Hyundai a Kia jdou Volkswagenu po krku: představil elektromobilní platformu e-GMP

Hyundai a Kia představili svou první vyhrazenou platformu E-GMP pro elektromobily příští generace. Slibuje dojezdy přes 500 km, max. 260 km/h, 400V/800V obousměrné nabíjení/vybíjení.

Skupina Hyundai Motor Group (HMG), jejíž součástí je i značka Kia, představila svoji novou vyhrazenou platformu pro akumulátorové elektromobily E-GMP (zkr. Electric-Global Modular Platform). Platforma byla dnes odhalena prostřednictvím online prezentace ‚E-GMP Digital Discovery‘ a poslouží jako klíčová technologie pro příští generaci akumulátorových elektromobilů (BEV) od HMG.

Od roku 2021 bude platforma E-GMP tvořit základ řady nových vyhrazených elektromobilů, jako např. modelu IONIQ 5; prvního vyhrazeného akumulátorového elektromobilu od Kia Motors Corporation s plánovaným uvedením na trh v roce 2021; a řady dalších modelů.

Platforma E-GMP, navržená speciálně pro akumulátorové elektromobily, skýtá řadu výhod oproti stávajícím platformám Skupiny, které byly původně navrženy primárně pro zástavbu spalovacího motoru. Jmenujme např. pružnější možnosti vývoje, velmi dobré jízdní schopnosti, delší dojezd, zesílené bezpečnostní prvky a větší vnitřní prostor pro posádku i zavazadla.

„Naše současné akumulátorové elektromobily Hyundai a Kia s pohonem předních kol již dnes patří v příslušných segmentech k nejhospodárnějším,“ uvedl Albert Biermann, prezident a šéf divize R&D společnosti HMG. „Prostřednictvím platformy E-GMP založené na pohonu zadních kol rozšiřujeme naše technologické vedoucí postavení do segmentů, v nichž zákazníci požadují vynikající jízdní dynamiku a mimořádnou provozní efektivitu.“

„E-GMP je vyvrcholením dlouholetého výzkumu a vývoje v podobě spojení našich nejmodernějších technologií. Tato nová pokroková platforma napomůže k dalšímu rozvoji a posílení naší modelové nabídky vozů typu BEV,“ uvedl Fayez Abdul Rahman, starší viceprezident Centra vývoje architektury vozidel společnosti HMG.

Modularizace a standardizace

E-GMP přináší zjednodušení prostřednictvím modularizace a standardizace, a umožňuje tak rychlý a flexibilní vývoj produktů s využitelností napříč většinou automobilových segmentů (např. sedany, vozy SUV a crossovery na bázi SUV).

Díky pružnému vývoji navíc dokážeme reagovat na různorodé zákaznické požadavky ohledně výkonové charakteristiky vozidel. V této souvislosti např. vysoce výkonným modelem postaveným na platformě E-GMP, jenž akceleruje z místa na 100 km/h za méně než 3,5 sekundy a rozjede se až na 260 km/h.

Platformu E-GMP bude možné velmi efektivně využít k posílení vedoucí pozice Skupiny na poli elektromobility, neboť napomůže v relativně krátké době rozšířit modelovou řadu nabízených elektromobilů prostřednictvím modularizace a standardizace.

Optimální jízdní schopnosti, bezpečnost a maximální prostornost

Konstrukce E-GMP přináší lepší jízdní vlastnosti v zatáčkách a stabilitu za vysokých rychlostí. Napomáhá k tomu optimální rozložení hmotnosti mezi nápravami, způsob konstrukce snižující těžiště díky nízké zástavbě akumulátorového modulu, resp. umístění elektromotorů do prostoru typicky vyhrazeného spalovacímu motoru.

Vysokootáčkový elektromotor znásobuje jízdní schopnosti vozů na platformě E-GMP. K co nejvyššímu jízdnímu pohodlí, ovladatelnosti a stabilitě přispívá pětiprvkový systém zavěšení zadních kol, typicky používaný vozidly střední a vyšší třídy, jakožto i náprava s integrovaným pohonem (IDA – Integrated Drive Axle), jako první na světě kombinující ložiska kol s hnací hřídelí k přenosu hnací síly na kola.

