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E-Motoren mit 30.000 Umdrehungen - ist das wirklich sinnvoll?
Chinesische Automobilhersteller setzen zunehmend auf Elektromotoren mit extrem hohen Drehzahlen, die bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute erreichen. Die Guangzhou Automobile Group (GAC) hat bereits im Sommer 2024 ihre Technologie namens Quark Electric Drive 2.0 vorgestellt, die diese beeindruckenden Werte bietet. Auch der Konkurrent BYD folgte im Frühjahr 2025 mit seinem neuen Flaggschiff Han L, das ebenfalls mit einem Elektromotor ausgestattet ist, der über 30.000 Touren dreht.
„Die Leistungsdichte konnte um durchschnittlich 69 Prozent gesteigert werden, wenn die maximale Drehzahl von 10.000 auf 20.000/min verdoppelt wird.“ - IDTechEx
Die Vorteile dieser hochdrehenden Elektromotoren gehen über eine bloße Steigerung der Höchstleistung hinaus. Laut dem Beratungsunternehmen IDTechEx kann die Leistungsdichte bei einer Drehzahl von 30.000 Umdrehungen um weitere 41 Prozent verbessert werden. Dies bedeutet, dass Kunden von stärkeren Motoren profitieren, die zudem kompakter sind und somit mehr Platz im Innen- oder Kofferraum schaffen können. Hersteller können durch die Verwendung kleinerer Motoren auch Materialkosten sparen, was zu leichteren Fahrzeugen führt.
Herausforderungen und Lösungen
Die Entwicklung von Elektromotoren mit hohen Drehzahlen bringt jedoch auch einige Herausforderungen mit sich. IDTechEx hat fünf wesentliche Nachteile identifiziert, die jedoch lösbar sind:
- Wechselstromverluste: Bei höheren Drehzahlen steigen die Verluste in den Statorwicklungen. Eine Lösung könnte die Verringerung der Anzahl der Pole sein.
- Rotorkonstruktion: Die Zentrifugalkraft auf den Rotor nimmt zu, was eine verstärkte Konstruktion erfordert. Kleinere Rotordurchmesser können helfen, die Kräfte zu reduzieren.
- Kühlung: Ein effektives Wärme-Management ist entscheidend. Direkte Ölkühlung wird zunehmend verwendet, um die Effizienz zu steigern.
- Übersetzungsverhältnis: Höhere Drehzahlen erfordern ein angepasstes Getriebe, was zusätzliche Komplexität und Kosten mit sich bringt.
- Lager: Die Lager müssen höheren Belastungen standhalten. Keramiklager könnten eine Lösung darstellen.
Die technischen Herausforderungen hochdrehender Elektromotoren sind also lösbar, erfordern jedoch zunächst höhere Entwicklungs- und Produktionskosten. Es wird erwartet, dass es einige Zeit dauern wird, bis die Vorteile dieser neuen Technologien die anfänglichen Nachteile ausgleichen können.
Zusammenfassung
Die Entwicklung von Elektromotoren mit bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute durch chinesische Hersteller zeigt das Potenzial zur Steigerung der Leistungsdichte und Effizienz. Trotz der Herausforderungen, die mit dieser Technologie verbunden sind, könnten die Vorteile für Kunden und Hersteller erheblich sein. Die Lösungen für die identifizierten Probleme sind in der Entwicklung, jedoch wird es einige Zeit in Anspruch nehmen, bis diese Motoren im Markt dominieren.
Quelle: Auto Motor und Sport
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