Efektivní lehké motory pro elektromobily

Pro komplexní realizaci elektromobility je cenově dostupná a flexibilní výroba efektivní elektrické pohonné techniky nedílnou součástí. Mezi další možnosti patří například nové lehké konstrukční koncepty, které mohou snížit hmotnost vozidla a tím i snížit spotřebu energie při akceleraci. Kromě dosavadních oblastí lehké konstrukce, jako je karoserie, se bude v budoucnu zaměřovat také na optimalizaci hmotnosti elektromotoru. Vývoj sériových výrobních technologií je cílem projektu „ProLeMo“, na kterém se podílí Karlsruherský institut technologií (KIT).

Zatímco současné stacionární elektromotory již vykazují vysokou účinnost až 95 procent, realizace sériové výroby s vysokou variabilitou a počtem kusů je stále velkou výzvou pro výrobní techniku. Současně je cílem zvýšit poměr výkonu motoru k jeho hmotnosti – výkonovou hmotnost – a tím přispět ke snížení hmotnosti vozidla. „K tomu je třeba na jedné straně integrovat do motorů nové materiály a na druhé straně dosáhnout zjednodušené výroby komponentů motoru,“ vysvětluje Manuel Peter z Institutu výroby (wbk) na KIT. K řešení těchto výzev využívá konsorcium projektů ProLeMo s partnery z podniků a vědy komplexní a rozsáhlý přístup interdisciplinární práce. Cílem je zvýšit výkonovou hmotnost elektromotorů při současném zjednodušení výrobních procesů.

Institut wbk v rámci projektu ProLeMo zkoumá řešení pro použití vláknem vyztuženého plastu v elektromotoru. V následujících třech letech vědci vybudují potřebnou procesní řetězec pro výrobu demonstračního vzorku. Díky tomu budou moci vyrábět komponenty motoru – rotor, stator a kryt – s integrovaným chlazením. Institut pro systémovou techniku vozidel (FAST) vyvíjí díly z kompozitních vláknových materiálů a pomocí moderních simulačních nástrojů zajišťuje, že splňují požadavky.

V projektu pokrývají zapojení partneři všechny potřebné kompetence. Koordinátorem konsorcia je společnost Witten-Stein cyber motor GmbH, která se specializuje na vývoj a výrobu permanentně řízených vysokovýkonných synchronních motorů. V oblasti vstřikovací techniky pracuje společnost Arburg GmbH + Co KG na použití alternativních vstřikovacích materiálů pro komponenty motoru. Pro obrábění a vrstvení vláken jsou do projektu zapojeny Index-Werke GmbH & Co. KG Hahn & Tessky v oblasti soustruhů a obráběcích centra. Vývoj procesů a strojů pro výrobu potřebných cívek zajišťuje společnost Aumann GmbH. Výzkumnou podporu poskytují Institut výroby (wbk) a Institut systémové techniky vozidel (FAST) na KIT, a to v rámci tříletého projektu.

Výzkumný projekt je financován celkovým objemem 3,3 milionu eur z německého spolkového ministerstva hospodářství (BMWi), které přispívá částkou 1,7 milionu eur. Řízením projektu je Německé centrum pro letectví a kosmonautiku (DLR).