Audi Q5 e-hybrid: Allrounder mit hoher elektrischer Reichweite

Aufgewertete Serienausstattung für SUV und Sportback

Wie die Verbrenner gewinnen auch die Audi Q5 e-hybrid-Modelle deutlich an Produktsubstanz und bieten ein komfortables Raumgefühl – das spüren die Personen im Auto schon auf den ersten Metern.

Zur Serienausstattung der Plug-in-Hybridmodelle gehört die komplett verstellbare Rückbank plus. Sie lässt sich sowohl in Längsrichtung verschieben als auch in der Neigung verändern – so wächst bei Bedarf das Kofferraumvolumen oder der Komfort für die Passagiere im Fond. Gleichzeitig finden auf der Rückbank drei Personen bequem Platz. Das Kofferraumvolumen beträgt beim SUV 438 Liter. Der Sportback bietet 433 Liter Stauraum. Bei umgeklappten Fondsitzen wächst das Transportvolumen im SUV auf bis zu 1.358 Liter und im Sportback auf 1.300 Liter.

Weitere praktische Features sind ein im Vergleich zum Vorgängermodell vergrößertes Ablagefach unter der Mittelarmlehne und zahlreiche kleinere Ablageflächen für Sonnenbrille, Schlüssel und weitere Gegenstände des Alltags, eine induktive und gekühlte Ladeschale mit 15 Watt Ladeleistung in der vorderen Mittelkonsole sowie zwei USB-C-Anschlüsse vorn und zwei im Fond. Optional unterstützen die USB-Anschlüsse vorn Ladeleistungen von bis zu 60 Watt; bei den Fondanschlüssen sind sogar bis zu 100 Watt Ladeleistung möglich. Damit können größere Geräte wie Laptops sicher mit Strom versorgt und während der Fahrt geladen werden.

Zur angereicherten Serienausstattung zählen in der 220 kW-Leistungsvariante unter anderem das S-Sportfahrwerk und die 3-Zonen-Komfortklimaautomatik. Wer sich für die 270 kW-Variante entscheidet, erhält serienmäßig die LED-Scheinwerfer plus mit den LED-Heckleuchten pro. Das Infotainmentsystem MMI experience plus ist mit dem Audi Application Store und Smartphone-Interface sowie Audi Soundsystem ausgestattet. Zur Serie gehören außerdem das Paket Interieur S mit Sportsitzen in Leder/Kunstleder-Kombination in Schwarz. Mit dabei sind zudem 19 Zoll große 10-Arm-Aero-Leichtmetallräder und rot lackierte Bremssättel.

Intelligentes Antriebsmanagement für mehr Effizienz

Das Hybridmanagement der neuen Modelle ist auf Effizienz, Flexibilität und maximalen Kundenkomfort ausgelegt und wählt automatisch die optimale Betriebsstrategie. Den elektrischen Antrieb übernimmt eine permanenterregte Synchronmaschine mit 105 kW Spitzenleistung. Die E-Maschine ist in das Gehäuse der Siebengang-S tronic integriert. Bereits nahe der Leerlaufdrehzahl steht das volle Systemdrehmoment zur Verfügung – 500 Nm bei der Variante mit 270 kW Leistung und 450 Nm bei der 220 kW-Leistungsvariante. 

Neu entwickelt ist die Leistungselektronik (Pulswechselrichter), die in den Plug-in-Hybrid-Modellen des Q5 zum Einsatz kommt. Der Pulswechselrichter ist kleiner, leichter und effizienter und reduziert auf diese Weise die elektrischen Verbräuche. Auch der Verbrauch im Hybrid-Modus ist deshalb geringer.

Batteriekapazität und Energiedichte maßgeblich gesteigert

Herzstück der neuen Q5 Plug-in-Hybride ist die neue Hochvoltbatterie (HV-Batterie) im Heck der Fahrzeuge. Audi hat deren Kapazität mit 25,9 kWh (netto 20,7 kWh) im Vergleich zum Vorgänger um rund 45 Prozent gesteigert. Die HV-Batterie ist für die bestmögliche Integration in den zur Verfügung stehenden Bauraum 517 x 880 x 302 Millimeter groß. Aufgrund des weiterentwickelten und deutlich optimierten Zusammenspiels zwischen mechanischer Reibbremse und Energierückgewinnung über die E-Maschine ist außerdem die Rekuperationsleistung angestiegen.

Die Zellen der Batterie für den Q5 SUV e-hybrid quattro und Q5 Sportback e-hybrid quattro sind aufgrund der Bauraumverhältnisse in zwei Ebenen angeordnet und im Hinterwagen integriert. Jede prismatische Zelle speichert rund 46 Prozent mehr Energie als die Zellen, die bislang bei Hochbodenfahrzeugen im C-Segment zum Einsatz gekommen sind. Die Ladungsmenge je Zelle beträgt 70 Amperestunden (Ah). Die Rohstoffzusammensetzung der 102 Zellen ermöglicht eine höhere Energiedichte. Sechs Stacks mit je 17 Zellen bilden eine Einheit und werden in Reihe geschaltet.

