MAXIMA: Forscher-Teams wollen Axialflussmotoren günstiger machen

Die Entwicklung von Axialfluss-Synchronmaschinen (AFSM) für den breiten Automobilmarkt und des zugehörigen Fertigungsprozesses sind die Ziele des von der EU geförderten neuen Forschungsprojekts MAXIMA. Bis 2027 sollen günstigere AFSM untersucht werden.

Derzeit auf dem Markt befindliche ASFM seien sehr effizient, würden jedoch aufgrund ihrer hohen Herstellungskosten nur einen Nischenmarkt abdecken, heißt es in einer Mitteilung des Projektteams. MAXIMA steht dabei für Modular AXIal flux Motor for Automotive.

Der in heutigen E-Motoren weit verbreitete Radialfluss-Ansatz, bei dem das Magnetfeld des Stator radial zur Drehachse fließt, sorgt für ein hohes Drehmoment. Die Axialfluss-Topologie (Stator-Magnetfeld fließt parallel zur Drehachse) erhöht die Leistungsdichte. Bisher sind diese Motoren aufgrund ihrer Kosten nur in teuren Sportwagen zu finden, etwa im Hybridsystem des LaFerrari  Mercedes hat 2021 den britischen E-Motor-Spezialisten Yasa übernommen und will künftig Axialflussmotoren nach Yasa-Konstruktion für seine kommenden E-Hochleistungssportwagen im Werk Berlin-Marienfelde montieren.

Im Rahmen von MAXIMA arbeiten nun elf Forschungsteams und Unternehmen aus sechs europäischen Ländern daran, diese Technologie günstiger zu machen. Eine eingehende Analyse der Technologie habe „großes Potenzial zur Steigerung der Leistung von Elektroantrieben“ ergeben, so die Forschenden. Mit den kompakten Abmessungen und der hohen Effizienz sollen sie für mobile Einsätze wie im E-Auto geeignet sein.

Einer der Punkte, mit dem die Kosten gesenkt werden sollen, ist ein modularer Aufbau der Antriebe. Die Axialflussmotoren sollen durch das Stapeln identischer Rotoren und Statoren an die unterschiedlichen Leistungsanforderungen angepasst werden können. Da die Anzahl an unterschiedlichen Komponenten sinkt und gleichzeitig die Stückzahlen der verbliebenen Bauteile steigen, soll die Skalierung zu geringeren Herstellungskosten und einer einfacheren Wartung führen, auch das Recycling soll so erleichtert werden.

Bei der Entwicklung sollen auch digitale Zwillinge genutzt werden, „um eine optimale Steuerung zu entwickeln und den ASFM bis an seine Grenzen zu testen“, wie die Forschenden schreiben. Allerdings gibt das Konsortium auch an, dass man „technologische und wissenschaftliche Herausforderungen im elektromagnetischen, mechanischen und thermischen Bereich bewältigen“ müssen, um die Makrtintegration dieser Technologie zu fördern.

Geleitet wird das Konsortium vom Arts et Métiers Sciences and Technology Campus in Lille, Frankreich. Beteiligt sind unter anderem auch Stellantis und Nidec PSA Emotors, das E-Motor-Joint-Venture von Stellantis und Nidec. Als Forschungsinstitute sind etwa die Technische Universität Cluj-Napoca, die Universitat Politècnica de Catalunya und die Vrije Universiteit Brussel teil des MAXIMA-Projekts.
Quelle: Info per E-Mail