Einleitung: EV-Chassis – das „Skelett“ eines Elektrofahrzeugs, der zentrale Träger der EV-Basis und der EV-Radnabe.

Einleitung: EV-Chassis – das „Skelett“ eines Elektrofahrzeugs, der zentrale Träger der EV-Basis und der EV-Radnabe.

Mit der Segmentierung des Marktes für Elektrofahrzeuge gewinnen die technischen Unterschiede zwischen langsam fahrenden Elektrofahrzeugen (wie Pendler- und Rennwagen) und schnell fahrenden Elektrofahrzeugen (Pkw und Nutzfahrzeuge) zunehmend an Bedeutung. Als „Gerüst“ eines Elektrofahrzeugs bestimmt das Chassis nicht nur Fahrstabilität, Sicherheit und Komfort, sondern beeinflusst auch direkt die Auswahlkriterien für die Elektrofahrzeugbasis (das tragende Kernelement des Chassis) und die Elektrofahrzeug-Radnabe (die Schlüsselkomponente für die Kraftübertragung). Dieser Artikel analysiert die Unterschiede zwischen langsam und schnell fahrenden Elektrofahrzeug-Chassis unter drei Gesichtspunkten: grundlegende Unterschiede, technische Anforderungen und Anwendungsszenarien. Ziel ist es, den Lesern die Anpassungsprinzipien von Elektrofahrzeugbasen und -rädern in verschiedenen Szenarien zu verdeutlichen.

I. Kernunterschiede in der Positionierung: Bei Fahrgestellen für Elektrofahrzeuge mit niedriger Geschwindigkeit steht die Praktikabilität an erster Stelle; bei Fahrgestellen für Elektrofahrzeuge mit hoher Geschwindigkeit ist die Leistung entscheidend.

1. Langsam fahrendes Elektrofahrgestell: Geeignet für kurze Pendelstrecken; die Elektrobasis und die Elektroräder sind auf Wirtschaftlichkeit ausgelegt.

Die Kernanforderungen an langsame Elektrofahrzeuge sind „niedrige Kosten, hohe Langlebigkeit und einfache Wartung“. Sie werden hauptsächlich in Szenarien wie dem Kurzstreckenverkehr in Städten, der Anbindung an Sehenswürdigkeiten und der Logistik in Fabrikgebieten eingesetzt, wobei die Geschwindigkeit in der Regel 50 km/h nicht überschreitet. Daher konzentriert sich die Chassis-Konstruktion auf „Vereinfachung der Struktur und Kostenkontrolle“.

Die Basis für Elektrofahrzeuge besteht zumeist aus einer integrierten, gestanzten Stahlplatte mit einfacher Struktur und moderater Tragfähigkeit. Komplexe Stoßdämpfungs- und Schutzsysteme sind nicht erforderlich. Die Basis erfüllt im Wesentlichen die grundlegenden Installationsanforderungen für Batterien und Motoren und berücksichtigt gleichzeitig geringes Gewicht und Wirtschaftlichkeit.

EV-Nabe: Hauptsächlich Vollgummiräder oder einfache Aluminiumgussräder in kleineren Größen (üblicherweise 12–14 Zoll), wobei Verschleißfestigkeit und geringe Ausfallrate im Vordergrund stehen. Luftwiderstand und Wärmeentwicklung bei hohen Geschwindigkeiten spielen keine Rolle. Kostenkontrolle ist der wichtigste Aspekt.

2. Hochgeschwindigkeits-Elektrofahrzeugchassis: Für maximale Leistung sorgen die Elektrofahrzeugbasis und die Elektrofahrzeugräder mit Fokus auf Sicherheit und Stabilität.

Hochgeschwindigkeits-Elektrofahrzeuge (mit einer Geschwindigkeit von ≥100 km/h) müssen komplexen Straßenverhältnissen, hoher Fahrstabilität und Kollisionssicherheit sowie weiteren strengen Anforderungen gerecht werden. Die Chassis-Konstruktion basiert auf den Prinzipien „hohe Festigkeit, hohe Präzision und hohe Integration“ und findet breite Anwendung in Familienlimousinen, SUVs, Nutzfahrzeugen mit alternativen Antrieben und anderen Bereichen.

