Schwerpunkte

Modularer Aufbau, hohe Standardisierung

Hyundai präsentiert neue Plattform für Elektrofahrzeuge

02. Dezember 2020, 14:00 Uhr   |  Irina Hübner

Hyundai präsentiert neue Plattform für Elektrofahrzeuge
© Hyundai Motor Group

Die Electric-Global Modular Platform (E-GMP) der Hyundai Motor Group.

Hyundai hat eine neue Electric-Global Modular Platform (E-GMP) für batterieelektrische Fahrzeuge entwickelt. Die E-GMP bildet die technische Basis für die nächste Elektrofahrzeug-Generation des Konzerns. Ab 2021 kommt sie im ersten ausschließlich als E-Fahrzeug konzipierten Kia-Modell zum Einsatz.

Gegenüber den bisherigen Plattformen des Konzerns, die in erster Linie auf Antriebe mit Verbrennungsmotor zugeschnitten sind, bietet die E-GMP diverse Vorteile. Dazu zählen laut Hyundai mehr Flexibilität in der Entwicklung, hohe Fahrleistungen, eine größere Reichweite, optimierte Sicherheitselemente und mehr Platz für Insassen und Gepäck.

»E-GMP ist das Ergebnis jahrelanger Forschungs- und Entwicklungsarbeit und vereint modernste Technologien. Durch diese innovative Plattform werden wir unser Angebot an batteriebetriebenen Modellen weiterentwickeln und stärken«, sagte Fayez Abdul Rahman, Senior Vice President des Zentrums für Fahrzeugarchitekturentwicklung der Hyundai Motor Group, zu der die Automarken Kia, Hyundai und Genesis gehören,.

Die Plattform ist modular aufgebaut und stark standardisiert, was die Komplexität reduziert. Dadurch fördert sie eine schnelle und flexible Entwicklung. Sie kann in den meisten Fahrzeugsegmenten eingesetzt werden – sowohl bei Limousinen als auch bei SUV- und Crossover-Modellen. Flexibilität bietet sie zudem hinsichtlich der unterschiedlichen Kundenansprüche an die Fahrleistungen. So wird ein Hochleistungsmodell in weniger als 3,5 s von null auf Tempo 100 beschleunigen und eine Höchstgeschwindigkeit von 260 km/h erreichen können.

Durch die Modulbauweise und den hohen Standardisierungsgrad soll die Plattform der Hyundai Motor Group ermöglichen, ihre Modellpalette in relativ kurzer Zeit zu erweitern.

Stabiles Fahrverhalten, hohe Batteriesicherheit, variables Interieur

Die neue Plattform verbessert das Kurvenverhalten und steigert die Fahrstabilität bei hohen Geschwindigkeiten – vor allem dank des batteriebedingt tiefen Fahrzeugschwerpunkts sowie der optimierten Gewichtsverteilung zwischen Front und Heck, die aus dem Wegfall des Verbrennungsmotors resultiert. Der schnelldrehende Elektromotor gewährleistet zudem eine hohe Fahrdynamik.

Für gesteigerten Fahrkomfort und ein stabiles Handling sorgen die Fünflenker-Hinterradaufhängung, die normalerweise in den Segmenten mittelgroßer und großer Fahrzeuge zum Einsatz kommt, sowie die nach Angaben von Hyundai weltweit erste integrierte Antriebsachse (Integrated Drive Axle, IDA), die zur Kraftübertragung auf die Räder die Radlager mit der Antriebswelle verbindet.

Die Batterie wird in der neuen Plattform durch eine spezielle Tragstruktur aus ultrahochfestem Stahl besonders geschützt. Zur hohen Steifigkeit dieser Struktur trägt auch die zusätzliche Einfassung mit hochstabilen, warmumgeformten Stahlkomponenten bei. Im Fall einer Kollision kann die Aufprallenergie durch energieabsorbierende Bereiche von Karosserie und Fahrwerk, effektive Lastpfade und einen zentralen Teil des Akkupakets, der fest mit der Karosserie verbunden ist, aufgefangen werden. Durch eine Verstärkung des Lastbereichs vor dem Armaturenbrett wird zudem die Kollisionsenergie, die auf das Elektrosystem und die Batterie einwirkt, verringert.

Darüber hinaus beugt die Lastverteilungsstruktur der A-Säulen einer Verformung der Fahrgastzelle vor. Die Energiedichte der Batterie, die zwischen Vorder- und Hinterachse in den Boden integriert ist, wird um rund zehn Prozent höher sein als bei den bisherigen Akkutechnologien der Hyundai Motor Group. Dazu trägt unter anderem die verbesserte Kühlleistung bei, die das Ergebnis einer neuen Batteriestruktur mit separaten Kühlblöcken ist. Diese Struktur ermöglicht eine kompaktere Bauweise, die dem Raumangebot im Interieur zugutekommt und zudem das Gewicht des Akkupakets reduziert.

