Hyundai entwickelt neue Elektrofahrzeug-Plattform

Gegenüber den bisherigen Plattformen des Konzerns, die in erster Linie auf Antriebe mit Verbrennungsmotor zugeschnitten sind, bietet die E-GMP viele Vorteile. Dazu gehören mehr Flexibilität in der Entwicklung, hohe Fahrleistungen, eine größere Reichweite, optimierte Sicherheitselemente und mehr Platz für Insassen und Gepäck.

Die Plattform ist modular aufgebaut und stark standardisiert, was die Komplexität reduziert. Dadurch fördert sie eine schnelle und flexible Entwicklung. Sie kann in den meisten Fahrzeug­segmenten eingesetzt werden – sowohl bei Limousinen als auch bei SUV- und Crossover-Modellen. Flexibilität bietet sie zudem hinsichtlich der unterschiedlichen Kundenansprüche an die Fahrleistungen. So wird ein Hochleistungsmodell in weniger als 3,5 Sekunden von null auf Tempo 100 beschleunigen und eine Höchstgeschwindigkeit von 260 Stundenkilometern erreichen können.

Die Modulbauweise und der hohen Standardisierungsgrad der Plattform ermöglicht Hyundai seine Modellpalette in relativ kurzer Zeit zu erweitern.

Die neue Plattform verbessert das Kurvenverhalten und steigert die Fahrstabilität bei hohen Geschwindigkeiten – vor allem dank des tiefen Fahrzeugschwerpunkts durch die Batterieeinheit im Bodenbereich sowie der optimalen Gewichtsverteilung zwischen Front und Heck, die aus dem Wegfall des Verbrennungs­motors resultiert. Der schnelldrehende Elektromotor gewährleistet zudem eine hohe Fahrdynamik. Und für gesteigerten Fahrkomfort und ein stabiles Handling sorgt eine Fünflenker-Hinterrad-aufhängung, die normalerweise in den Segmenten mittelgroßer und großer Fahrzeuge zum Einsatz kommt, sowie die weltweit erste integrierte Antriebsachse (Integrated Drive Axle, IDA), die zur Kraftübertragung auf die Räder die Radlager mit der Antriebswelle verbindet.

Die Batterie wird in der neuen Plattform durch eine spezielle Karosseriestruktur im Bodenbereich aus ultrahochfestem Stahl besonders geschützt. Zur hohen Steifigkeit dieser Struktur trägt auch die zusätzliche Einfassung mit hochstabilen, warmumgeformten Stahlkomponenten bei. Im Fall einer Kollision kann die Aufprallenergie durch energieabsorbierende Bereiche von Karosserie und Fahrwerk, effektive Lastpfade und einen zentralen Teil des Akkupakets, der fest mit der Karosserie verbunden ist, effizient aufgefangen werden. Durch eine Verstärkung des Lastbereichs vor dem Armaturenbrett wird zudem die Kollisionsenergie, die auf das Elektrosystem und die Batterie einwirkt, minimiert. Darüber hinaus beugt die Lastverteilungsstruktur der A-Säulen einer Verformung der Fahrgastzelle vor.

Aktives Akku-Thermo-Management

 
Die Energiedichte der Batterie, die zwischen Vorder- und Hinterachse in den Boden integriert ist, wird um rund zehn Prozent höher sein als bei den bisherigen Akkutechnologien der Hyundai Motor Group. Dazu trägt unter anderem die verbesserte Kühlleistung bei, die das Ergebnis einer neuen Batteriestruktur mit separaten Kühlblöcken ist. Diese Struktur ermöglicht eine kompaktere Bauweise, die dem Raumangebot im Interieur zu Gute kommt und zudem das Gewicht des Akkupakets verringert.

Der lange Radstand, die kurzen Karosserieüberhänge und das schlanke Cockpitmodul maximieren das Platzangebot im Innenraum. Dessen ebener Boden ermöglicht verschiedene Anordnungen der Vorder- und Rücksitze und mehr Beinfreiheit für die Passagiere.