EV-Basis: Ein integriertes Chassis aus Aluminiumlegierung oder Kohlefaserverbundwerkstoffen (wie beispielsweise die integrierte Basis der Strukturkomponenten des Tesla 4680-Akkus), das nicht nur das Gewicht von Akku, Motor und elektronischer Steuerung tragen muss, sondern auch Verwindungen und Stößen standhält. Gleichzeitig wird durch Strukturoptimierung ein geringes Gewicht erzielt und der Energieverbrauch reduziert. Einige High-End-Modelle integrieren zudem Antikollisionsträger und Akkuschutzplatten in die Basis, um die passive Sicherheit zu erhöhen.

EV-Nabe: Die meist aus geschmiedeter Aluminiumlegierung gefertigten Räder mit relativ großem Durchmesser (16–22 Zoll) sind aerodynamisch optimiert (Reduzierung des Luftwiderstands), weisen eine gute Wärmeableitung auf (Abmilderung der Radnabenerhitzung bei hohen Geschwindigkeiten) und gewährleisten eine hohe Tragfähigkeit. Einige Hochleistungsmodelle sind zudem mit Radnabenmotoren ausgestattet, die das Antriebssystem direkt in die Radnabe integrieren und so die Ausnutzung des Chassisraums weiter optimieren.

II. Unterschiede in den technischen Anforderungen: Von der Struktur bis zum Material, die Kompatibilitätslogik zwischen EV-Basis und EV-Radnabe

1. Strukturelle Festigkeit: Die Anforderungen an die Steifigkeit der EV-Basis von Hochgeschwindigkeits-EV-Chassis verdoppeln sich

Fahrgestell für Elektrofahrzeuge mit niedriger Geschwindigkeit: Bei niedriger Fahrgeschwindigkeit und geringerer Belastung durch die Straße beträgt die Zugfestigkeitsanforderung für die Basis des Elektrofahrzeugs etwa 200-300 MPa, was lediglich der grundlegenden Tragfähigkeit für den täglichen Kurzstreckenverkehr entspricht.

Hochgeschwindigkeits-Elektrofahrzeugchassis: Bei hohen Geschwindigkeiten muss das Chassis vielfältigen Belastungen standhalten, wie z. B. Fahrbahnunebenheiten, Fliehkräften in Kurven und Notbremsungen. Die Zugfestigkeit der Elektrofahrzeugbasis muss über 500 MPa liegen. Einige Luxusmodelle verwenden sogar Aluminiumlegierungen in Luftfahrtqualität oder Kohlefaserverbundwerkstoffe, um ein Verwinden oder Verformen des Chassis zu verhindern und so die Fahrsicherheit zu gewährleisten.

2. Stoßdämpfung und Fahrverhalten: Das Hochgeschwindigkeits-Elektrofahrzeug-Chassis basiert auf der Abstimmung von Radnabe und Federungssystem.

Fahrgestell für Elektrofahrzeuge mit niedriger Geschwindigkeit: Das Stoßdämpfungssystem ist vereinfacht und verwendet meist Blattfedern oder einfache MacPherson-Aufhängungen. Die Anforderungen an die Stoßdämpfung für Räder von Elektrofahrzeugen sind relativ gering, da lediglich geringfügige Straßenvibrationen herausgefiltert werden müssen.

Hochgeschwindigkeits-Elektrofahrzeug-Chassis: Ausgestattet mit High-End-Konfigurationen wie Mehrlenker-Einzelradaufhängung und Luftfederung, muss die Radnabe des Elektrofahrzeugs präzise auf das Fahrwerk abgestimmt sein. Durch Optimierung des Radnabenversatzes und des ET-Wertes lassen sich Lenkansprechverhalten und Fahrstabilität verbessern. Gleichzeitig ist eine extrem hohe dynamische Auswuchtgenauigkeit der Radnabe erforderlich (Fehler ≤ 5 g), um Vibrationen bei hohen Geschwindigkeiten zu vermeiden.

