21. Zulieferforum der Arbeitsgemeinschaft Zulieferindustrie
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- Irmgard Möller
- vor 6 Jahren
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1 21. Zulieferforum der Arbeitsgemeinschaft Zulieferindustrie Drahtisolationen Kernfunktion für heutige und zukünftige E-Antriebe Volkswagen AG (GF Getriebe), Standort Kassel Referent: Dr. Martin Glatzer
2 Agenda 1 Der Volkswagen Konzern und das Werk Kassel 2 E-Antriebe Kompetenz am Standort Kassel 3 Drahtisolationen für Serienantriebe 4 Anforderungen für Drahtlieferanten aus Sicht Volkswagen 5 Trends für E-Antriebe aus Sicht Volkswagen 6 Fazit HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 2
3 Der Volkswagen AG Konzern Volkswagen vereint 12 faszinierende Marken in einem Konzern Nutzfahrzeuge WERK KASSEL
4 Volkswagen Kassel 2016 Werksgelände: m² Hallenfläche: m² ca. 450 Fußballfelder WERK KASSEL
5 Geschäftsbereiche Aggregateaufbereitung Getriebefertigung Gießerei und Bearbeitung Umform- und Leichtbautechnologien Abgasanlagenfertigung Konzern After Sales WERK KASSEL
6 Agenda 1 Der Volkswagen Konzern und das Werk Kassel 2 E-Antriebe Kompetenz am Standort Kassel 3 Drahtisolationen für Serienantriebe 4 Anforderungen für Drahtlieferanten aus Sicht Volkswagen 5 Trends für E-Antriebe aus Sicht Volkswagen 6 Fazit WERK KASSEL
7 Entwicklung 2 E-Antriebe Kompetenz Kassel am - Produktentstehungsprozess Standort Kassel EM After Serienbegleitung -Sales Konzept Auslegung / Berechnung Industrialisierung Konstruktion Validierung Erprobung Werkstoffauswahl Prototypenbau Die Entwicklung deckt den gesamten Produktentstehungsprozess ab HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 7
8 2 E-Maschinen E-Antriebe Kompetenz Anwendungen am Standort Kassel Ein-Achs-Antrieb E-Maschine Antrieb / Getriebe Fahrzeug PHEV / HEV Es wird zwischen zylindrischen und scheibenförmigen Elektromaschinen unterschieden HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 8
9 2 Maschinenkonzepte E-Maschinen E-Antriebe Kompetenz Anwendungen am Standort Kassel Getriebeintegrierte Elektromaschinen Elektrische Achsantriebe Elektromaschine: scheibenförmig Elektromaschine: zylinderförmig 5 7 Gang Ø = mm L = mm n = rpm P = kw Typ: PSM Einsatzgebiete: Antriebe für HEV / PHEV 1 2 Gang Ø= mm L = mm N = rpm P = kw Typ: PSM oder ASM Einsatzgebiete: Antriebe für BEV Antriebe für PHEV mit elektrischer Achse Baukasten Hoch-Drehmoment Baukasten Hoch-Drehzahl Leistung wird über Moment erzeugt (großer Durchmesser niedrige Drehzahl) Leistung wird über Drehzahl erzeugt (kleiner Durchmesser hohe Drehzahl) PSM = permanenterregte Synchronmaschine ASM = Asynchronmaschine HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 9
10 Agenda 1 Der Volkswagen Konzern und das Werk Kassel 2 E-Antriebe Kompetenz am Standort Kassel 3 Drahtisolationen für Serienantriebe 4 Anforderungen für Drahtlieferanten aus Sicht Volkswagen 5 Trends für E-Antriebe aus Sicht Volkswagen 6 Fazit HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 10
11 3 Drahtisolationen für Serienantriebe - Anforderungen Kosten Performance des Antriebs Ölbeständigkeit lokale Eigenschaften Durchschlagsfestigkeit Teilentladungsfestigkeit Temperaturindex Flexibilität Anforderungen an die Drahtisolation mechanische Robustheit Haftung zum Kupfer Alterungsbeständigkeit Kompatibilität /Sekundärisolation prozesssichere Herstellbarkeit HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 11
12 3 Drahtisolationen für Serienantriebe Sonderprüfungen Zugversuche Haftung Durchschlagsfestigkeit HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 12
13 E-Antriebs - Baukasten - Hochdrehzahl 3 Drahtisolationen für Serienantriebe - BEV e-up! Elektrischer Achsantrieb BEV SOP 2013 e-golf Elektrischer Achsantrieb BEV SOP 2014 BEV: battery electric vehicle HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 13
14 E-Antriebs - Baukasten - Hochdrehzahl 3 Drahtisolationen für Serienantriebe Isolationssystem PEI+PAI e-up! Zugdiagramm Runddraht d=0,67mm e-golf Basecoat: PEI, Topcoat: PAI für eup! und egolf PEI: Polyesterimid, PAI: Polyamidimid HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 14