Uvedená platforma zaručuje i bezpečnost akumulátoru prostřednictvím nosné konstrukce akumulátoru z ultra vysokopevnostní oceli. V zájmu dalšího zvýšení tuhosti je uvedená konstrukce obklopena prvky z oceli tvářené za tepla.

Energii nárazu účinně pohlcují deformační zóny karoserie a podvozku ve spojení s trasami pro rozptýlení nárazové energie; pomáhá i těsné spojení centrální části akumulátorového modulu s karoserií vozu.

Navíc zpevněním konstrukce nesoucí zátěž v prostoru před přístrojovou deskou se konstruktérům podařilo minimalizovat vliv nárazové energie na výkonové elektrické součásti a akumulátor. Konstrukce předního A-sloupku pro rozložení nárazových sil zamezuje deformaci prostoru pro posádku.

Platforma E-GMP napomáhá vytvořit co největší prostor kabiny díky dlouhému rozvoru, krátkým převisům vpředu i vzadu a štíhlému modulu kokpitu. Jelikož je akumulátorový modul zabudován pod podlahou, výhodou platformy E-GMP je i plochá podlaha kabiny. To znamená více prostoru pro nohy cestujících, jakožto i nejrůznější varianty uspořádání předních a zadních sedadel.

Samotný akumulátorový modul – zabudovaný v prostoru mezi nápravami – bude vykazovat nejvyšší objemovou hustotu v rámci všech dosavadních systémů HMG. Částečně na tom má podíl vylepšený systém chlazení s novou oddělenou konstrukcí bloku chlazení, díky níž může být akumulátorový modul kompaktnější.

S ohledem na zvýšení energetické hustoty (cca o 10 % ve srovnání s dosavadními technologiemi akumulátorů pro elektromobily) jsou akumulátorové moduly lehčí, lze je zabudovat níže v rámci karoserie, a uvolnit tak více místa v kabině.

Hospodárný a výkonný systém elektrifikace

Nový kompaktní systém pohonu Power Electric (PE) na platformě E-GMP zahrnuje výkonný elektromotor, převodovku EV a střídač (invertor). Uvedené tři komponenty jsou začleněny do jediného kompaktního modulu.

Výsledkem je nárůst výkonu cestou zvýšení maximálních otáček elektromotoru až o 70 % ve srovnání se stávajícími elektromotory. Vysokootáčkový elektromotor je oproti jiným pohonům se srovnatelným výkonem menší, a přináší tak výhodu v podobě úspory místa i hmotnosti.

Dále je možné operativně odladit standardizovaný systém akumulátoru tak, aby nabízel výkonové parametry příslušející konkrétnímu automobilovému segmentu, ať již ve prospěch maximální dojezdové vzdálenosti nebo konkrétních zákaznických požadavků.

Řízení elektromotoru zajišťuje výkonový modul střídače, využívající polovodiče z karbidu křemíku (SiC). Použitý elektromotor dokáže zvýšit účinnost celého systému přibližně o 2 až 3 procenta, což znamená, že vozidlo se stejným množstvím energie v akumulátoru překoná cca o 5 procent delší vzdálenost.

Vozidla na platformě E-GMP spoléhají na pohon zadních kol. Zákazníci budou moci volit buďto mezi uspořádáním s pohonem samotných zadních kol, nebo provedením s pohonem všech kol – v takovém případě bude možné vybavit daný model dalším elektromotorem.

Systém stálého pohonu všech kol zahrnuje odpojovač převodovky EV, jenž řídí propojení mezi dodatečným elektromotorem a předními koly, a dále přepínač mezi pohonem samotných zadních nebo všech kol ve prospěch co nejefektivnější jízdy při ideálním vyvážení výkonu nebo jízdních schopností vzhledem k aktuálním jízdním podmínkám.

Všechna vozidla vyvíjená na platformě E-GMP používají standardizovaný typ akumulátorového modulu. Tento modul sestává ze standardních článků uzavřených v „kapsách“, přičemž počet článků modulu lze pružně měnit podle požadavků na konkrétní vozidlo.