3. Integrationsgrad: Das Hochgeschwindigkeits-Elektrofahrzeugchassis treibt die Integration der Elektrofahrzeugbasis und der Batterie voran.

Langsames EV-Chassis: Die EV-Basis, die Batterie und der Motor sind meist separat konstruiert, was die Installation erleichtert, aber eine geringe Raumausnutzung zur Folge hat.

Hochgeschwindigkeits-Elektrofahrzeugchassis: Der Großteil der Elektrofahrzeuge setzt auf die „Batterie-Chassis-Integration“ (CTC/CTB), bei der die Fahrzeugbasis direkt als untere Hülle für den Akku dient. Dies optimiert nicht nur die Raumausnutzung (und damit die Reichweite), sondern erhöht durch die strukturelle Integration auch die Steifigkeit des Chassis. Gleichzeitig ermöglicht die Radnabe in Abstimmung mit dem Motor und dem elektronischen Steuerungssystem eine präzise Anpassung der Leistungsentfaltung.

III. Anwendungsszenarien und Auswahlvorschläge: Wie können EV-Basissysteme und EV-Räder an verschiedene Chassis angepasst werden?

1. Szenarien für Elektrofahrzeuge mit niedriger Geschwindigkeit (Pendeln, Shuttle-Dienste, Logistik)

Das Auswahlkriterium: Wirtschaftlichkeit und Langlebigkeit haben Priorität.

EV-Basis: Es wird empfohlen, eine einteilige Basis aus gestanztem Stahlblech zu verwenden, die kostengünstig, wartungsarm und mit Blei-Säure-Batterien oder kleinen Lithium-Batterien kompatibel ist.

Felgen für Elektrofahrzeuge: Wählen Sie entweder massive Aluminiumgussfelgen oder einfache Speichenfelgen in einer Größe von 12-14 Zoll, um sicherzustellen, dass die Tragfähigkeit dem täglichen Gebrauch genügt.

2. Hochgeschwindigkeits-Elektrofahrzeugszenarien (Haushalt, Gewerbe, Hochleistungsfahrzeuge)

Wichtigste Auswahlkriterien: Sicherheit, Stabilität und optimierte Akkulaufzeit;

EV-Basis: Bevorzugt wird eine integrierte Basis aus Aluminiumlegierung oder Kohlefaserverbundwerkstoff, die die Integration von Batterie und Chassis unterstützt, um die Steifigkeit und die Raumausnutzung zu verbessern.

Für Elektrofahrzeuge werden geschmiedete Aluminiumfelgen mit einer Größe von über 16 Zoll empfohlen. Diese zeichnen sich durch aerodynamisches Design und optimale Wärmeableitung aus. Hochleistungsmodelle können mit Radnabenmotoren oder leichten, geschmiedeten Naben ausgestattet werden.

Fazit: Die differenzierte Entwicklung von EV-Chassis treibt die technologische Modernisierung von EV-Basisstationen und EV-Hubs voran.

Der Hauptunterschied zwischen Fahrgestellen für Elektrofahrzeuge mit niedriger und hoher Geschwindigkeit liegt in der bedarfsorientierten technologischen Differenzierung: Fahrgestelle für niedrige Geschwindigkeiten konzentrieren sich auf Wirtschaftlichkeit, während die Basis und die Räder die grundlegenden Funktionen betonen. Fahrgestelle für hohe Geschwindigkeiten hingegen, bei denen Leistung und Sicherheit im Vordergrund stehen, fördern die Entwicklung integrierter und hochfester Basiskomponenten und optimieren die Räder hinsichtlich Leichtbauweise und Integration. Mit der Weiterentwicklung der Elektromobilität werden sich Basis und Radnabe als Kernkomponenten des Fahrgestells kontinuierlich an die Anforderungen verschiedener Einsatzszenarien anpassen und zu Schlüsselfaktoren für Leistung und Fahrerlebnis von Elektrofahrzeugen werden. Ob für den täglichen Pendelverkehr oder für schnelle Fahrten – die präzise Abstimmung von Basis und Rädern auf den jeweiligen Fahrgestelltyp ist die Grundvoraussetzung für einen stabilen Fahrzeugbetrieb.