Wie Electrified Motors OEMs hilft, mit Batterien weiterzukommen

Electrified Automation – heute unter der Marke Electrified Motors – gründete eine Fabrik in Großbritannien, bevor es mit dem Verkauf seiner Elektromotoren begann. (Foto: Electrified Automation)

Um Kunden bei der Reichweitenbedenken bei batterieelektrischen Fahrzeugen zu helfen, werden häufig zunächst größere Akkus eingebaut. Bevor zusätzliches Gewicht und Kosten das gesamte Projekt gefährden, wird im nächsten Schritt der Antriebsstrang selbst effizienter gestaltet. Bei neuen Projekten bevorzugt Electrified Automation – das kürzlich mit Electrified Motors einen neuen Namen und eine neue Marke eingeführt hat –, zunächst die Systemarchitektur zu definieren und dann die Batteriegrößen festzulegen.

„Eine größere Batterie ermöglicht größere Reichweiten, und das ist großartig“, sagte Jim Winchester, Geschäftsführer von Electrified Automation Ltd. aus Bridgwater, England. „Wenn man jedoch ein System mit geringerem Stromverbrauch entwickeln kann, kann man mit jeder Batteriegröße größere Reichweiten erzielen. Wir konzentrieren uns darauf, das System gemeinsam mit dem Kunden zu optimieren. Anschließend ermitteln wir, welche Batteriegröße seine Geräte benötigen.“

Wie der neue Name schon sagt, ist Electrified Motors ein Anbieter von Elektromotoren, die für eine breite Palette von Off-Highway-Geräten entwickelt wurden. Das Unternehmen wurde 2020 gegründet, seine Management- und Entwicklungsteams verfügen jedoch über langjährige Erfahrung in der Automatisierung sowie in der Entwicklung, Produktion und Anwendungstechnik von Elektromotoren. Das Unternehmen brachte vor zwei Jahren seine eigene Motorenlinie auf den Markt, nachdem es die Serienreife seines Werks sichergestellt hatte.

„Als Electrified gegründet wurde, konzentrierten wir uns auf die Entwicklung von Anlagen und Prozessen, die die Massenproduktion innovativer Technologien wie Permanentmagnetmotoren ermöglichen“, so Winchester. „Dadurch entwickelten wir automatisierte Anlagen sowie die notwendige Fertigungssoftware und -prozesse. Diese frühen Arbeiten halfen uns, die Herausforderungen, die wir in der Branche im Laufe der Jahre erlebt haben, besser zu meistern. Unser Ziel war es, diese Herausforderungen frühzeitig zu meistern, um innovative Technologien in deutlich größerem Maßstab kommerziell verfügbar zu machen.“

Wir können es bauen ...

Ursprünglich bestand der Geschäftsplan darin, seinen Kunden dabei zu helfen, als Elektromotorenlieferanten erfolgreich zu werden. Doch das Team von Electrified erkannte bald, dass in der Off-Highway-Ausrüstungsbranche ein Bedarf an effizienten, robusten Komponenten bestand – und dass sie bereits über die Fähigkeiten verfügten, dieser Lieferant zu werden.

„Anfang 2023 haben wir den Elektromotorenbereich unseres Unternehmens gegründet. Dort entwickeln, fertigen und vertreiben wir unsere eigene Reihe von Niederspannungs-Permanentmagnet-Elektromotoren für den Off-Highway-Bereich“, sagte Winchester. „Wir hielten das für ein zu gutes Geschäftsmodell, um es nicht zu verfolgen, und waren überzeugt, dass wir eine Komplettlösung von Anfang bis Ende liefern könnten.“

Zur aktuellen Produktlinie der Permanentmagnetmotoren des Unternehmens gehört der IPM-Motor der Serie 193, der in seiner kompaktesten Form 11,4 kg wiegt und in den Ausführungen 48 V, 80 V und 96 V erhältlich ist. Die Produktlinie 193 bietet eine kompakte und effiziente Motorlösung mit einer Nennleistung von bis zu 15 kW (mit einer S2-Einstufung von 60 Minuten).

„Die Entwicklung des richtigen Motorenmixes für die Markteinführung der IPM-Linie erforderte viel Arbeit, da der Off-Highway-Markt stark fragmentiert ist“, so Winchester. „Es ist nicht wie in der Automobilindustrie, wo ein Zulieferer oft 100.000 Stück einer SKU pro Jahr an einen Kunden verkauft. Im Off-Highway-Bereich verfügen Komponentenlieferanten über ein Auftragsbuch mit vielen verschiedenen Erstausrüstern (OEMs), die oft eigene, maßgeschneiderte Anforderungen an Leistung und mechanische Schnittstellen haben. Für Electrified haben wir uns zunächst mit Maschinenarchitekturen und Fahrzeugtypen auseinandergesetzt und anschließend eine Motorenpalette entwickelt, die speziell auf diese Parameter zugeschnitten ist.“

Ein weiterer Unterschied zwischen dem Automobil- und dem Off-Highway-Markt besteht darin, dass die OEM-Kunden des Unternehmens im Off-Highway-Bereich gemeinsam eine breite Palette an Geräten bauen – von landwirtschaftlichen Traktoren über Minibagger bis hin zu Nullwendekreismähern.

