EV-Plattformen

Der Bau eines Elektrofahrzeugs (EV) ist komplexer als der Austausch eines Verbrennungsmotors gegen einen Elektromotor und eine Batterie. EVs erfordern einen anderen Ansatz in Design, Technik und Fertigung, und hier kommen EV-Plattformen ins Spiel.

Eine EV-Plattform ist der grundlegende Rahmen oder die Architektur eines EV ohne Karosserie, Innenraum oder Antriebsstrang. Sie ist das Fundament, das die Komponenten und Systeme des Fahrzeugs unterstützt, wie z.B. den Batteriepack, den Elektromotor, die Federung, die Lenkung, die Bremsen und die Elektronik. Eine EV-Plattform bestimmt auch die Größe, Form, Leistung, Reichweite und Funktionen eines EV.

Es gibt vier Haupttypen von EV-Plattformen: Nachrüstung, Hybrid, dediziert mit gemeinsamen Komponenten und dediziert.

Nachrüstung

Nachrüstung beinhaltet die Modifikation einer bestehenden Plattform für Verbrennungsmotoren (ICE), um einen elektrischen Antriebsstrang aufzunehmen. Dieser Ansatz ist der einfachste und schnellste Weg, ein EV zu bauen, da er nicht die Entwicklung einer neuen Plattform von Grund auf erfordert. Er hat jedoch einige Nachteile:

• Begrenzte Designflexibilität: Die Nachrüstung zwingt das EV, sich den Einschränkungen einer ICE-Plattform anzupassen, was möglicherweise nicht optimal für Aerodynamik, Gewichtsverteilung, Passagierraum oder Ladevolumen ist.
• Verminderte Effizienz: Die Nachrüstung kann die Leistung und Reichweite beeinträchtigen, da die ICE-Plattform möglicherweise nicht groß genug ist, um einen ausreichend großen Batteriepack oder einen leistungsstarken Elektromotor aufzunehmen.
• Höhere Kosten: Die Nachrüstung kann zusätzliche Kosten für die Modifikation der ICE-Plattform, die Integration der elektrischen Komponenten und die Gewährleistung von Sicherheit und Zuverlässigkeit verursachen.

Beispiele für EVs, die Nachrüstung verwenden, sind:

• Volkswagen E-Golf
• Ford Focus Electric
• Tesla Roadster: Das erste Tesla-Modell basierte auf einem modifizierten Lotus Elise-Chassis.
• Nissan Leaf: Das erste Massenmarkt-EV wurde auf einer modifizierten Version von Nissans B-Plattform gebaut.

Nachfolgend sind Beispiele dafür, wie Hersteller die Batterie und andere EV-Komponenten auf nachgerüsteten Plattformen platziert haben.

Hybrid

Traditionelle Automobilhersteller entwerfen oft Hybridplattformen, um verschiedene Arten von Antriebssträngen aufzunehmen, wie ICE, Plug-in-Hybrid oder rein elektrisch. Dieser Ansatz gibt den Automobilherstellern mehr Flexibilität, um sich an die Marktnachfrage und Kundenpräferenzen anzupassen. Er hat jedoch einige Nachteile:

• Erhöhte Komplexität: Hybridplattformen müssen verschiedene Szenarien und Konfigurationen berücksichtigen, was die technischen und fertigungstechnischen Herausforderungen erhöht.
• Verminderte Optimierung: Hybridplattformen müssen Kompromisse zwischen verschiedenen Antriebssträngen eingehen, was verhindert, dass sie die bestmögliche Leistung oder Reichweite für jeden Typ erreichen.
• Höheres Gewicht: Hybridplattformen müssen zusätzliche Komponenten und Systeme für verschiedene Antriebsstränge tragen, was das Gewicht des Fahrzeugs erhöht und die Effizienz verringert.

Beispiele für EVs, die Hybridplattformen verwenden, sind:

• Ford Mustang Mach-E: Gebaut auf einer modifizierten Version von Fords C2-Plattform, die auch den Ford Escape und Bronco Sport untermauert.
• Volvo XC40 Recharge: Gebaut auf Volvos CMA-Plattform, die ICE- und Plug-in-Hybrid-Antriebsstränge unterstützt.
• BMW i7: Gebaut auf einer Hybridplattform, die Benzin-, PHEV- und EV-Versionen unterstützt.

Nachfolgend sehen Sie, wie die CLAR-Plattform die verschiedenen Varianten der BMW 7er-Serie untermauert.

