Hier gibt es einen Überblick der Elektroauto-Plattformen von Mercedes (EVA1.5, EVA2, MMA), VW und Hyundai
Dieser Artikel vergleicht die Elektroauto-Plattformen EVA1.5, EVA2, MMA, MEB und e-gmp von Mercedes, VW und Hyundai.
Mercedes-Benz hat mit EVA1.5 eine Elektroauto-Plattform die noch auf einer Verbrennerplattform MFA2 basiert. Kurz danach debütiert für größere Modelle die EVA2 Plattform, sie ist wie die anderen Plattformen von Hyundai/Kia und VW nur für Elektroautos entwickelt.
Im November lag der Anteil an Elektroautos in Deutschland bei 10% und die Tendenz zeigt ganz klar nach oben. Daher wollen wir uns nun angucken welche Elektroauto-Plattformen welches Herstellers welche Vorteile bieten.
Vorab zur Erläuterung der Elektroauto-Plattformen verwendeten Komponenten:
Elektromotoren
Es gibt asynchrone Elektromotoren (ASM, ohne seltene Erden), hier wird der Stator fremderregt, also mit Strom. Daher haben sie einen etwas höheren Stromverbrauch als permanent erregte Sychronmotoren (PSM)
Leistungselektronik
Bei der Leistungselektronik wird derzeit bei den meisten Elektroautos die Si IGBT Technologie eingesetzt. Die neue Technik SiC MOSFET kann schneller Leistung schalten, gibt weniger Wärme dabei ab (effizienter) und benötigt teilweise 70% weniger Bauraum und Gewicht. Durch die Effizienz erhöht sich bei gleicher Batteriekapazität die Reichweite um rund 5%. Aktuell kann diese Technologie noch nicht flächendeckend eingesetzt werden, da dazu erst bei den Zulieferbetrieben die Kapazitäten massiv gesteigert werden müssen und Bosch baut in Dresden dafür eine große neue Produktion auf.
Dezidierte Elektroauto-Plattformen bei Mercedes, VW und Hyundai:
Dies bedeutet, dass die Plattform / Architektur nur für Elektroautos konzipiert wurde. D.h. bedeutet eigentlich immer dasselbe: Langer Radstand für die Aufnahme der Batterie, kurze Überhänge, großes Interieur im Vergleich zur Außenlänge, Heckantrieb für bessere Traktion.
Die Elektroauto-Plattformen im Vergleich:
Mercedes EVA 1.5:
Diese EVA1.5 Plattform basiert auf der MFA2 Plattform die für die A-Klasse bis zum GLB eingesetzt wird. Beide Kompakt-SUV – der GLA und der GLB – erhalten hier ein vollelektrisches Pendant (EQA und EQB). Produktionstart des EQA ist schon in den nächsten Wochen und die Auslieferung an die Kunden beginnt im März 2021. Der EQB folgt wenig später.
Basierend auf der MFA2 Plattform erhält die EVA1.5 Elektroarchitektur – im Gegensatz zu EV-only Plattformen – standardmäßig Frontantrieb. Dies hat Traktionsnachteile, da kaum noch Gewicht auf der Vorderachse lastet. Optional (und bei den AMG Derivaten) gibt es auch noch eine E-Maschine an der Hinterachse (dies soll die E-Maschine vom der Vorderachse vom EQC sein). An der Vorderachse könnte ein stromsparender PSM Motor zum Einsatz kommen während an der Hinterachse dann die effizientere der beiden EQC Maschinen verbaut wird. Die EVA1.5 Plattform läuft auf 400 Volt und setzt noch auf Si IGBT Leistungselektronik. D.h. die Reichweite wird bei rund 350-400 km liegen (60 kWh Akku) und die Ladedauer entspricht dem aktuellen Standard. Der EQA und EQB werden in der Spitze wie der EQC mit rund 110 kW laden können.
Mercedes EVA2
Die EVA 2 Plattform ist Mercedes erste Plattform rein für Elektroautos. Sie ermöglicht Reichweiten von 550 bis über 700km. Im Gegensatz zur Vision EQS kommt hier ab Start keine 800 Volt Technologie zum Einsatz. Auch die innovative Leistungselektronik SiC gibt es nicht ab Start. 800 Volt und SiC Leistungselektronik wird voraussichtlich erst zur Mitte des Lifecycles der EVA2 Plattform eingeführt. AMG Derivate der EVA2 Plattform werden bis zu 680 PS leisten.
