Ford setzt auf vereinfachung: elektroautos müssen leichter werden

Ford erkennt das gewichtsproblem bei elektroautos an

Ford hat öffentlich zugegeben, was in der Automobilindustrie schon lange bekannt ist: Elektrofahrzeuge sind oft zu schwer. Dieser hohe Gewicht ist ein erhebliches Problem, das die Entwicklung erschwert und die Kosten in die Höhe treibt. Das Unternehmen aus Dearborn, Michigan, geht nun einen neuen Weg, um diese Herausforderung zu meistern und wettbewerbsfähige Elektrofahrzeuge anzubieten.

Die kostenfalle batterie

Bisherige Strategien zur Erhöhung der Reichweite konzentrierten sich auf den Einbau immer größerer und teurerer Batterien. Dies führte jedoch zu einer enormen Gewichtszunahme. Allein die Batterie kann bis zu 25% des Gesamtgewichts ausmachen und etwa 40% der Fahrzeugkosten verursachen. Ford will hier einen radikalen Wandel einleiten.

Prämien für gewichtsreduktion

Um das Gewicht zu reduzieren, hat Ford ein System von „Bounties“ für seine Ingenieure eingeführt. Diese Prämien sind an messbare Parameter geknüpft, die jede Gewichtsreduktion oder Verbesserung der Aerodynamik direkt mit den Kosten für die Batterie in Verbindung bringen. So wird die Motivation zur Optimierung gesteigert.

Revolutionäre fertigungstechnik: unicasting

Ein wichtiger Schritt ist die Einführung der Unicasting-Technologie. Dabei werden große Aluminiumgussteile in einem Stück hergestellt. Im Vergleich dazu besteht die Front- und Heckstruktur des Ford Maverick aus 146 Einzelteilen, während das neue elektrische Mid-Size-Pick-up nur noch zwei benötigt. Das bedeutet weniger Befestigungselemente (-25%) und weniger Schweißarbeiten (-66%), was die Produktionsgeschwindigkeit erhöht und Kosten senkt.

Lfp-batterien und zellintegrierte strukturen

Ford setzt zukünftig auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP), die auf teure Materialien wie Nickel und Kobalt verzichten. Zudem wird eine Zell-zu-Struktur-Architektur verwendet. Die Batterie wird nicht mehr als separates Bauteil betrachtet, sondern integriert sich direkt in die Fahrzeugstruktur. Dies reduziert das Gewicht und erhöht die Steifigkeit.

Weniger kabel, mehr effizienz: die zonale architektur

Auch die Fahrzeugelektronik wird vereinfacht. Anstelle von über 30 einzelnen Steuergeräten (ECUs) von verschiedenen Herstellern setzt Ford auf eine zonale Architektur mit nur noch fünf Hauptmodulen. Das Energiemanagement, inklusive Laden und bidirektionalem System, wird durch eine kompakte, intern entwickelte Einheit namens ebox zentral gesteuert. Der Umstieg von 12 Volt auf 48 Volt reduziert zudem den Kabelquerschnitt und das Gewicht.

Deutliche gewichts- und kostenreduktion

Durch die Umstellung auf die neue Architektur wird das Kabelgewicht im neuen Elektro-Pick-up um etwa 10 Kilogramm und die Kabellänge um rund 1.200 Meter reduziert. Angesichts der gestiegenen Kupferpreise (von 8.000 auf 11.000 Euro pro Tonne in den letzten zwei Jahren) ist dies ein erheblicher Kostenvorteil.

Tabelle: vergleich alter und neuer elektronikarchitektur