Der lange Radstand, die kurzen Karosserieüberhänge und das schlanke Cockpitmodul maximieren das Platzangebot im Innenraum. Dessen ebener Boden ermöglicht verschiedene Anordnungen der Vorder- und Rücksitze und mehr Beinfreiheit für die Passagiere.

Hochintegriertes, leistungsstarkes Antriebsmodul, Heck- oder Allradantrieb

Das Antriebssystem besteht aus einem leistungsstarken Elektromotor, einem Getriebe und einem Inverter (Wechselrichter). Alle drei Komponenten sind zu einem Modul zusammengefasst. Es gewährleistet eine kraftvolle Leistungsentfaltung, da die maximale Motordrehzahl um bis zu 70 % höher liegt als bei bisherigen Elektromotoren. Das hochtourige Triebwerk ist kleiner und leichter als andere Motoren mit vergleichbarer Leistung.

Zudem verwenden alle auf der Plattform E-GMP basierenden Modelle ein standardisiertes Batteriemodul desselben Typs, das sich je nach Fahrzeugsegment, Reichweiten-Anforderungen oder Kundenbedürfnissen leicht anpassen lässt. Das Modul besteht aus Standardzellen, die mit so genannter Pouch-Folie ummantelt sind und zu unterschiedlich großen Paketen kombiniert werden können.

Der Elektromotor wird vom Leistungsmodul des Inverters angesteuert, das mit SiC-Halbleitern arbeitet. Das neue Triebwerk erhöht den Wirkungsgrad des Antriebssystems um 2 bis 3 %, was die Reichweite bei gleicher Batterieladung um rund 5 % steigert.

Standardmäßig ist die neue Elektroplattform auf Heckantrieb ausgelegt. Sie kann durch einen zusätzlichen Motor aber auch mit Allradantrieb ausgestattet werden. Das Allradsystem beinhaltet einen Getriebetrennschalter, mit dem der Frontantrieb zu- und abgeschaltet werden kann, um je nach Fahrsituation zwischen Heck- und Allradantrieb wechseln zu können.

Flexibles Ladesystem, Akku auch zur Versorgung externer Geräte nutzbar

Elektrofahrzeuge und auch die Schnellladeinfrastruktur sind heute überwiegend mit 400-V-Systemen ausgestattet, die eine Ladeleistung von 50 bis 150 kW bieten. Doch die 800-V-Infrastruktur, die durch bis zu 350 kW Leistung ein noch schnelleres Stromtanken ermöglicht, wird sich weiterentwickeln.

Die E-GMP ist standardmäßig 800-V-schnellladefähig und kann ohne zusätzliche Komponenten oder Adapter auch an 400-V-Stationen angeschlossen werden. Das Multi-Ladesystem der Plattform ist weltweit eine der ersten patentierten Technologien, die den Motor und den Inverter dazu nutzen, die Kompatibilität des Ladesystems von 400 auf 800 V zu erweitern. Fahrzeuge, die auf der E-GMP basieren, haben mit voller Batterie eine maximale Reichweite von über 500 km (nach WLTP) und können an einer entsprechend leistungsfähigen Station in nur 18 min bis 80 % geladen werden. Ein »Nachtanken« für 100 km Reichweite ist in nur 5 Min möglich.

Das Ladesystem beherrscht das so genannte bidirektionale Laden. Daher kann der Fahrzeugakku dazu genutzt werden, externe Elektrogeräte mit 110- bzw. 220-V-Wechselstrom zu versorgen oder bei Bedarf auch ein anderes Elektrofahrzeug aufzuladen. Ermöglicht wird die Bidirektionalität durch die neu entwickelte integrierte Ladekontrolleinheit (Integrated Charging Control Unit, ICCU).

Sie ist eine Weiterentwicklung des On-Board-Chargers (OBC), der üblicherweise nur eine Laderichtung beherrscht. Die ICCU verfügt über die neue Vehicle-to-Load-Funktion (V2L), mit der ohne zusätzliche Komponenten Energie aus der Fahrzeugbatterie entnommen werden kann. Über die V2L-Funktion, die Strom mit einer Leistung von bis zu 3,5 kW liefert, können eine mittelgroße Klimaanlage und ein 55-Zoll-Fernseher bis zu 24 h lang betrieben werden.

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