Die maximale Ladeleistung des EQS liegt bei 166 KW. Er soll somit 250 km in 15 min laden. Dies gilt vermutlich für den stromsparenden WLTP Zyklus. Auf der Langstrecke auf der Autobahn kann man von 8 min pro 100 km ausgehen (abhängig von der Außen- und Akkutemperatur). Im Jahr 2021 (Herbst) erscheint der EQS als Limousine (V297). Anfang 2022 beginnt die Auslieferung des EQE (V295). Ebenfalls in 2022 erscheint der EQS SUV (X296). Danach der EQE SUV (X294). Als letztes Mitglied der EVA2 Familie kommt der EQS SUV Maybach.
2025: Mercedes MMA
Hier zieht Mercedes dann alles Register wenngleich diese Plattform auch erst im Jahr 2025 debütiert. Sie kann zwar kleine Verbrennungsmotoren aufnehmen (aus der Kooperation mit Geely/Volvo), wird derzeit aber unter der Maxime „Electric first“ entwickelt. Erstmalig bei Mercedes kommt neben 800 Volt auch die SiC Leistungselektronik zum Einsatz. Zudem soll ein zweistufiges Planetengetriebe die Effizienz weitere erhöhen.
Die moderne Elektroauto-Plattform von Hyundai heißt E-GMP
Hyundai und Kia haben derzeit schon vier Elektroautos auf dem Markt die besonders für ihre hohe Effizienz bekannt sind. Sie verfügen über PSM Motoren und dank ihrer Effizienz über relativ hohe Reichweiten von 480 km. Die Ladegeschwindigkeit von rund 75 kW, besonders bei Langstrecken auf der Autobahn war bisher nicht so gut. Die Modelle Kona electric, Kia e-Niro und Kia e-Soul basieren auf der einer Verbrennerplattform wie die Mercedes EVA1.5. Daher kommt wenige Monate nach dem Mercedes EQA die neue Hyundai/Kia E-GMP Plattform.
Sie kann in vielen Bereichen schon das, was Mercedes 2025 mit der MMA Plattform können möchte. So bietet die E-GMP Plattform SiC Leistungselektronik, eine 800 Volt Technologie. Eine Reichweite von über 500 km (je nach Fahrzeug) und eine enorme Ladegeschwindigkeit soll die e-gmp Plattform auszeichnen. Die Batterie ist in nur 18 min wieder auf 80% nachgeladen. Gemäß den über 500 WLTP-km könnte man so 400 km in 18 min nachladen (Vergleich EQS 250 km in 15 min). Auf dieser Plattform sollen über 11 Modelle entstehen. Den Anfang macht Ende des ersten Halbjahres der Hyundai ioniq 5.
Die neue e-GMP Plattform unterstützt bidirektionales Laden. Damit könnte das Fahrzeug als Speicher für die heimische Solaranlage genutzt werden, oder auch andere elektrische Verbraucher laden. Zudem kann man hier auch andere Elektroautos laden (V2V), die liegengeblieben sind oder nur noch wenig Strom haben (dies könnte bspw. für Pannenhilfsflotten wie ADAC, AvD, ACE etc. sein).
Elektroauto-Plattform von VW heißt MEB
Der Modulare Elektro-Baukasten wurde nur für Elektroautos entwickelt. VW kann sich das mit den ganzen Marken leisten. Hohe Stückzahlen kann man so gut erreichen. Im Vergleich zum E-GMP, der defacto nur 9 Monate startet wirkt der MEB Baukasten relativ konservativ. Die Ladeleistung ist je nach Akkugröße zwischen 100 kW und 125 kW solide.
Derzeit wird eine Si IGBT Leistungselektronik verbaut und die Plattform arbeitet mit 400 Volt. Dies kann sich im Laufe des Lebenszyklus wie bei der Mercedes EVA2 Plattform ändern.
