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Valeo und Mahle entwickeln gemeinsam magnetfreie E-Achse

14. Oktober 2024, 11:03 Uhr | Irina Hübner

Explosionsansicht des iBEE-Systems.

Valeo und Mahle bauen ihre Produktportfolios für magnetfreie elektrische Motoren (Electrically Excited Synchronous Machine, EESM) aus. Die beiden Unternehmen entwickeln eine magnetfreie E-Achse, die in E-Fahrzeugen mit Höchstleistungen von 220 bis 350 kW zum Einsatz kommen soll.

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Basierend auf der erfolgreichen Entwicklungszusammenarbeit Valeos mit einem europäischen Fahrzeughersteller in diesem Bereich will Valeo nun gemeinsam mit Mahle die oberen Segmente von E-Fahrzeugen erschließen. Mit ihrem neuen iBEE-Systems (Inner Brushless Electrical Excitation – innere bürstenlose elektrische Energieübertragung) wollen die beiden Automobilzulieferer die Leistung und Effizienz magnetfreier E-Motoren revolutionieren.

In einer jüngst unterzeichneten Entwicklungsvereinbarung haben die beiden Unternehmen vereinbart, ihre jeweilige Expertise in dieses Projekt einzubringen: Während Valeo sein Know-how bei E-Motoren und hocheffizienten Invertern (Wechselrichtern) einfließen lässt, steuert Mahle seine Mahle-Contactless-Transmitter- (MCT-)Technologie für magnetfreie Rotoren bei.

Außerdem beabsichtigen die Partner, ein innovatives Kühlkonzept entwickeln, um ein herausragendes Verhältnis von Dauer- zu Spitzenleistung zu erzielen. Des Weiteren halten die Entwickler eine Reduzierung des CO2-Fußabdrucks im Vergleich zu einem System mit permanentmagneterregtem E-Motor gleicher Leistung um mehr als 40 Prozent für möglich. Tests der ersten Prototypen sollen bis Ende 2024 abgeschlossen sein.

Das erste EESM-Projekt von Valeo

Valeos erstes EESM-Projekt baut auf einer seit 2022 laufenden Zusammenarbeit von Valeo mit einem europäischen Automobilhersteller auf, um eine neue Generation magnet-freier elektrischer Motoren (EESM) zu entwickeln. Das Projekt hatte zwei Ziele: erstens, eine All-In-One-Architektur mit neuem Stator und neuer Kühlung zu entwickeln, mit der die Leistungsdichte gegenüber Motoren der aktuellen Fahrzeuge des Herstellers um 30 Prozent gesteigert werden kann und, zweitens, den CO2-Fußabdruck gegenüber permanentmagneterregten E-Motoren um 30 Prozent zu senken.

Vor allem dank Valeos Inverter-Expertise konnten die Erwartungen nach einer erfolgreichen sechsmonatigen Validierungsphase mit Blick auf Leistung und Effizienz übertroffen werden. Die Ergebnisse entsprechen den Eigenschaften permanentmagneterregter E-Motoren für Fahrzeuge der Kleinwagen- und Kompaktsegmente und bieten gleichzeitig alle Vorzüge der magnetfreien Technologie (Verzicht auf seltene Erden, niedriger CO2-Fußabdruck, etc.).

Mahle mit Fokus auf elektrischen Antriebssystemen

Im Rahmen seiner Elektrifizierungsstrategie fokussiert sich Mahle auf die Entwicklung elektrischer Antriebssysteme. Seine Technologie der kontaktlosen Übertrager für magnetfreie E-Motoren belegt die hohe Expertise des Unternehmens in diesem Bereich. Aufgrund ihres hohen Reifegrades ist diese Technologie ein entscheidender Schlüssel für die nächste Evolutionsstufe EESM-basierter E-Achsen.

Der Verzicht auf seltene Erden ist nicht nur ein positiver Beitrag zur Nachhaltigkeit der E-Mobilität, sondern bringt auch Vorteile bei Kosten und Ressourcensicherheit. Zentrales Merkmal ist die induktive und damit kontaktlose Leistungsübertragung – durch sie arbeitet der Motor verschleißfrei und ermöglicht einen Wirkungsgrad, der neue Maßstäbe setzt.

Ziel: Leistung und Effizienz magnetfreier E-Motoren revolutionieren

Xavier Dupont, Valeo Power Division CEO, erklärt: »Diese Zusammenarbeit mit Mahle ist die perfekte Verbindung. Mahle entwickelt den EESM-Rotor und sein bürstenloses Erregersystem. Basierend auf seinem Know-how in Leistungselektronik, liefert Valeo die Steuerung des elektrischen Motors und des bürstenfreien Systems, die in Valeos Inverter integriert ist. Diese Partnerschaft ermöglicht es Valeo, sein EESM-Portfolio in Richtung oberer Fahrzeugsegmente zu erweitern und ist ein Schlüssel für die Entwicklung nachhaltigerer Lösungen für die Automobilindustrie.«

»Für dieses Projekt bündeln zwei Vorreiter der E-Mobilität ihre Kräfte. Die neue E-Achse wird von der Mahle-Technologie-Expertise bei magnetfreien kontaktlosen Übertragern profitieren. Gemeinsam werden wir neue Benchmarks für Bauraum und Effizienz von EESM-basierten E-Achsen schaffen und den nächsten Schritt in Richtung Mobilität der Zukunft für unsere Kunden gehen«, ergänzt Martin Wellhöffer, Mitglied der Mahle-Konzern-Geschäftsführung.