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Lucid Motors baut die effizientesten Elektrofahrzeuge der Welt, und der Rest der Automobilindustrie möchte von dieser Effizienz profitieren. Einige, wie Aston Martin, sehen es als passend an, einfach die Technologie des Automobilherstellers zu erwerben. Andere möchten sie für sich selbst entwickeln. Eines dieser Unternehmen scheint General Motors zu sein, das kürzlich ein Patent für eine kompakte elektrische Antriebseinheit beantragt hat, die eine der Schlüsseleigenschaften von Lucid verwendet: das Differential-im-Rotor-Design.
Für diejenigen, die nicht vertraut sind, hat Lucid eine einzigartige strukturelle Herangehensweise an den Bau kompakter und effizienter elektrischer Antriebseinheiten entwickelt. In den meisten Fällen besteht ein Elektromotor aus einem äußeren Stator und einem inneren Rotor, letzterer dreht sich. Viele Elektrofahrzeuge haben massive Rotoren, aber das Innere dieser Struktur erzeugt tatsächlich nicht viel Drehmoment. Lucid hat seine Antriebseinheit miniaturisiert, indem es den Rotor donutförmig gemacht und das Differential hineingesteckt hat. Da es nicht direkt dem Radmoment ausgesetzt ist, kann dieses Differential viel kleiner, leichter und effizienter sein. Dieses winzige Differential treibt zwei koaxiale Planetengetriebe an, die die Räder antreiben. Der Abschnitt bei 49:30 in diesem Video von Lucid erklärt diese sehr clevere Innovation besser als ich es in Textform kann:
Die Patentanmeldung von General Motors übernimmt dieses Kernkonzept des Differentials und wendet es auf ein etwas anderes System an. Interessanterweise hält sich der Automobilhersteller in dem Dokument bedeckt, indem er nicht explizit sagt, dass er ein kleines Differential im Rotor platziert. Tatsächlich lassen die dreidimensionalen Zeichnungen, die mit dem Patent geliefert werden, sowohl den Elektromotor als auch das Differential komplett aus. Die zweidimensionalen Illustrationen, die mit dem Patent geliefert werden, zeigen jedoch klar, dass genau das passiert.
Der einzige wirkliche Hinweis im Text des Dokuments darauf, dass das Differential im Rotor sitzt, steht gegen Ende des Patents, wo festgestellt wird, dass es „stromaufwärts“ vom Rest des Getriebes liegt. Ansonsten wird in keinem anderen Abschnitt des Textes auf die verschachtelte Natur des Differentials oder Rotors eingegangen.
In der Abbildung ist 301 der Rotor, 501 der Stator und 600 das Differential.
Um es klarzustellen, gibt es mehrere Unterschiede zwischen Lucids Antriebseinheit und der im Patent von GM beschriebenen. Der erste große Unterschied besteht darin, dass die Einheit von GM nicht koaxial ist. Der Rotor, die Zwischenreduktionsgetriebe und die Achsausgänge liegen auf verschiedenen Achsen. Auch die Einheit von GM ist ein Sperrdifferential. Dies bedeutet, dass es in einer Leistungs- oder Offroad-Umgebung eingesetzt werden könnte, in der das Sperren des Differenzials vorteilhaft wäre. Die elektrischen Antriebseinheiten von Lucid verfügen nicht über eine mechanische Sperrfunktion, obwohl die Dual-Motor-Antriebseinheiten des Unternehmens komplexe Drehmomentverteilung bieten.
Der Kern des Patents besteht darin, dass dieses neue Design kompakt und äußerst effizient sein würde, was natürlich das gleiche Konzept ist, dem Lucid nachgeht. Im Dokument wird behauptet, dass „in bestimmten Ausführungsformen die hier beschriebene Antriebseinheitsarchitektur eine Effizienz von bis zu 95 % bietet.“ Das ist sehr beeindruckend, wenn es stimmt.
Bis eine solche Antriebseinheit veröffentlicht wird – dies ist nur ein Patent, schließlich -, werden wir nicht wissen, ob GM tatsächlich etwas mit diesem Design vorhat. Auf dem Papier ist es eine ansprechende Einheit, wenn auch nicht ganz so theoretisch kompakt wie Lucids, und die Verfolgung von Effizienz ist für Automobilhersteller, die Elektrofahrzeuge bauen, von entscheidender Bedeutung.
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