Während der VW ID3 (Golf Ersatz) bereits seit September 2020 erhältlich ist, kommt der VW ID4 (Tiguan Ersatz) noch im Dezember 2020 zu den Kunden. Im Januar 2021 startet der Elektro – SUV von Skoda. Skoda ist mit dem Enyaq schon fast für das ganze Jahr 2021 ausverkauft. Der VW ID5 startet im Frühjahr und ist ein ID4-Coupé. Ebenfalls im Frühjahr startet der Audi Q4 etron auf der MEB Plattform sowie der Seat el-born (ID3 von Seat). Später erscheint ein großer SUV als VW ID6. Der Elektro-Bus mit Anleihen am VW T1 soll als VW ID7 im Jahr 2022/2023 erscheinen. Die MEB Plattform darf auch Ford nutzen. Ford hat sich die MEB Plattform für zwei SUV Modelle lizensiert und will eins davon im Werk Köln ab 2022/2023 fertigen.
Fazit von den Elektroauto-Plattformen :
Die Mercedes EVA2, MMA sowie Hyundai e-GMP sind voll alltagstauglich. Bei der EVA2 erreicht man dies mit sehr hohen Batteriegrößen von über 100 kWh. MMA Modelle zeichnen sich durch eine hohe Effizienz und hohe Ladegeschwindigkeit aus und sind daher sehr alltagstauglich. Hyundai geht mit der e-gmp einen guten Mittelweg. Sehr hohe Ladeleistung und ein relativ günstiger Verbrauch benötigen keinen Akku von über 100 kWh Kapazität. VW erreicht mit dem MEB mit der größten Batterie von 82kWh (brutto) Reichweiten von über 500 km. Ist diese Reichweite aber aufgebraucht, muss man länger (40min) auf 80 % laden. Wer allerdings im Alltag selten weiter als 100 km fährt ist mit allen Plattformen gut bedient. Das ist die Chance der gut vernetzten EQA und EQB Modelle.
3 Antworten
Entschuldigung, aber was genau versteht der Autor unter einer fremderregten Asynchronmaschine ??
Fremderregung heißt Rotor oder Stator werden von einer( aus einem zweiten Stromkreis gespeisten) Wicklung durchflutet.
Um genau zu sein bei Stromwendern ist der Rotor der Anker mit der Ankerwicklung, der Stator kann dann entweder einen permanent Magneten enthalten, dann ist die Maschine Permanenterregt, oder er erzeugt ein Feld mit einer Wicklung in dem Fall der Erregerwicklung. Die Wicklung kann jetzt in Reihe, Parallel zur Ankerwicklung, oder eben an einer zweiten Quelle gespeist werden, dann ist es ne Fremderregte Kommutatormaschine/Gleichstrommaschine mit Bürsten. Eine Synchronmaschine kann Fremderregt werden in dem man ne Spule als Rotor nutzt. Bei Drehstrommaschinen ist die Ankerwicklung die im Stator… Nimmt man statt der Spule nen Permanentmagneten ist es ne permanenterregte Sychronmaschine, nimmt man nen Kurzschlussläufer, hat man die Induktionsmaschine oder auch Asynchronmaschine…
Die Asynchronmaschine kann man meiner Meinung nach nicht als fremderregt bezeichnen oder mit sehr viel Phantasie, halte ich aber für Schwachsinnig.
Bei der Asynchronmaschine führt der Unterschied der Synchrondrehzahl (abhängig von Polpaarzahl und Netzfrequenz) zur Rotordrehzahl, wegen der Änderung des Flusses durch die Leiterschleifen, zu einem Induktionsstrom. Wegen der Lorentzkraft auf die einzelnen Leiterschleifen oder “Käfigstangen” gibt es dann ein Drehmoment auf den Rotor.
Die ASM Maschinen bspw vom EQA 250 oder EQC 400 4matic verzichten auf seltene Erden und benötigen daher auch Strom für den Stator.
Eine PSM Maschine hat in den meisten Fällen Neodym als Stator, welcher nicht bestromt werden muss. Daher ist hier der STromverbrauch besser (siehe Kona EV).
Dieser Motor eignet sich aber nicht so gut für die 2. E-Achse.