Das Antriebssystem besteht aus einem leistungsstarken Elektromotor, einem Getriebe und einem Inverter (Wechselrichter). Alle drei Komponenten sind zu einem Modul zusammengefasst. Es gewährleistet eine kraftvolle Leistungsentfaltung, da die maximale Motordrehzahl um bis zu 70 Prozent höher liegt als bei bisherigen Elektromotoren. as neue Triebwerk erhöht den Wirkungsgrad des Antriebssystems um zwei bis drei Prozent, was die Reichweite bei gleicher Batterieladung um rund fünf Prozent steigert. Standardmäßig ist die neue Elektroplattform auf Heckantrieb ausgelegt. Sie kann durch einen zusätzlichen Motor aber auch mit Allradantrieb ausgestattet werden. Das Allradsystem beinhaltet einen Getriebetrennschalter, mit dem der Frontantrieb zu- und abgeschaltet werden kann, um je nach Fahrsituation zwischen Heck- und Allradantrieb wechseln zu können.

Die Elektrofahrzeuge und auch die Schnellladeinfrastruktur sind heute überwiegend mit 400-Volt-Systemen ausgestattet, die eine Ladeleistung von 50 bis 150 kW bieten. Doch die 800-Volt-Infrastruktur, die durch bis zu 350 kW Leistung ein noch schnelleres Stromtanken ermöglicht, wird sich weiterentwickeln. Um diese Entwicklung voranzutreiben, ist die Hyundai Motor Group als strategischer Partner und Anteilseigner dem führenden europäischen Schnellladenetzwerk Ionity beigetreten. Ionity betreibt zurzeit 308 HPC-Stationen (High-Power Charging) mit bis zu 350 kW Ladeleistung entlang europäischer Autobahnen. Das Unternehmen plant, dieses Netzwerk bis 2022 auf 400 Stationen auszubauen, von denen 51 bereits im Bau sind.

Die E-GMP ist standardmäßig 800-Volt-schnellladefähig und kann ohne zusätzliche Komponenten oder Adapter auch an 400-Volt-Stationen angeschlossen werden. Das Multi-Ladesystem der Plattform ist weltweit eine der ersten patentierten Technologien, die den Motor und den Inverter dazu nutzen, die Kompatibilität des Ladesystems von 400 auf 800 Volt zu erweitern. Fahrzeuge, die auf der E-GMP basieren, haben mit voller Batterie eine maximale Reichweite von über 500 Kilometern (nach WLTP) und können an einer entsprechend leistungsfähigen Station in nur 18 Minuten bis 80 Prozent geladen werden. Ein „Nachtanken“ für 100 Kilometer Reichweite ist in nur fünf Minuten möglich.

Das Ladesystem ist nicht nur bei der Spannung, sondern auch bei der Richtung des Stromflusses flexibel: Es beherrscht das so genannte bidirektionale Laden. Daher kann der Fahrzeugakku dazu genutzt werden, externe Elektrogeräte mit 110- bzw. 220-Volt-Wechselstrom zu versorgen oder bei Bedarf auch ein anderes Elektrofahrzeug aufzuladen. Ermöglicht wird die Bidirektionalität durch die neu entwickelte integrierte Ladekontrolleinheit (Integrated Charging Control Unit, ICCU). Sie ist eine Weiterentwicklung des On-Board-Chargers (OBC), der üblicherweise nur eine Laderichtung beherrscht. Die ICCU verfügt über die neue „Vehicle-to-Load“-Funktion (V2L), mit der ohne zusätzliche Komponenten Energie aus der Fahrzeugbatterie entnommen werden kann. Über die V2L-Funktion, die Strom mit einer Leistung von bis zu 3,5 kW liefert, können eine mittelgroße Klimaanlage und ein 55-Zoll-Fernseher bis zu 24 Stunden lang betrieben werden.