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Ohne Stahl keine Elektromobilität

selectrify® – Stahllösungen für die Elektromobilität

Wie können unsere Autos aussehen, wenn wir ausschließlich elektrisch fahren? Ingenieure, Designer, Techniker und auch Werkstofflieferanten müssen umdenken, denn innovative Technologien werden das Design und die Konstruktion der Fahrzeuge gleichermaßen verändern. Auch das Entwicklungsteam von thyssenkrupp Steel beschäftigt sich seit geraumer Zeit mit diesen Zukunftsfragen.

Mit wirtschaftlichen Leichtbaulösungen für die Fahrzeugstruktur, hoch stabilen und sicheren Batteriegehäusen sowie Elektroband für besonders effiziente elektrische Antriebe zeigt thyssenkrupp Steel das enorme Potenzial innovativer Stahllösungen für E-Fahrzeuge.

Die hohe Werkstoff- und Anwendungskompetenz rund um die Elektromobilität bündelt der Stahlkonzern künftig unter dem Namen selectrify®.

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selectrify® Referenzstruktur

Ein hoher Anteil höchstfester Güten gewährleistet die Fahrzeugsicherheit und spart gleichzeitig Gewicht bei E-Fahrzeugen.

Maße

Der Entwicklung der selectrify®-Referenzstruktur liegen beispielhaft die Durchschnittsmaße des Kompaktwagensegments zugrunde. Das Maßkonzept lässt sich jedoch beliebig anpassen.

Reichweite

Ausgelegt ist die selectrify®-Referenzstruktur für 500 Kilometer Reichweite. Sie bietet insgesamt fünf Insassen mit Gepäck Platz.

Wie Stahl E-Autos in Form bringt: die selectrify® -Referenzstruktur

Die selectrify® -Referenzstruktur stellt eine virtuelle Entwicklung der Karosserie eines Elektrofahrzeugs dar. thyssenkrupp Steel bietet hiermit einen Leitfaden zur optimalen Anwendung höchstfester Stähle.

Es handelt sich dabei um wirtschaftliche und serientaugliche Lösungen aus Stahl für gewichtsoptimierte und sichere Elektrofahrzeuge. Sie machen das hohe Potenzial höchstfester Stähle und neuer Stahltechnologien deutlich. Die Werkstoff- und Anwendungskonzepte wurden mit den Instrumenten und Methoden führender Automobilentwickler geprüft.

Konstruktion der Bodengruppe

Karosserie Elektroauto

Elektrofahrzeuge haben längere Radabstände und kürzere Überhänge als Verbrenner. Für Bauteile aus Stahl heißt das: weg von komplexen Geometrien, hin zu einfacheren Strukturbauteilen und Profilen.

Gleichzeitig erhöhen sich strukturelle Anforderungen an Bauteile wie Schweller und B-Säule. So muss sichergestellt sein, dass auch beim Seitencrash die Batterie optimal geschützt ist.

Der Trend geht zu immer höheren Festigkeiten und wirtschaftlicheren Legierungskonzepten. Innovative Umformtechnologien wie smartform® und Hybridwerkstoffe gewinnen an Bedeutung.

Mehr zum Thema Referenzstruktur für Elektrokarosserien

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selectrify® Batteriegehäuse

Höchstfeste Stähle bieten hohen Schutz für die Batterie. Stahllösungen sind nicht nur sicher, sie bieten zudem mehr Nutzraum.

Sichere Einhausung

Im selectrify® Batteriekasten ist das empfindlichste und kostspieligste Bauteil sicher geschützt. Stahl bietet hier deutliche Vorteile in puncto Brandschutz und elektromagnetischer Verträglichkeit.

Ableiten der Energie

Batteriegehäuse mit Mehrkammerprofilen aus höchstfesten Stählen stützen im Seitencrash sehr hohe Lasten ab und verhindern die Berührung zwischen Gehäuseteilen und Batteriemodulen.

Unterfahrschutz

Höchstfester Stahl mit nur 1,2 mm Dicke schützt die Batterie auch bei geringem Deformationsraum beim Aufprall von Fremdkörpern von unten.