Vícenapěťový (800 a 400 V) a obousměrný systém nabíjení

Většina stávajících elektromobilů a infrastruktury pro rychlonabíjení vozidel používá 400V systém s nabíjecím výkonem 50–150 kW; vývoj 800V infrastruktury s nabíjecím výkonem až 350 kW však postupně umožní nabíjení vozidel dále urychlit.

V souladu s tímto trendem skupina HMG vstoupila v roli strategického partnera a akcionáře do IONITY, přední evropské sítě rychlonabíjecích stanic pro elektromobily. IONITY provozuje 298 vysokovýkonných nabíjecích stanic (HPC) – s využitím nabíjecí kapacity až 350 kWh – rozmístěných podél evropských dálnic. Firma má v plánu do roku 2022 rozšířit tento počet až na 400 stanic HPC (v současnosti jich je ve výstavbě 53).

Platforma E-GMP standardně podporuje 800V nabíjení a umožňuje i nabíjení na stanicích 400 V bez nutnosti používat další součásti nebo adaptéry. Vícenapěťový systém je celosvětově první patentovanou technologií pro kompatibilitu různých systémů nabíjení, která prostřednictvím elektromotoru a střídače zvyšuje napětí ze 400 V na úroveň 800 V.

Elektromobil s akumulátorovým pohonem na platformě E-GMP je na jedno nabití schopen urazit přes 500 km (podle metodiky WLTP). Kromě toho je možné akumulátor nabít na 80 procent již za 18 minut, resp. během pěti minut prodloužit dojezd vozidla až o 100 km.

Systém nabíjení E-GMP je též flexibilnější než předchozí akumulátorové elektromobily podporující pouze jednosměrné nabíjení. Nově vyvinutá integrovaná jednotka řízení nabíjení (ICCU) na platformě E-GMP představuje modernizaci stávajícího řešení palubních nabíječek (OBC), které zpravidla umožňují pouze jednosměrný tok elektřiny z vnějšího zdroje napájení.

Jednotka ICCU podporuje novou funkci V2L (Vehicle-to-Load – od vozidla ke spotřebiči) pro tok energie z akumulátoru vozidla ke spotřebiči, a to bez potřeby dalších komponent. Akumulátorový elektromobil na platformě E-GMP tak může posloužit k napájení jiných elektrických spotřebičů (110 / 220 V) prakticky kdekoli. Uvedený systém lze dokonce použít k dobití jiného elektromobilu.

Nová funkce V2L nabízí kapacitu až 3,5 kWh např. k pohonu středně velké jednotky klimatizace a 55″ televize po dobu až 24 hodin.

E-GMP podpoří budoucí růst prodeje elektromobilů

Do příprav na epochu elektrifikace investovala HMG nemalé úsilí. Kia Motors Corporation v roce 2011 představila v Koreji svůj první sériově vyráběný akumulátorový elektromobil Ray EV a od roku 2014 se na světových trzích prodává Soul EV.

Skupina v roce 2015 úspěšně završila implementaci systému sériové výroby pro všechna elektrifikovaná vozidla, tedy hybridní elektromobily (HEV), plug-in hybridy (PHEV), akumulátorové elektromobily (BEV) a vozidla na palivové články (FCEV).

Díky platformě E-GMP bude moci HMG realizovat plán uvést do roku 2025 na trh 23 modelů (vč. 11 vyhrazených akumulátorových elektromobilů) a prodávat celosvětově více než 1 milion těchto vozů ročně.

Hyundai Motor Company v rámci své vize BEV představila v srpnu 2020 značku IONIQ, určenou speciálně pro akumulátorové elektromobily, zahrnující tři vyhrazené modely typu BEV: IONIQ 5, 6 a 7 s plánovaným uvedením na trh do roku 2024. Připravované modely pokrývají různé automobilové segmenty.

Proměnou pro éru elektrifikace prochází i Kia v souladu se středně- až dlouhodobou strategii s označením ‚Plán S‘. Letos v září oznámila Kia plán do roku 2025 zvýšit podíl modelů BEV na celkových prodejích až na 20 %. Uvedená společnost dále nedávno zveřejnila první snímky sedmi vyhrazených modelů BEV, které budou do roku 2027 postupně uvedeny na trh.