ZF представляет электроприводы последнего поколения для легковых и легких коммерческих автомобилей. Он устанавливает стандарты благодаря выдающейся плотности мощности и энергоэффективности. ZF достигает этого благодаря многочисленным инновациям как на уровне компонентов, так и на уровне системы. К ним относятся компактная конструкция приводов, «дискретный подход» в силовой электронике и ресурсосберегающее использование материалов, что также делает производство приводов более экологичным. Благодаря своей модульной концепции новые электронные приводы ZF помогают производителям автомобилей настраивать дальнейшую электрификацию всего модельного ряда. Конечным потребителям новые технологии предлагают более высокую эффективность, большую мощность и более короткое время зарядки.

ZF разрабатывает и производит технологии для мобильности будущего. Два миллиона произведенных электронных двигателей и высоковольтная автомобильная электрическая система с 800-вольтовой технологией, которая будет запущена в серийное производство в этом году, показывают: ZF задает темп на динамичном рынке электромобилей и в настоящее время продолжает расширять свое присутствие. роль лидера в области технологий и инноваций. Доказательством успешной трансформации компании являются последние разработки, которые ZF представила международным СМИ во Фридрихсхафене 21 ноября 2022 года.

Системный подход предвосхищает требования рынка

ZF уже разрабатывает свой обширный ассортимент продукции для полностью электронных приводов с учетом функций, необходимых клиентам и конечным пользователям. Чтобы лучше и быстрее удовлетворить сильно диверсифицированный рыночный спрос, технологическая группа представляет новое поколение электроприводов, основанных на общей модульной концепции с электродвигателем, инвертором, трансмиссией и программным обеспечением. «Мы сосредоточены на трех основных системах, которые отвечают основным требованиям наших клиентов, а именно эффективности, производительности и стоимости, даже в стандартной версии», — объясняет Маркус Швабе, менеджер по продуктам Electrified Powertrain Systems. «На этой основе мы можем оптимально реализовать дальнейшие индивидуальные требования клиентов в электромобилях всех сегментов».

«Большой интерес производителей к нашей продукции как для легковых автомобилей, так и для коммерческого транспорта подтверждается нашим большим портфелем заказов в высоковольтном бизнесе. С новым поколением электроприводов мы последовательно продолжаем нашу стратегию развития устойчивых и эффективная мобильность будущего», — объясняет член правления ZF Штефан фон Шукманн, который отвечает за электронную мобильность в Группе.

Инновационная сила как в системе, так и в компонентах

В новом поколении электронных приводов ZF предлагает полностью интегрированные системы электропривода. Благодаря высокому уровню знаний в области интерфейсов и уникальным ноу-хау в области стратегий вождения инженеры ZF могут наилучшим образом удовлетворить требования клиентов. Тем не менее, Группа также будет предлагать инновационные компоненты по отдельности, на которых основано ее собственное системное решение. «Благодаря сложным внутренним интерфейсам новая чрезвычайно компактная конструкция позволяет без особых усилий адаптировать систему или компоненты. Кроме того, конструкция имеет очень высокую структурную жесткость, что обеспечивает превосходные шумовые характеристики», — объясняет д-р Отмар Шаррер, руководитель разработки для Electric Drive Technologies.

Новое поколение электронных приводов ZF будет доступно на рынке в виде полной системы, начиная с 2025 года; ZF запустит серийное производство отдельных компонентов раньше. Следующие инновации на уровне компонентов вносят свой вклад в усовершенствованную общую систему:

Благодаря «технологии дискретных корпусов» силовая электроника балансирует между высокой степенью однородности компонентов и высокой адаптивностью. Индивидуализация происходит на уровне микросхемы: инвертор ZF с дискретной структурой состоит из отдельных силовых полупроводниковых переключателей. Эта модульность обеспечивает лучшую масштабируемость производительности, чем это возможно со сложными силовыми модулями. Кроме того, «технология дискретных корпусов» ZF требует меньшего количества типов компонентов, чем при использовании обычных силовых модулей. «Благодаря нашему новому подходу к силовой электронике мы можем быстрее и точнее удовлетворять различные потребности рынка», — объясняет Шаррер.

Благодаря новому высокоинтегрированному электронному двигателю ZF еще раз увеличивает удельную мощность по сравнению с технологиями, доступными в настоящее время на рынке. Решающую роль здесь играют новая концепция охлаждения и новая технология намотки. Благодаря новой концепции охлаждения ZF позволяет маслу течь непосредственно вокруг медных стержней — именно там, где во время работы выделяется больше всего тепла. Такое высокоэффективное охлаждение значительно повышает производительность при том же весе и занимаемой площади. Непрерывная мощность электродвигателя увеличена до 85 процентов от пиковой мощности. Кроме того, можно в значительной степени отказаться от использования тяжелых редкоземельных металлов, и, таким образом, электродвигатель можно производить более экологично. Технология плетеной обмотки, разработанная ZF, являющаяся дальнейшим развитием обмотки типа «шпилька», позволяет сократить монтажное пространство на 10 процентов. Одна только намоточная головка примерно на 50 процентов меньше, чем при обычном подходе. Это означает, что перерабатывается примерно на 10 процентов меньше сырья.

Благодаря новому коаксиальному редуктору ZF переносит свое передовое ноу-хау в планетарных редукторах на электроприводы следующего поколения. Два встроенных планетарных редуктора не только создают желаемое передаточное число, но и включают в себя полностью интегрированную функцию дифференциала. По сравнению с обычными концепциями смещения, новое решение снижает вес и требования к пространству для установки без ущерба для эффективности, шума и вибрации.

Преобразователи высокого напряжения (преобразователи постоянного тока) играют центральную роль в электроприводах на топливных элементах. Они компенсируют низкое выходное напряжение и сильное падение напряжения при высокой нагрузке топливных элементов. Новый высоковольтный преобразователь на платформе силовой электроники ZF, разработанный для легковых и грузовых автомобилей, имеет максимальное значение КПД 99,6%.