Wie Stahl die Batteriezellen schützt: das selectrify® -Batteriegehäuse

Zentrales Bauteil im Elektromobil ist die Batterie. Das selectrify® -Batteriegehäuse bietet neu entwickelte Konzepte aus Stahl für höchste Anforderungen an Crashsicherheit, Gewicht und Gesamtkosten. Stahl ist der wirtschaftlichste Werkstoff für Batteriegehäuse in der Großserie.

Batteriegehäuse bestehen aus einer Einhausung mit einem Rahmen, einem Anbindungsprofil, Abstützträgern oben und unten, Unterfahrschutz und Deckel. Das Stahlkonzept kann die Anforderungen annähernd gewichtsneutral gegenüber Aluminium erfüllen und ist deutlich kostengünstiger.

Darüber hinaus bietet es deutliche Vorteile in puncto Brandschutz und elektromagnetischer Verträglichkeit.

Weniger CO2-Emissionen

Emissionen Elektroauto

Gegenüber Aluminium zeichnet sich der Werkstoff Stahl vor allem in der Produktionsphase durch eine deutlich niedrigere Umweltbelastung aus. Bis zu zwei Drittel weniger Treibhausgasemissionen entstehen bei der Produktion eines Stahl-Batteriegehäuses im Vergleich zur Aluminium-Referenz.

Rund 50 Prozent CO2 lassen sich bei der Umstellung von Aluminium auf Stahl über den gesamten Lebenszyklus einsparen. Stahl ist der mit Abstand nachhaltigste Werkstoff für den Einsatz in Elektroautos.

Mehr zum Thema Batteriegehäuse

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selectrify® Antrieb

Elektroband ist der unverzichtbare Werkstoff für den Antrieb. Der hochreine, weichmagnetische Werkstoff aus Eisen-Silizium-Legierung der Marke powercore ® steckt in nahezu jedem Elektromotor.

Höchste Effizienz

Niedrige Ummagnetisierungsverluste hochfester Elektrobandsorten sorgen dafür, Motoren effizienter zu machen. Das erhöht die Reichweite der Fahrzeuge.

Wie Stahl E-Motoren antreibt: der selectrify® -Antrieb

Im Antrieb kommt ein weiteres Produkt aus dem selectrify® -Portfolio zum Einsatz: Elektroband der Marke powercore®. Elektroband ist ein hochreiner, weichmagnetischer Werkstoff aus Eisen-Silizium-Legierung zur Führung und Konzentration des magnetischen Flusses. thyssenkrupp ist Marktführer in Europa beim Werkstoff Elektroband und Nr. 5 weltweit.

Das Unternehmen bietet intelligente powercore®-Lösungen und leistet somit einen wertvollen Beitrag zur Energiewende.

Die Produktpalette von powercore® umfasst sowohl kornorientiertes Elektroband für den Einsatz in der Energieverteilung (Transformatoren) sowie nicht kornorientierte Sorten für die Anwendung bei der Energieerzeugung (Generatoren) und Energienutzung (Motoren).

Außerdem in der Entwicklung: funktionale Beschichtungen für einen wirtschaftlichen Paketbau bei den Motorenherstellern sowie für eine noch bessere Steuerung der Geräuschentwicklung im Antrieb.

Ladesäulen-Technologie

Stromverteilung mit Elektroband

Damit Deutschland die von der Bundesregierung ausgerufene Energiewende in Zukunft tatsächlich umsetzen kann, muss der Strom für E-Autos aus erneuerbaren Energien stammen.

Für die Nutzung ist eine intelligente Verteilung des Stroms gefragt, außerdem müssen Speicherkapazitäten geschaffen werden. Schlussendlich bedarf es auch eines massiven Ausbaus von Ladestationen sowie der gesamten Ladeinfrastruktur.

Die Business Unit Electrical Steel von thyssenkrupp Steel hat hierfür die passenden Hightech-Werkstoffe und intelligente Lösungen in seinem powercore®-Portfolio.

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Kontakt

ThyssenKrupp Contact

Patrick Tlauka

Projektleiter selectrify®

Telefon: +49 203 52 23571

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