„Im Bereich der Off-Highway-Ausrüstung haben beispielsweise ein Minibagger mit Pumpenantrieb oder eine Hubarbeitsbühne mit Fahrantrieb ähnliche Anforderungen an den Elektromotor“, so Winchester. „Die Leistungsanforderungen mögen ähnlich sein, und beide bevorzugen wahrscheinlich einen kompakten Motor mit höchster Effizienz. Darüber hinaus wünschen sie sich einen robusten Motor, der den oft anspruchsvolleren Off-Highway-Bedingungen gewachsen ist. Genau das bieten unsere IPM-Motoren.“

Zur aktuellen Produktlinie der Permanentmagnetmotoren des Unternehmens gehören die IPM-Motoren der Serie 193. (Foto: Electrified Automation)

Ein Bedürfnis befriedigen

Um diesem Bedarf gerecht zu werden, entwickelte Electrified Motors einen automatisierten Fertigungsprozess für den Motorkern, um eine gleichbleibende und wiederholbare Qualität zu gewährleisten. Alle Sonderanfertigungen, wie beispielsweise die Montage einer individuellen Welle oder Adapterplatte, erfolgen am Ende der Produktionslinie.

„Dieser Ansatz ermöglicht es uns, die Bedürfnisse jedes Kunden exakt zu erfüllen, ohne unseren Fertigungsprozess wesentlich zu beeinträchtigen“, so Winchester. „Manche Off-Highway-Unternehmen bestellen vielleicht nur 100 Stück pro Jahr. Dank unseres Fertigungsprozesses und unserer Philosophie im Motordesign profitieren sie von einer hochautomatisierten Fertigungsstraße und erhalten dennoch einen Elektromotor, der individuell auf ihre Anwendung zugeschnitten ist. Darauf haben wir uns von Anfang an konzentriert.“

Um seine Motoren an die Kunden zu bringen, nutzt Electrified drei verschiedene Vertriebskanäle. Dank eines globalen Vertriebsteams in Europa und Nordamerika können OEMs direkt mit Electrified Motors zusammenarbeiten. Darüber hinaus verfügt das Unternehmen weltweit über mehr als ein Dutzend Partner-Distributoren und -Integratoren, die Pakete anbieten, die den Electrified IPM-Motor je nach Anwendungsanforderung mit Wechselrichtern, Pumpen und anderen Komponenten kombinieren.

„Unser dritter Marktzugang besteht in der Zusammenarbeit mit anderen führenden Tier-1-Zulieferern, die beispielsweise Getriebe, Steuerungen oder Hydraulikpumpen herstellen. Die Flexibilität unseres IPM-Motors ermöglicht ihnen die Entwicklung integrierterer und kostengünstigerer Lösungen für Anwendungen mit höherem Volumen“, so Winchester.

Einen Weg finden

OEMs, die zusätzliche Unterstützung benötigen, kann Electrified Motors dabei helfen, einen Weg zur Elektrifizierung zu finden.

„Wir haben Kunden, die uns eine Dieselmaschine liefern und uns bitten, sie ihnen umgebaut auf eine vollelektrische oder Hybrid-Architektur zurückzuliefern“, sagte Winchester. „Wir stellen zwar keine eigenen Batterien oder Wechselrichter her, haben aber enge Partner für beides und ein Team, das sich hier bestens mit diesen Systemen auskennt. Wir können ein Gerät in Empfang nehmen, die Batterie dimensionieren, integrieren, die gesamte Elektronik fertigstellen und ihnen das fertige Fahrzeug zur Prüfung und Bewertung zurückgeben. Unser Team ist jederzeit für unsere Kunden da.“

Das Unternehmen wertete die ersten beiden Jahre seiner Motorenproduktion in jeder Hinsicht als Erfolg und prognostizierte für das Jahr 2025 eine sechsfache Steigerung der Verkaufszahlen.

Jim Winchester. (Foto: Electrified Automation)

„Seit Anfang 2023 befinden wir uns auf einem steilen Weg“, sagte Winchester. „Da wir bereits vor Auftragseingang massiv in die automatisierte Fertigung investiert haben, waren wir mit der Einführung der Motorenlinie sofort bereit und in der Lage, große OEMs zu beliefern. Wir haben bereits zahlreiche Qualitätsteams vor Ort, die unsere Fertigungsprozesse, Kontrollen und Rückverfolgbarkeitsfunktionen prüfen wollen.“

Um einen Auftrag zu erhalten, müssen die OEMs wissen, dass Sie in der Lage sind, reproduzierbare Qualität zu gewährleisten und Prozesskontrollen einzuhalten, sobald die Volumina steigen. Sie wollen nicht wissen, was wir in Zukunft leisten können. Sie wollen wissen, was wir jetzt leisten können.

Neue Fabrik in der Arbeit s

2025 wird für Electrified Motors in vielerlei Hinsicht ein weiteres Jahr der Transformation. Bis zum Sommer dieses Jahres wird das Unternehmen voraussichtlich ein neues, über 3.700 m² großes Werk sowie eine voll ausgestattete Forschungs- und Entwicklungseinrichtung in unmittelbarer Nähe des aktuellen Standorts beziehen. Darüber hinaus wird das Motorensortiment von Electrified voraussichtlich um kleinere Motoren der Serie 132 sowie eine Erweiterung der bestehenden Motoren der Serie 193 um flüssigkeitsgekühlte und Hochspannungsvarianten erweitert.

Dieser Artikel erschien ursprünglich in der Januar-Februar-Ausgabe 2025 von Power Progress.