Dediziert mit gemeinsamen Komponenten

Einige EVs werden auf Plattformen gebaut, die speziell für Elektrofahrzeuge entwickelt wurden, aber einige Teile von bestehenden Plattformen wiederverwenden. Diese Plattformen sind speziell für Elektrofahrzeuge von Grund auf neu entwickelt, integrieren jedoch einige Komponenten oder Systeme von herkömmlichen ICE-Plattformen. Dieser Ansatz kann Kosten sparen, die Entwicklungszeit verkürzen und vorhandenes Fachwissen nutzen, ohne das Design oder die Funktionen des EV negativ zu beeinflussen.

Beispiele für EV-Plattformen, die diesem Ansatz folgen, sind:

• Audi e-tron: Gebaut auf einer modifizierten Version der MLB Evo-Plattform, die Audi auch für ICE- und Hybridmodelle wie den Audi Q7 und Q8 verwendet. Die e-tron-Plattform passt das Fahrwerk, die Lenkung und die Bremssysteme der MLB Evo an, fügt jedoch einen neuen Batteriepack, Elektromotoren und ein Thermomanagementsystem hinzu.
• BMW iX: Gebaut auf einer neuen Plattform namens CLAR WE (Cluster Architecture With Electric), einer Variante der CLAR-Plattform, die für ICE- und Hybridmodelle wie die BMW 3er- und 5er-Serie verwendet wird. Die iX-Plattform verwendet einige der strukturellen Elemente der CLAR, integriert jedoch einen neuen Batteriepack, Elektromotoren und ein Thermomanagementsystem.

Diese EV-Plattformen bieten mehr Designflexibilität, bessere Effizienz und höhere Leistung als Nachrüst- oder Hybridplattformen. Sie sind jedoch möglicherweise nicht so optimal wie dedizierte EV-Plattformen, die von Grund auf für die Elektromobilität entwickelt wurden.

Dediziert

Dedizierte Plattformen sind speziell für reine Elektrofahrzeuge entwickelt, oft als maßgeschneiderte Plattformen bezeichnet. Sie bieten maximale Designflexibilität und Optimierung für die Elektromobilität. Sie sind auch skalierbarer und anpassungsfähiger für zukünftige Entwicklungen. Sie bringen jedoch Herausforderungen mit sich:

• Hohe Investitionen: Dedizierte Plattformen erfordern erhebliche Vorabkosten für Forschung und Entwicklung, Tests und Validierung sowie Produktionsanlagen.
• Lange Vorlaufzeit: Dedizierte Plattformen benötigen länger für die Entwicklung und Markteinführung als Nachrüst- oder Hybridplattformen.
• Marktunsicherheit: Dedizierte Plattformen können Risiken durch sich ändernde Kundennachfrage oder regulatorische Richtlinien ausgesetzt sein.

Beispiele für EVs, die dedizierte Plattformen verwenden, sind:

• Tesla Model S, Model 3, Model X, Model Y: Alle Tesla-Modelle werden auf Teslas eigenen dedizierten EV-Plattformen gebaut, die ständig aktualisiert und verbessert werden.
• Lucid Air: Gebaut auf Lucids LEAP-Plattform, die branchenführende Leistung, Reichweite, Effizienz und Luxus verspricht.
• Hyundai Ioniq 5: Gebaut auf Hyundais E-GMP-Plattform, die schnelles Laden, lange Reichweite, bidirektionale Stromversorgung und hohe Leistung verspricht.
• Volkswagen ID.3 und ID.4: Gebaut auf Volkswagens MEB-Plattform.

Aufgrund der hohen Kosten für die Erstellung einer neuen EV-Plattform gibt es mehrere Beispiele für das Teilen zwischen Marken. Siehe Beispiele in der Plattformübersicht im letzten Abschnitt dieses Artikels. Nachfolgend sind Beispiele für die skalierbare MEB-Plattform der Volkswagen-Gruppe aufgeführt. Eine skalierbare EV-Plattform kann leicht angepasst und modifiziert werden, um verschiedene Arten von Elektrofahrzeugen wie Limousinen, SUVs oder Lastwagen zu passen. Dies kann Kosten sparen, die Entwicklungszeit verkürzen und die Effizienz steigern. Eine skalierbare EV-Plattform kann auch an unterschiedliche Kundenpräferenzen und Marktanforderungen angepasst werden, wie z.B. Leistung, Reichweite oder Funktionen.

Volkswagen arbeitet an einer neuen Plattform namens SSP (Scalable Systems Platform). Diese Plattform wird in Zukunft alle Modelle der Volkswagen-Gruppe untermauern. Mehr erfahren auf electrichasgoneaudi.net

Plattformübersicht

Die folgende Tabelle zeigt die gängigsten EV-Plattformen der letzten Jahre.