ZF plant Serienstart von 800-Volt-Komponenten

Der Automobilzulieferer ZF geht mit 800-Volt-Technologie für E-Fahrzeuge in Serie und bereitet entsprechende Serienanläufe in China und Europa vor. Die ZF-Komponenten sollen noch in diesem Jahr „in mehreren Fahrzeugen gehobener Segmente“ auf den Markt kommen.

ZF entwickelt und produziert nach eigenen Angaben 800-Volt-Komponenten für den elektrischen Antriebsstrang. Dabei nutzt die zentrale Leistungselektronik laut der Mitteilung des Unternehmens Siliziumcarbid als Halbleiter. Die Technologie hat ZF bereits in der Formel E erprobt, wo jedoch mit einem 900-Volt-System gefahren wird. Der Zulieferer vom Bodensee arbeitet seit 2019 mit dem indischen Mahindra-Rennstall zusammen, zuvor war ZF Antriebs-Partner von Venturi.

„Derzeit arbeiten wir am Serienstart für mehrere 800-Volt-Projekte“, sagt Bert Hellwig, bei ZF verantwortlich für die Systementwicklung elektrischer Antriebe. „Für mehrere Modelle eines chinesischen Herstellers liefern wir den kompletten elektrischen Antriebsstrang inklusive Leistungselektronik. Und für einen europäischen Sportwagenhersteller steuert ZF die Leistungselektronik für eine Hochvolt-Anwendung bei.“ Weitere Serienanläufe würden sich bereits abzeichnen.

Autobauer setzen auf 800-Volt-Technologie, um ihre Bordnetz-Architektur auf höhere (Lade-)Leistungen auszulegen. Fließen höhere Ströme (vorrangig beim Schnellladen, aber auch bei starken Antrieben), müssen dickere Kabel verwendet oder besser gekühlt werden, weil sich mehr Wärme entwickelt. Dadurch steigen Fahrzeuggewicht und Komplexität. Bisher setzt der Porsche Taycan als einziges Serienmodell auf 800 Volt, in diesem Jahr sollen mit dem Hyundai Ioniq 5 und Kia EV6 jedoch auch Volumenmodelle mit dieser Systemspannung auf den Markt kommen.

Wie Hellwig andeutet, geht ZF aber davon aus, dass Modelle wie der Ioniq 5 (ab 32.330 Euro nach Förderung) eher die Ausnahme bleiben werden, der Regelfall sollen wohl Fahrzeuge wie der Taycan oder sein Schwestermodell Audi e-tron GT werden. „Es zeichnet sich ab, dass sich bei künftigen Premiumfahrzeugen oder Sport-Stromern die 800-Volt-Architektur etabliert, wohingegen im Volumenmarkt weiterhin die 400-Volt-Architektur Standard bleibt“, so der Antriebs-Experte.

Ein wichtiges Merkmal der 800-Volt-Komponenten von ZF sei der Einsatz von Siliziumcarbid. Bisher werden vor allem Silizium-Transistoren verbaut. Siliziumcarbid oder kurz SiC senkt die internen Schaltverluste. Weil die Leistungselektronik beim elektrischen Fahren und Rekuperieren einen sehr hohen Energiedurchsatz hat, steigt der Wirkungsgrad des gesamten elektrischen Antriebsstrangs – und damit auch die Reichweite.

Mit dem SiC-Einsatz bei 800-Volt-Komponenten ist ZF aber nicht alleine: Der Zulieferer Delphi Technologies (inzwischen von BorgWarner übernommen) hatte bereits 2019 einen Wechselrichter mit dieser Spannung vorgestellt, der SiC-Halbleiter des Herstellers Cree verwendet.
zf.com