ZF predstavuje najnovšiu generáciu elektrických pohonov pre osobné a ľahké úžitkové vozidlá. Stanovuje štandardy vďaka vynikajúcej hustote výkonu a energetickej účinnosti. ZF to dosahuje vďaka početným inováciám na úrovni komponentov aj systémov. Patrí medzi ne kompaktný dizajn pohonov, „diskrétny prístup“ vo výkonovej elektronike a použitie materiálov šetriacich zdroje, vďaka čomu je výroba pohonov udržateľnejšia. Nové e-pohony ZF svojou modulárnou koncepciou podporujú výrobcov automobilov pri prispôsobovaní ďalšej elektrifikácie celého ich modelového radu. Pre koncových zákazníkov ponúkajú nové technológie vyššiu účinnosť, väčší výkon a kratšie časy nabíjania.

ZF vyvíja a vyrába technológie pre mobilitu budúcnosti. Dva milióny vyrobených elektrických motorov a vysokonapäťový elektrický systém vozidla s 800-voltovou technológiou, ktorý sa začne sériovo vyrábať tento rok, ukazujú: ZF udáva tempo na dynamickom trhu s elektromobilitou a teraz ďalej rozširuje svoje úlohu technologického a inovačného lídra. Dôkazom úspešnej transformácie spoločnosti je najnovší vývoj, ktorý ZF predstavila medzinárodným médiám vo Friedrichshafene 21. novembra 2022.

Systémový prístup predvída požiadavky trhu

Spoločnosť ZF už vyvíja svoju komplexnú produktovú radu pre čisto elektrické pohony s ohľadom na funkcie požadované zákazníkmi a koncovými používateľmi. S cieľom lepšie a rýchlejšie uspokojiť vysoko diverzifikované požiadavky trhu teraz technologická skupina predstavuje novú generáciu elektrických pohonov založenú na celkovom modulárnom koncepte s elektromotorom, meničom, prevodovkou a softvérom. „Zameriavame sa na tri základné systémy, ktoré spĺňajú hlavné požiadavky našich zákazníkov, a to efektívnosť, výkon a náklady, a to aj v štandardnej verzii,“ vysvetľuje Markus Schwabe, manažér produktového radu, Electrified Powertrain Systems. "Na tomto základe vieme optimálne implementovať ďalšie individuálne požiadavky zákazníkov v e-vozidlách všetkých segmentov."

"Veľký záujem výrobcov o naše produkty v sektore osobných aj úžitkových vozidiel potvrdzuje naše veľké množstvo nevybavených objednávok vo vysokonapäťovom biznise. S ďalšou generáciou elektrických pohonov dôsledne pokračujeme v našej stratégii rozvoja udržateľných a efektívna mobilita pre budúcnosť,“ vysvetľuje člen predstavenstva ZF Stephan von Schuckmann, ktorý je v rámci skupiny zodpovedný za e-mobilitu.

Inovatívna sila v systéme, ako aj v komponentoch

S novou generáciou elektrických pohonov poskytuje ZF plne integrované systémy elektrického pohonu. Vďaka vysokej úrovni odborných znalostí v oblasti rozhrania a jedinečnému know-how pre jazdné stratégie môžu aplikační inžinieri ZF plne vyhovieť požiadavkám zákazníkov tým najlepším možným spôsobom. Skupina však bude inovatívne komponenty ponúkať aj jednotlivo, na ktorých je založené vlastné systémové riešenie. "Vďaka sofistikovaným vnútorným rozhraniam umožňuje nový, mimoriadne kompaktný dizajn úpravy systému alebo komponentov s minimálnym úsilím. Okrem toho má dizajn veľmi vysokú štrukturálnu tuhosť, čo umožňuje vynikajúce hlučnosť," vysvetľuje Dr. Otmar Scharrer, vedúci vývoj pre Electric Drive Technologies.

Nová generácia elektrických pohonov ZF bude dostupná na trhu ako kompletný systém od roku 2025; ZF prinesie jednotlivé komponenty do sériovej výroby skôr. Nasledujúce inovácie na úrovni komponentov prispievajú k pokročilému celkovému systému:

S „technológiou diskrétneho balenia“ riadi výkonová elektronika vyváženie medzi vysokým stupňom jednotnosti komponentov a vysokou prispôsobivosťou. Individualizácia prebieha na úrovni čipu: Diskrétne štruktúrovaný menič ZF je zostavený s individuálnymi výkonovými polovodičovými spínačmi. Táto modularita ponúka lepšiu škálovateľnosť výkonu, než je možné pri zložitých napájacích moduloch. Okrem toho si „technológia diskrétneho balíka“ ZF vyžaduje menej typov komponentov ako použitie bežných napájacích modulov. „S naším novým prístupom k výkonovej elektronike dokážeme rýchlejšie a presnejšie uspokojiť rôzne požiadavky trhu,“ vysvetľuje Scharrer.

S novým, vysoko integrovaným e-motorom ZF opäť zvyšuje hustotu výkonu v porovnaní s technológiou, ktorá je v súčasnosti dostupná na trhu. Rozhodujúcu úlohu tu zohráva nová koncepcia chladenia a nová technológia navíjania. Vďaka novej koncepcii chladenia umožňuje ZF olej obtekať priamo okolo medených tyčí – presne v mieste, kde sa počas prevádzky vytvára najviac tepla. Takéto vysoko účinné chladenie výrazne zvyšuje výkon pri rovnakej hmotnosti a inštalačnom priestore. Trvalý výkon elektromotora sa zvýši až na 85 percent špičkového výkonu. Okrem toho je možné do značnej miery upustiť od používania ťažkých vzácnych zemín a elektrický motor tak možno vyrábať udržateľnejšie. Technológia pleteného navíjania vyvinutá spoločnosťou ZF, ďalší vývoj vinutia „vlásenky“, umožňuje celkovo o 10 percent menej inštalačného priestoru. Samotná hlava vinutia je približne o 50 percent menšia ako pri konvenčných prístupoch. To znamená, že sa spracováva približne o 10 percent menej surovín.

So svojou novou koaxiálnou redukčnou prevodovkou prenáša ZF svoje popredné svetové know-how v oblasti planétových prevodoviek na novú generáciu elektrických pohonov. Dve integrované planétové prevody nielenže generujú požadovaný pomer náprav, ale obsahujú aj plne integrovanú funkciu diferenciálu. V porovnaní s bežnými koncepciami offsetu toto nové riešenie znižuje hmotnosť a požiadavky na inštalačný priestor bez kompromisov v účinnosti, hluku a vibráciách.

Vysokonapäťové meniče (DC-DC meniče) zohrávajú ústrednú úlohu v elektrických pohonoch poháňaných palivovými článkami. Kompenzujú nízke výstupné napätie a silný pokles napätia pri vysokom zaťažení palivových článkov. Nový vysokonapäťový menič z platformy výkonovej elektroniky ZF, ktorý bol vyvinutý pre aplikácie osobných a úžitkových vozidiel, má z hľadiska účinnosti najvyššiu hodnotu 99,6 percenta.