Was die Anordnung der Batteriezellen betrifft, verfolgt Audi mit cell-to-pack einen neuen Ansatz. Bei diesem Verfahren werden die Zellen nicht mehr in ein Batteriemodul platziert, sondern direkt ins Batteriegehäuse eingeklebt. Aufgrund der höheren Packungsdichte lassen sich bei reduziertem Platzbedarf Energieinhalt und Energiedichte des HV-Systems steigern. Dank der technischen Weiterentwicklungen der Zellchemie steht auch bei geringem Ladezustand (State-of-Charge, SoC) und niedrigen Außentemperaturen eine im Vergleich zur Vorgängergeneration höhere elektrische Leistung zur Verfügung.

Die maximal mögliche AC-Ladeleistung wurde von zweiphasig 7,4 kW auf dreiphasig 11 kW – abhängig von der jeweiligen Infrastruktur – erhöht. Mit dieser gesteigerten Leistung beträgt die Ladezeit der HV-Batterie von 0 auf 100 Prozent 2,5 Stunden. Ein Ladekabel (Mode 3, Stecker-Typ 2) für das bequeme Laden zu Hause und unterwegs ist Serie. Der Audi eigene Ladedienst Audi charging gewährt auf Wunsch Zugang zu zahlreichen AC-Ladepunkten in 28 europäischen Ländern.

Mehr Energierückgewinnung im Schub- und Bremsbetrieb

Im Vergleich zur PHEV-Vorgängergeneration hat Audi die Rekuperationsleistung deutlich gesteigert. Grundsätzlich versucht das PHEV-Modell, möglichst lange elektrisch zu fahren und die vorhandene Batterieladung bis zum Ziel vollständig zu nutzen. Entscheidend für die Effizienz des Plug-in-Hybrid-Antriebs sind die Phasen, in denen der Fuß vom Fahrpedal genommen wird. In solchen Situationen erfolgt die Regelung der Schubrekuperation abhängig von der gewählten Fahrstufe über eine jeweils definierte Verzögerung. Zusätzlich kann in den Fahrstufen D und M die automatische Rekuperation im MMI voreingestellt werden. Dabei variiert das Fahrzeug die Rekuperation selbsttätig.

Parameter hierfür sind Streckendaten, die in der Navigation hinterlegt sind wie Gefälle, Kurvenradien, Ortsschilder oder Geschwindigkeitsbegrenzungen. Ein weiterer wichtiger Faktor ist der vorausfahrende Verkehr. Prädiktive Signale werden dann, sobald die automatische Rekuperationausgewählt ist, mithilfe des Prädiktiven Effizienzassistenten (PEA) in die Schubrekuperationsfunktion eingespeist. Automatisch rekuperieren kann der neue Q5 e-hybrid auch ohne aktive Zielführung.

In Verzögerungsphasen mit zusätzlich betätigtem Bremspedal können der Q5 SUV e-hybrid quattro und Q5 Sportback e-hybrid quattro bis zu 88 kW Leistung zurückgewinnen und in die HV-Batterie einspeisen. Als Generator betrieben, übernimmt die E-Maschine mehr als 90Prozent aller Verzögerungsvorgänge. Das integrierte blendingfähige Bremsregelsystem (iBRS) sorgt dabei für ein druckfreies Anbremsen und bestmögliche Rekuperation. Erst bei stärkeren Bremsmanövern kommen die hydraulischen Radbremsen hinzu. Das Bremsgefühl für Fahrerinnen und Fahrer bleibt davon komplett unbeeinflusst, da Bremspedal und Bremshydraulik entkoppelt sind.

Rekuperation über Paddles am Lenkrad einstellbar

Dank der in der Premium Platform Combustion (PPC) eingesetzten neuen E³ Elektronikarchitektur lässt sich der Grad der Schubrekuperation im elektrischen Fahrmodus (EV-Modus) analog zu den vollelektrischen Modellen über Paddles am Lenkrad in drei Stufen einstellen. Die Wahl der elektrischen Brems- und damit Rekuperationsstufe erfolgt über das linke Paddle (Minus). Mit dem rechten Paddle (Plus) kann die Rekuperationsstufe wieder zurückgenommen werden. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise vor einer Kurve mittels der Paddles eine höhere Verzögerung einstellen. Auf Stufe Null rollt der Plug-in-Hybrid frei, ohne zusätzliches Schleppmoment, wenn der Fuß vom Fahrpedal genommen wird. In dieser Einstellung wird nur beim Einsatz der Bremse Energie zurückgewonnen.

