem 400-V-Bordnetz sind an Ladesäulen bislang maximal 250 kW Ladeleistung möglich; mit 800 V theoretisch das Doppelte.
Für die Inverter kommen zudem SiC-Chips zum Einsatz, bei denen in die Kristallstruktur des hochreinen Siliziums Kohlenstoff-Atome eingearbeitet sind. Dadurch verbessert sich die elektrische Leitfähigkeit der Halbleiter. Zudem geht in der Leistungselektronik 50 Prozent weniger Energie in Form von Wärme verloren. Gleichzeitig steigt der Wirkungsgrad der Inverter auf bis zu 99 Prozent.
Schwerpunktthema: E-Mobility
In diesem Themenschwerpunkt „E-Mobility“ dreht sich alles um die Technologien in Elektrofahrzeugen, Hybriden und Ladesäulen: Von Halbleitern über Leistungselektronik bis E-Achse, von Batterie über Sicherheit bis Materialien und Leichtbau sowie Test und Infrastruktur. Hier erfahren Sie mehr.
Wicklungstechnologie verbessert Leistungsdichte
Die nun in Serie gehende 800-V-Variante des Elektromotors von Bosch hat einen Drehmoment von 830 Nm und eine Leistung von 460 kW. Durch die sogenannte iPIN-Wicklung, also eine Stabwicklung, verbessern sich zudem Effizienz, Kompaktheit und Automatisierungsgrad bei der Fertigung des Motors. In Zahlen ausgedrückt bedeutet das mit Blick auf das Verhältnis von der Stärke zur Größe eines Motors eine bis zu 35 Prozent höhere Leistungsdichte von 60 kW/kg. Dazu kommt eine Drehmomentdichte von 105 Nm/kg. In der Spitze erreicht der Motor damit einen Wirkungsgrad von bis zu 98 Prozent. In der nächsten Generation soll der Elektromotor mit einer Öl-Kühlung ausgestattet sein. So lässt sich entstehende Wärme noch besser ableiten und ein dauerhafter Betrieb auf der Langstrecke oder im Nutzfahrzeugbereich sichern.
