Ford nimmt das gewichtsproblem bei elektroautos ernst – und krempelt die produktion um

Ford adressiert das wachsende problem des elektroauto-gewichts

Ford hat öffentlich eingeräumt, was in der Branche schon lange bekannt ist: Elektroautos sind zu schwer, und das stellt eine erhebliche Herausforderung dar. Das Unternehmen aus Dearborn, Michigan, setzt nun auf eine umfassende Strategie, um die Produktionskosten zu senken und gleichzeitig attraktive Elektrofahrzeuge anzubieten, die mit herkömmlichen Verbrennern konkurrieren können. Diese Revolution beginnt mit der nächsten Generation mittelgroßer elektrischer Pick-ups.

Die gewichtskrise: batterien als hauptschuldiger

Bisher versuchte die Automobilindustrie, die Reichweitenangst durch den Einbau immer größerer und teurerer Batterien zu kompensieren. Dies führte jedoch zu einem erheblichen Gewichtszuwachs und damit zu einer “physikalischen Herausforderung”. Allein die Batterie kann bis zu 25% des Gesamtgewichts ausmachen und ungefähr 40% der Fahrzeugkosten verursachen. Ford geht nun einen neuen Weg.

“Bounties” für ingenieure: der kampf gegen jedes kilo

Um das Gewichtsproblem anzugehen, hat Ford seinen Ingenieuren sogenannte “Bounties” – Belohnungen – für jede Gewichts- oder aerodynamische Verbesserung eingerichtet. Jede Reduzierung wird direkt mit den Auswirkungen auf die Batteriekosten verknüpft. Ziel ist es, einen Anreiz für innovative Lösungen zu schaffen.

Revolutionäre fertigungstechnik: unicastings und weniger schweißnähte

Ein zentraler Aspekt der neuen Strategie sind sogenannte Unicastings – riesige Aluminiumgussteile. Diese ermöglichen eine drastische Reduzierung der Anzahl der Strukturteile. Vergleicht man dies mit dem Ford Maverick, der eine vordere und hintere Struktur aus 146 Einzelteilen besteht, benötigt der neue elektrische Pick-up nur noch zwei. Dies führt zu einer Reduzierung von 25% bei den Befestigungselementen und 66% bei den Schweißnähten, was wiederum den Roboterbedarf in der Fertigung reduziert und die Produktionsgeschwindigkeit erhöht.

Lfp-batterien und cell-to-structure-technologie

Um die Batteriekosten direkt zu senken, setzt Ford auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP), die auf teure Materialien wie Nickel und Kobalt verzichten. Darüber hinaus kommt die Cell-to-Structure-Technologie zum Einsatz, bei der die Batterie nicht mehr nur ein transportiertes Element ist, sondern integraler Bestandteil der Fahrzeugstruktur wird. Durch den Wegfall von zusätzlichen Gehäusen und Verbindungen wird der Platzbedarf reduziert und die Leistung verbessert. Eine einzelne flexible Leiterplatte ersetzt hunderte Kabel und Sammelschienen.

Weniger chips, mehr effizienz: zonale architektur

Die Effizienz eines Elektrofahrzeugs hängt nicht nur von der Mechanik, sondern auch von der Elektronik ab. Traditionelle Fahrzeuge verfügen über mehr als 30 verschiedene elektronische Steuergeräte (ECUs) von unterschiedlichen Herstellern, was zu einem komplexen und schweren Kabelbaum führt. Ford hat eine zonale Architektur entwickelt, die Funktionen in nur fünf Hauptmodulen zusammenfasst. Die gesamte Leistungsverwaltung, einschließlich Laden und bidirektionalem System, ist in einer kompakten, intern entwickelten Einheit, dem sogenannten ebox, vereint.

48-Volt-architektur als schlüssel zur gewichtsreduktion

Ein weiterer wichtiger Schritt ist der Wechsel von der traditionellen 12-Volt-Architektur auf eine 48-Volt-Architektur. Dies ermöglicht die Verwendung dünnerer Kupferkabel für die Energieübertragung. Im neuen elektrischen Pick-up wird der Kabelbaum dadurch um etwa 1.200 Meter kürzer und um etwa 10 Kilogramm leichter. Angesichts der gestiegenen Kupferpreise (von 8.000 auf 11.000 Euro pro Tonne in den letzten zwei Jahren) ist dies ein erheblicher Kostenvorteil.