Intelligente Betriebsstrategie für maximale Effizienz

In den neuen PHEV-Modellen des Q5 stehen zwei Betriebsmodi zur Verfügung: „EV“ und „Hybrid“. Im EV-Modus fahren die PHEV-Modelle konsequent elektrisch. Zugeschaltet wird der Verbrenner nur in folgenden Situationen: Bei bewusster Abwahl über die Schalterleiste unterhalb des Panoramadisplays oder über das MMI, beim Fahrprogramm S, über den gewählten Modus des Fahrdynamiksystems Audi drive select oder beim Start einer Routenführung mit aktiviertem Hybrid-Assistenten. Wenn die Zielführung der Navigation aktiv ist, berücksichtigt der Hybrid-Assistent die Streckendaten für die Wahl der Antriebsart. Auch bei einem Kickdown schaltet sich der Verbrenner zu, der EV-Modus wird so lange deaktiviert, bis der Kickdown wieder gelöst wird. Tritt keine dieser Situationen ein, nutzen die neuen PHEV-Modelle die HV-Batterie im EV-Modus so lange, bis sie vollständig entladen ist. Der Slider, mit dem sich der gewünschte Ladezustand der HV-Batterie (SoC) über das MMI im Hybrid-Modus steuern lässt, ist im EV-Modus nicht bedienbar, da die Batterieladung vollständig genutzt wird. Im EV-Modus sind bis zu 140 km/h möglich. Starten lassen sich die PHEV-Modelle entweder im EV-Modus oder im Hybrid-Modus. Dabei bleibt der voreingestellte Modus bei einem Neustart jeweils erhalten.

Beim Fahren im Hybrid-Modus hält das Hybridmanagement den Ladezustand bei Bedarf auf einem konstanten Wert, um genug elektrische Energie für einen späteren Einsatz aufzusparen, beispielsweise für elektrisches Fahren in der Stadt. Der Q5 e-hybrid kann gemäß dem WLTP EAER City Wert bis zu 113 km rein elektrisch fahren.

Sowohl für die Kurz- als auch die Langstrecke ist der Hybrid-Modus im Sinne eines wirkungsgradoptimalen Verbrauchs der effizienteste Fahrmodus. Je nach Fahrsituation beziehungsweise Leistungswunsch der Fahrerin oder des Fahrers entscheidet die Betriebsstrategie, ob elektrisch oder hybridisch gefahren werden soll, um so effizient wie möglich unterwegs zu sein. Dabei fährt das PHEV-Modell innerstädtisch bevorzugt elektrisch. Im Falle höherer Geschwindigkeiten nehmen die hybridischen Fahranteile zu. Bei aktiver Routenführung fließt die Routenplanung in die Betriebsstrategie ein. Die Betriebsstrategie wählt dann automatisch die bestmögliche Energiekonfiguration für die gewünschte Strecke aus. Das Fahrzeug berechnet, auf welchen Streckenabschnitten elektrisch gefahren werden soll, um eine möglichst effiziente Fahrweise zu erreichen. So werden Abschnitte mit voraussichtlich geringer Fahrgeschwindigkeit, wie beispielsweise Ortschaften oder Staus, bevorzugt elektrisch gefahren. Bei aktiviertem Hybrid-Assistenten und aktiver Routenführung werden vorgenommene Einstellungen wie beispielsweise der Wunschladezustand überschrieben, um die effiziente Betriebsstrategie sicherzustellen.

Über den automatischen Hybrid-Modus hinaus lässt sich nun erstmals mit einem Slider der Wunsch-Ladezustand individuell auswählen. Auf diese Weise bestimmen Nutzerinnen und Nutzer präzise, wie hoch der Ladezustand der HV-Batterie sein soll. Außerdem lässt sich beispielsweise vor Fahrtantritt der Ladestand so einstellen, dass noch genügend Energie für das elektrische Fahren bereitsteht, wenn am Zielort elektrisches Fahren gewünscht ist oder keine Lademöglichkeit besteht. Der gewünschte Ladezustand kann dafür mittels Schieberegler auf einer Prozentskala eingestellt werden. Wenn der eingestellte SoC-Wert unter dem aktuellen Ist-SoC-Wert liegt, wird die HV-Batterie bis zu diesem Wert entladen. Stimmen Soll- und Ist-Wert überein, arbeitet überwiegend der Verbrenner, um den Ladezustand zu halten. Wenn der Soll-Ladezustand über dem Ist-Ladezustand eingestellt ist, wird das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor angetrieben, um die HV-Batterie aufzuladen. Das Laden der HV-Batterie erfolgt im Sinne maximaler Effizienz und möglichst geringer Umweltbelastung. Das bedeutet, dass das Aufladen der Batterie durch den Verbrenner nur während einer Geschwindigkeit von mehr als 65 km/h erfolgt – unterhalb wird der Ladezustand gehalten. Dies maximiert die Effizienz und gewährleistet einen höheren elektrischen Fahranteil in der Stadt oder im Stop-and-Go-Verkehr. Die HV-Batterie lässt sich auf diese Weise bis zu einem SoC von 75 Prozent laden. So ist sichergestellt, dass das Laden der HV-Batterie im Fahrbetrieb mit einem maximalen Wirkungsgrad erfolgt. Um den SoC über die 75 Prozent zu erhöhen, ist eine externe AC-Ladequelle nötig.