In den letzten Jahren ist eine zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen zu beobachten, die unter anderem auf den Beschluss der EU zurückzuführen ist, den Verkauf von Autos mit Verbrennungsmotoren ab 2035 zu verbieten. Ein Beschluss, der zwar noch überarbeitet wird, aber dennoch eine klare Richtung vorgibt, so dass im Jahr 2023 mehr als zwei Millionen Elektroautos in Europa verkauft wurden.
Fast alle aktuellen Elektrofahrzeuge sind mit Lithium-Ionen-Batterien ausgestattet, die eine hohe Energiedichte aufweisen und die beträchtliche Strommenge liefern, die für den Betrieb der Elektromotoren benötigt wird.
Diese Technologie wirft jedoch auch einige kritische Fragen auf, die hauptsächlich mit den Betriebstemperaturen der Zellen zusammenhängen. Ihr optimaler Betrieb ist gewährleistet, wenn die Werte in einem Bereich zwischen 15 und 35 °C liegen. Oberhalb und unterhalb dieses Bereichs kann es zu einer Verschlechterung der Batterieleistung und zu Sicherheitsproblemen kommen. Eines der größten Risiken ist das so genannte „thermische Durchgehen“, ein Phänomen der fortschreitenden Überhitzung einer zunehmenden Anzahl von Zellen, das in den schlimmsten Fällen zu einem Fahrzeugbrand führen kann.
Aus diesem Grund ist bei Elektro- und Hybridautos ein Wärmemanagementsystem, d. h. ein Gerät zur Überwachung und Steuerung der Batterietemperaturen, unerlässlich. Dadurch wird sichergestellt, dass sie immer im richtigen Betriebsbereich bleiben. Eine Funktion, die auch in Zukunft wichtig sein wird, wenn Batterien mit anderen Technologien zum Einsatz kommen, z. B. solche mit festem Elektrolyt anstelle von flüssigem, die sich derzeit in der Versuchsphase befinden.
Eine vollständige Palette
UFI Filters ist sich der zunehmenden Bedeutung bewusst, die diese Komponenten in den kommenden Jahren haben werden, und hat daher 2022 einen eigenen Geschäftsbereich für Wärmemanagementsysteme gegründet. UFI Filters ist seit 2010 im Bereich der Wärmetauscher für die Erstausrüstung tätig und hat sich auf das Design, die Entwicklung und die Herstellung von Wärmetauschern aus Aluminium spezialisiert, die im Vakuumlötverfahren hergestellt werden.
Dieses Verfahren ermöglicht es, ein reines Aluminiumprodukt zu erhalten, indem die Platten in einem Vakuumofen übereinander gelagert werden, wodurch das Risiko der Sauerstoffanreicherung vermieden wird und keine weiteren Materialien hinzugefügt werden müssen, wie es bei der Methode des offenen Ofens erforderlich ist. Der so erhaltene Wärmetauscher ist leichter, effizienter und sauberer als herkömmliche Stahlsysteme.
Heute bietet UFI Filters sieben Produktlinien für das Thermomanagement von Elektro-, Hybrid- und Verbrennungsmotorfahrzeugen an. Geeignet für Antriebssysteme aller Art (thermisch, hybrid und elektrisch) sind Getriebeölkühler und flüssigkeitsgekühlte Kondensatoren.
Nur für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren sind Motorölkühler vorgesehen; für Hybrid- und Elektrofahrzeuge Kühlmittelströmungsventile, die den Kühlmittelweg entsprechend dem Wärmebedarf der Batterie, der Elektromotoren, der E-Achsen und der Leistungselektronik ändern; Batteriekühler und Kühlmittel-Batterieheizungen, die unerlässlich sind, um die Temperatur des Batteriepacks je nach Betriebsbedingungen unter Kontrolle zu halten.
Die E-Achsen-Wärmetauscher schließlich, die Elektromotor, Getriebe, Wechselrichter und Steuerelektronik in einer einzigen Struktur vereinen, sind ausschließlich für Elektrofahrzeuge bestimmt.
Wärmetauscher für E-Achsen spielen eine wichtige Rolle bei der Optimierung der Getriebe- und Motortemperaturen. Darüber hinaus stellen sie die Verbindung zum restlichen Kühlsystem sicher.
UFI Filters kann EV-Herstellern sowohl den einzelnen Wärmetauscher als auch das komplette Modul liefern, das die Funktionen Ölfiltration, Wärmemanagement und Ölrückführung des EV-Getriebes integriert.
Für die Erstausrüstung
Die hervorragende Qualität der Wärmemanagementsysteme führt dazu, dass UFI Filters sie als Erstausrüstung an die größten Fahrzeughersteller der Welt liefert. So werden zum Beispiel Renault für den 160 kW starken Front-Elektromotor ePT-160 im Mégane E-Tech und Nissan, die auch einen zweiten Wärmetauscher für den Heck-Elektromotor in der Allradversion des Ariya haben werden, ab 2022 Wärmetauscher von UFI Filters einsetzen.
Auch Alfa Romeo wählte UFI Filters Wärmemanagementsysteme für die Erstausrüstung der Mild- und Plug-in-Hybridversionen des Tonale SUV, während der chinesische Hochleistungs-Elektroautohersteller NIO UFI Filters mit der Konstruktion des Kühlers für die E-Achse eines neuen Elektrofahrzeugs beauftragte.
Schließlich haben Audi und Porsche das Getriebeölkühlsystem von UFI Filters für ihre neuen Premium-Elektroplattformen (PPE) für High-End-Modelle wie den A6 e-tron, Q6 e-tron und Macan EV übernommen.
Mit der Produktpalette im Bereich Thermomanagement, zu der auch die Wärmepumpen gehören, auf die wir im nächsten Beitrag näher eingehen werden, ist UFI Filters daher optimal aufgestellt, um den laufenden Veränderungen in der Welt der Mobilität aus einer Wettbewerbsposition heraus zu begegnen.
