Waarom speciale EV-platforms de sleutel zijn tot het maximaliseren van de voordelen van elektrische voertuigen

Een autoplatform is in wezen de structurele basis van een voertuig. De architectuur en specificaties bepalen de stijfheid van het chassis, de indeling van de ophanging, het cabinevolume en belangrijke technische beslissingen zoals het type motor en transmissie. Traditionele autofabrikanten die van oudsher modellen met interne verbrandingsmotoren (ICE) hebben gebouwd, staan ​​nu voor een keuze: hun oude platforms weggooien en gloednieuwe EV-specifieke architecturen ontwerpen, of de bestaande aanpassen om elektrische aandrijflijnen te huisvesten.

De sector blijft verdeeld over de beste weg voorwaarts. Bepaalde merken passen hun huidige ICE-platforms aan, andere beginnen vanaf een blanco vel om speciale EV-platforms te ontwikkelen, en sommige hanteren een gemengde strategie, waarbij beide tactieken op verschillende modellen worden toegepast. Hieronder onderzoeken we de voordelen die elke methode biedt.

Gemodificeerde ICE-platforms

Wanneer ingenieurs een ICE-platform ontwikkelen, projecteren ze doorgaans enkele jaren in de toekomst. Om een ​​dergelijk platform levensvatbaar te maken voor een volledig elektrisch voertuig, moeten ontwerpers die mogelijkheid in de oorspronkelijke blauwdruk inbedden. Neem het MQB-platform van de Volkswagen Groep als voorbeeld: het is ontworpen om een ​​reeks energiebronnen te huisvesten, van benzine en diesel tot aardgas, plug-in hybrides en puur elektrische aandrijflijnen. Deze veelzijdigheid draagt ​​bij aan de productieflexibiliteit, maar de nadruk van het platform blijft onvermijdelijk op ICE-toepassingen.

De CLAR- en FAAR-architecturen van BMW illustreren deze strategie: hoewel ze oorspronkelijk zijn ontworpen voor verbrandingsmotoren, kunnen ze ook dienen als basis voor elektrische modellen. De meeste conventionele ICE-voertuigen maken gebruik van een ‘all-front’-configuratie, waarbij een dwarsgeplaatste motor en versnellingsbak kracht leveren aan de vooras. Bijgevolg erft een EV die op datzelfde ICE-chassis is gebouwd, de indeling met voorwielaandrijving.

Traditionele ICE-onderbouwingen anticiperen op longitudinale uitlaatroutes en optionele vierwielaandrijvingscomponenten. Wanneer fabrikanten deze systemen ruilen voor batterijpakketten, moeten de pakketten in ingewikkelde vormen worden gevormd – vaak “H”- of “T”-configuraties. Deze extra complexiteit maakt het moeilijk om het voertuig uit te rusten met accu's met de hoogste capaciteit en beperkt de flexibiliteit, zodat één model zelden meerdere capaciteitsopties biedt.

Een verdere beperking is de tunnel die onder de passagiersruimte achterin loopt en de ruimte in tweeën deelt. Dit ontwerp belemmert het koppelbeheer en leidt tot een suboptimale binnenverpakking.

Het nadeel van koppelverwerking wordt verzacht op op de achterwielaandrijving gerichte platforms die zijn aangepast, zoals BMW’s CLAR.

Speciale EV-platforms

Speciale EV-platforms vereisen aanzienlijke R&D-investeringen en een langere ontwikkelingscyclus, wat resulteert in hogere voertuigprijzen en een uitgestelde lancering. Niettemin bieden ze verschillende voordelen waardoor ze in de loop van de tijd een verstandigere keuze worden.

Laten we eerst de natuurkunde bespreken. Wanneer u met een hogesnelheidsvoertuig hebt gereden, heeft u tijdens het accelereren uw rug tegen de stoel gevoeld. Dat duidt op een gewichtsverschuiving naar achteren, waardoor de voorkant iets omhoog komt terwijl de achterkant wordt samengedrukt. Om het grote, onmiddellijke koppel van een elektromotor te benutten zonder dat dit ten koste gaat van de tractie, moet het vermogen naar de achteras worden geleid.

Bijgevolg drijft een opstelling met één motor doorgaans de achteras aan. Deze opstelling levert ook een kleinere draaicirkel op omdat de voorste aandrijfassen ontbreken.

De Renault Megane E-Tech en Nissan Ariya zijn beide voertuigen met voorwielaandrijving, ook al delen ze het speciale EV-platform CMF-EV. Renault-Nissan heeft voor deze indeling gekozen om gewicht en ruimte te besparen: door alle componenten aan de voorkant te concentreren, wordt de massa van het voertuig met 100 kg verminderd – voornamelijk door kortere leidingen en hoogspanningskabels – en wordt er laadruimte in de kofferbak vrijgemaakt.

Een speciaal EV-platform biedt ook een eenvoudigere rechthoekige batterijgeometrie tussen de assen, waardoor fabrikanten de energiecapaciteit kunnen vergroten door meer modules toe te voegen. Deze ‘skateboard’-indeling maakt het ontwerp van de achterwielophanging echter ingewikkelder. Bij compacte auto's is een volledig onafhankelijke multi-link ophanging met longitudinale verbindingen onpraktisch, omdat alleen dwarsverbindingen een haalbare optie zijn.

Omdat een speciale EV-architectuur de noodzaak van een motorruimte elimineert, is een vlakke binnenvloer en een langere wielbasis mogelijk. Dit ontwerp maakt binnenruimte vrij, waardoor compacte elektrische auto’s ruimte bieden die vergelijkbaar is met die van grotere modellen.

De laaggelegen hoofdaccu verhoogt de totale hoogte van het voertuig iets, waardoor fabrikanten de rijhoogte iets moeten verhogen. Bijgevolg is elektrische mobiliteit momenteel meer geschikt voor SUV’s en cross-overs, die op hun beurt met aerodynamische beperkingen te kampen hebben.

Voor de ontwikkeling van slankere elektrische voertuigen, zoals sportcoupés, integreren Porsche en Audi het "voetgarage" -ontwerp in hun Taycan- en E-Tron GT-modellen. Deze functie houdt in dat er een specifieke leegte in het accupakket wordt gecreëerd, waardoor de ruimte voor de voeten van de inzittenden op de achterbank wordt vergroot.

Slotopmerkingen

Het is duidelijk dat gespecialiseerde EV-architecturen duidelijke voordelen bieden in vergelijking met conventionele modulaire platforms voor interne verbrandingsmotoren (ICE). In grote lijnen kunnen EV-platforms worden onderverdeeld in drie typen: het speciale EV-platform, dat een langzamere maar zeer efficiënte methode vertegenwoordigt; het modulaire ICE-platform met achterwielaandrijving, dat als middenwegoplossing dient; en het aangepaste ICE-platform met voorwielaandrijving, dat een compromis vormt. We hebben geprobeerd hieronder een tabel samen te stellen om een ​​snelle vergelijking tussen deze opties mogelijk te maken.