15 3 Drahtisolationen für Serienantriebe PHEV Golf GTE Getriebeintegrierte Elektromaschine PHEV SOP 2014 Neues Fahrzeug Getriebeintegrierte Elektromaschine PHEV PHEV: plugin hybrid electric vehicle HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 15
16 3 E-Antriebs Drahtisolationen für - Baukasten Serienantriebe Isolationssystem - Hochdrehzahl PEI+PAI und PI+PAI Golf GTE Bruchdehnung Runddraht der Isolation Basecoat: PEI, Topcoat: PAI Neues Fahrzeug Bruchdehnung der Isolation Basecoat: PI; Topcoat: PAI PI: Polyimid PAI: Polyamidimid HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 16
17 Agenda 1 Der Volkswagen Konzern und das Werk Kassel 2 E-Antriebe Kompetenz am Standort Kassel 3 Drahtisolationen für Serienantriebe 4 Anforderungen für Drahtlieferanten aus Sicht Volkswagen 5 Trends für E-Antriebe aus Sicht Volkswagen 6 Fazit HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 17
18 4 Anforderungen für Drahtlieferanten aus Sicht Volkswagen Drahtinnovationen neue Freiheitsgrade durch Extrudieren Chancen Risiken Elastizität Durchschlagsspannung Marktdurchdringung Preis der Isolation Ölverträglichkeit Teilentladungseinsatzspannung Kompatibilität mit anderen Isolationsmaterialien Kantenabdeckung/- bombierung variable Schichtdicken Robuste Fertigungsprozesse Fertigungszeiten Basecoat: PAI; Topcoat: PEEK extrudiert PAI: Polyamidimid PEEK: Polyesteretherketon Luft- und Kriechstrecken Kosten des Gesamtantriebs Extrudierte Isolationen bringen neue Freiheitsgrade für Antriebe mit besonderen Anforderungen HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 18
19 4 Anforderungen für Drahtlieferanten aus Sicht Volkswagen Drahtinnovationen Überblick Kupfer (ETP1, OF1 nach DIN EN 1977)??? Kosten PI + PAI Kapton PAI + PEEK PAI + PPS Innovationen PEI + PAI PAI Lackieren Wickeln Lackieren & Extrudieren??? Performance der Drahtisolation konventionelle Drahtisolationen hochperformante Drahtisolationen F&E Hauptanforderungen: Variabilität Dicke/Breite Lackschichtdicke Flexibilität TE-Festigkeit Temperaturindex HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 19
20 Agenda 1 Der Volkswagen Konzern und das Werk Kassel 2 E-Antriebe Kompetenz am Standort Kassel 3 Drahtisolationen für Serienantriebe 4 Anforderungen für Drahtlieferanten aus Sicht Volkswagen 5 Trends für E-Antriebe aus Sicht Volkswagen 6 Fazit HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 20
21 5 Trends für E-Antriebe aus Sicht Volkswagen - Antriebstechnologien ELEKTROFAHRZEUG H 2 Micro-Hybrid Rekuperation Start-Stopp Mild-Hybrid Hybrid Electric Vehicle HEV Plug-in Hybrid Electric Vehicle PHEV Range Extender Electric Vehicle REEV Battery Electric Vehicle BEV Fuel Cell Electric Vehicle FCEV* Elektrische Reichweite 2-3 km km km km km Elektrische Reichweite Elektromotor Boost Verbrennungsmotor + Stromerzeuger * > 2020 HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 21
22 Schematische Darstellung CO 2 -Hebel verschiedener Antriebstechnologien Konventionelles Fahrzeug mhev HEV PHEV BEV g/km g CO 2 / km Start / Stopp Rekuperieren & Boosten Elektrisch Cruisen (~ 2 km) Elektrisch Fahren (~ 50 km) & Laden am Netz Rein elektrisches Fahren (> 150 km) Technologie-Mix in der Flotte muß CO 2 Compliance sicherstellen Quelle: K-EAT Seite K-EAT
23 Agenda 1 Der Volkswagen Konzern und das Werk Kassel 2 E-Antriebe Kompetenz am Standort Kassel 3 Drahtisolationen für Serienantriebe 4 Anforderungen für Drahtlieferanten aus Sicht Volkswagen 5 Trends für E-Antriebe aus Sicht Volkswagen 6 Fazit HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 23
24 6 Fazit Konventionelle Drahtisolationen für Runddraht genügen einfachen Anforderungen Erhöhte Anforderungen ergeben sich für Rechteckdrähte und komplexe Wickeltechniken Die heutigen, einfachen Isolationskonzepte können die erhöhten Anforderungen nicht erfüllen Europäische Drahthersteller verfügen noch nicht über bedarfsgerechte Spezial-Produkte Elektromobilität ist eine Gemeinschaftsaufgabe Automobilindustrie und Zulieferindustrie tragen dabei eine zentrale Rolle gehen wir es gemeinsam an! HGE/4 Dr. Martin Glatzer Tel.: / Stand: Seite 24
25 Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
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