Sportliche Performance: Leistungsstarke Antriebe

Bei der Neuentwicklung der Elektromotoren stand ein elektrischer Achsbaukasten mit optimaler Akustik, Effizienz und Leistungsdichte im Vordergrund. Weiteres Ziel der Entwicklung auf der Antriebsseite war ein skalierbarer E-Antriebsbaukasten mit hoher Integration der Komponenten. Der komplett neu entwickelte Antriebsbaukasten besteht aus den drei Hauptkomponenten E-Maschine, Leistungselektronik (Pulswechselrichter) und Getriebe. Alle Komponenten zeichnen sich in Summe durch einen höheren Wirkungsgrad aus. Sie sind kompakter als die aktuellen E-Modelle im Portfolio und skalierbar konstruiert. So lässt sich über die Länge der E-Maschine das Drehmoment variieren. Die neu entwickelten E-Maschinen benötigen zudem rund 30 Prozent weniger Bauraum als die bisherigen Antriebe in den elektrisch angetriebenen Modellen von Audi. Außerdem konnte mit der neuen Bauweise das Gewicht um rund 20 Prozent reduziert werden.

Die besonders kompakten und effizienten Elektromotoren werden im ungarischen Győr gebaut. Im größten Antriebswerk der Welt werden nicht nur die E-Maschinen gefertigt, sondern hier wird auch ein Großteil der Getriebe hergestellt.

Ein wesentlicher Vorteil der neu entwickelten Elektromotoren ist deren Effizienz. Dazu sorgen in in erster Linie eine neue Hairpin-Wicklung im Stator, Siliziumkarbid-Halbleiter im Pulswechselrichter sowie ein Trockensumpf und eine elektrische Ölpumpe im Getriebe. Die neue Hairpin-Wicklung, die im Q6 e-tron zum ersten Mal bei Audi zum Einsatz kommt, maximiert die Stromführung im Stator der E-Maschine. Diese Methode ermöglicht zudem höhere Windungszahlen: Der Füllfaktor beträgt nunmehr 60 statt 45 Prozent gegenüber den bisher eingesetzten konventionellen Wicklungen. Durch die Rotorölkühlung konnte Audi außerdem auf die Verwendung schwerer seltener Erden weitestgehend verzichten und gleichzeitig die Leistungsdichte um 20 Prozent steigern. In Summe sank die Verlustleistung der elektrischen Antriebe signifikant um rund 50 Prozent gegenüber dem Audi e-tron.

Die erstmals verwendete direkte Kühlung der E-Maschinen mit Öl hält Bauteile wie Statorwicklung und Dauermagnete im Rotor im optimalen Temperaturbereich. Damit liegt die Leistung bezogen auf das Antriebsgewicht beim E-Antrieb der PPE um rund 60 Prozent über den E-Antrieben der ersten Generation bei Audi. Die neu entwickelten elektrischen Antriebe für die PPE zeichnen sich außerdem durch eine besonders leise und komfortable Akustik aus. An das Gehäuse angegossene Aggregatstützen, ein strukturoptimiertes Gehäuse, verbesserte Zahngeometrien und ein segmentiert gestaffelter E-Maschinen-Rotor tragen dazu bei.

Während der Aktivierung der Launch Control kommt an der Vorderachse eine Asynchronmaschine (ASM) zum Einsatz, die mit eigener Leistungselektronik und einem achsparallelen, zweistufigen 1-Gang-Getriebe ausgestattet ist. Die ASM kann bei Bedarf ohne nennenswerte Schleppverluste frei drehen. Außerdem sind in der ASM keine Magnete verbaut und somit auch keine seltenen Erden. Das Magnetfeld wird durch Induktion erzeugt.

An der Hinterachse verfügt die Q6 e-tron Baureihe ausschließlich über besonders kompakte Permanentmagneterregte Synchronmaschinen (PSM), die ebenfalls an ein zweistufiges 1-Gang-Getriebe in achsparalleler Bauweise gekoppelt sind. Die in der PPE eingesetzte 800-Volt-Technologie bietet nicht nur hohe Leistung und kurze Ladezeiten. Durch die höhere elektrische Spannung lassen sich bei der Verkabelung von Batterie und E-Maschine auch dünnere Leitungen verbauen. Das spart Bauraum, Gewicht und Rohstoffe. Ein weiterer Vorteil der 800-Volt-Technologie ist die geringere Verlustwärme und ein dadurch verminderter Kühlbedarf.

Durch die Skalierbarkeit und Flexibilität der Premium Platform Electric lässt sich eine hohe Bandbreite an verschiedenen Leistungsstufen und Antriebsvarianten realisieren. Zum Marktstart werden zwei Modellvarianten mit Allradantrieb und zwei unterschiedlichen Leistungsstufen zum Einsatz kommen: der Audi Q6 e-tron quattro und der Audi SQ6 e-tron. Zu einem späteren Zeitpunkt folgen – marktspezifisch – dann noch besonders effiziente und auf Reichweite ausgelegte Modelle mit Heckantrieb, die gleichzeitig auch den Einstieg in die Q6 e-tron Baureihe markieren werden.

Der Audi Q6 e-tron hat eine Permanentmagneterregte Synchronmaschine (PSM) an der Hinterachse und eine Asynchronmaschine (ASM) an der Vorderachse verbaut. Die PSM im Audi Q6 e-tron hat eine axiale Länge von 200 Millimetern. Die ohne nennenswerte Schleppverluste mitdrehende ASM (Asynchronmaschine) ist 100 Millimeter lang. Die Systemleistung beträgt 285 kW (387 PS) inklusive der Launch Control. In nur 5,9 Sekunden beschleunigt der Q6 e-tron quattro von null auf 100 km/h. Insgesamt generieren allein die Effizienzmaßnahmen rund um die neuen E-Maschinen für die PPE im Vergleich zum bisherigen E-Modell-Portfolio rund 40 Kilometer mehr Reichweite. Die neu entwickelten E-Maschinen für die PPE benötigen rund 30 Prozent weniger Bauraum als die Aggregate im e-tron der ersten Generation. Das Gewicht wurde um rund 20 Prozent reduziert.

Der Audi SQ6 e-tron zeichnet sich durch eine Systemleistung von 360 kW (380 kW mit Launch Control) aus. Die PSM an der Hinterachse hat im Audi SQ6 e-tron eine axiale Länge von 200 Millimetern.

Die ohne nennenswerte Schleppverluste mitdrehende ASM an der Vorderachse ist 100 Millimeter lang und kommt in dynamischen Fahrsituationen zum Einsatz. Die Reichweite des S-Modells liegt bei maximal 598 Kilometern. Der SQ6 e-tron erreicht die 100-km/h-Marke mit aktivierter Launch Control in nur 4,3 Sekunden.

Die Leistungselektronik (LE) hat einen nicht unwesentlichen Einfluss auf den Stromverbrauch und folglich auf die Effizienz und Reichweite. Daher werden in der PPE und damit beim Audi Q6 e-tron zum ersten Mal Halbleiter aus Siliziumkarbid eingesetzt, denn dieses Material ist vor allem in Teillastbereichen extrem effizient und die Wärmeverluste können im Ganzen geringgehalten werden. Der Wirkungsgrad verbessert sich insgesamt. Darüber hinaus schont der Einsatz von Siliziumkarbid die Batterie.

Die angegebenen Ausstattungen, Daten und Preise beziehen sich auf das in Deutschland angebotene Modellprogramm. Änderungen und Irrtümer vorbehalten.