Daftar Isi
Perusahaan komponen otomotif ZF meluncurkan sistem penggerak listrik berkecepatan tinggi baru yang dirancang untuk membuat kendaraan listrik menjadi lebih ringan, kompak, dan berpotensi lebih terjangkau. Sistem 3-in-1 inovatif yang dinamai High Revolution Drive ini mampu mencapai putaran hingga 30.000 RPM dengan tenaga setara penggerak konvensional namun memiliki ukuran serta bobot yang jauh lebih kecil.
Cara Kerja Penggerak Listrik 30.000 RPM
Konsep utama di balik High Revolution Drive berpusat pada motor listrik berputar lebih cepat yang membutuhkan torsi lebih kecil pada tingkat daya yang sama. Karena kebutuhan torsi berkaitan erat dengan ukuran rotor, peningkatan kecepatan rotasi memungkinkan para insinyur merancang motor listrik yang lebih kecil dan ringan.
Kendati demikian, penurunan torsi motor tersebut harus dikonversi menjadi torsi yang memadai untuk menggerakkan roda kendaraan. ZF mengatasi hal ini melalui transmisi gigi pacu dua tahap dengan rasio gigi sekitar 18 banding 1.
Sistem ini menggabungkan motor listrik, elektronika daya, dan transmisi menjadi paket 3-in-1 yang padat. Konfigurasi yang dipresentasikan oleh ZF mampu menghasilkan daya puncak hingga 200 kW serta torsi puncak 3.500 Nm di roda.
Menurut Thomas Meiser selaku Kepala Unit Bisnis E-Mobility ZF, sistem tersebut mengandalkan pengembangan terkoordinasi dari seluruh komponen utama alih-alih mengoptimalkan bagian secara terpisah. Pendekatan terintegrasi ini sangat penting pada kecepatan putaran hingga 30.000 RPM, di mana pengendalian panas, getaran, kebisingan, dan tekanan mekanis menjadi semakin menantang.
Hampir 25 Persen Lebih Kecil dan Ringan
Salah satu keunggulan paling signifikan dari High Revolution Drive buatan ZF adalah pengurangan ukuran dan bobotnya. Apabila dibandingkan dengan penggerak listrik ZF SELECT sebanding yang beroperasi pada 18.000 RPM, sistem baru ini hampir 25 persen lebih kecil dan hampir 25 persen lebih ringan.
Motor listrik tersebut juga membutuhkan material magnet sekitar 50 persen lebih sedikit. Perkembangan ini dinilai penting karena magnet permanen sering kali mengandalkan material tanah jarang yang dapat mengekspos produsen otomotif pada risiko rantai pasok serta fluktuasi biaya material.
Pengurangan kebutuhan magnet tersebut dapat membantu menekan biaya manufaktur sekaligus membuat produksi kendaraan listrik tidak terlalu bergantung pada bahan baku kritis. Terlepas dari kecepatan putaran yang lebih tinggi dan kebutuhan transmisi tambahan, ZF menyatakan sistem ini mencapai efisiensi hingga hampir 93 persen, setara dengan penggerak SELECT konvensional yang dijadikan referensi.
Solusi Tantangan Kebisingan dan Getaran
Mengoperasikan motor listrik pada 30.000 RPM menciptakan tantangan teknik yang melampaui sekadar peningkatan kecepatan rotasi. Kecepatan yang lebih tinggi dapat memperkuat kebisingan, getaran, serta tekanan mekanis, terutama di dalam transmisi dan bantalannya. Masalah-masalah ini menjadi krusial untuk kendaraan penumpang karena pengoperasian yang senyap dan keandalan jangka panjang sangat esensial.
ZF menyatakan telah mengatasi berbagai tantangan tersebut dengan mengembangkan motor listrik, roda gigi, bantalan, dan geometri gigi roda sebagai satu sistem terintegrasi. Perusahaan memanfaatkan pengalaman luasnya dalam pengembangan transmisi dan roda gigi untuk mempertahankan tingkat kebisingan serta getaran yang rendah sekaligus memastikan daya tahan.
Menurut ZF, 30.000 RPM mewakili keseimbangan paling menarik antara performa teknis dan kelayakan ekonomi untuk konfigurasi yang saat ini dipresentasikan.
Kompatibel dengan Platform 400V dan 800V
ZF memposisikan High Revolution Drive untuk kendaraan listrik arus utama alih-alih membatasannya pada model performa tinggi yang mahal. Arsitektur sistem ini dirancang untuk keluaran daya sekitar 150 kW hingga 200 kW serta dapat disesuaikan untuk berbagai kebutuhan performa.
Sistem ini juga mendukung arsitektur kelistrikan 400 volt dan 800 volt, yang memberikan fleksibilitas lebih besar kepada produsen otomotif dalam mengembangkan platform kendaraan listrik masa depan. Keunggulan penting lainnya adalah penggerak baru ini dibangun di atas platform modular SELECT milik ZF yang sudah ada.
Daripada mengembangkan sistem penggerak listrik baru dari nol, perusahaan dapat menggunakan kembali teknologi mapan dan menyesuaikan arsitektur dengan berbagai kebutuhan pelanggan. Pendekatan ini dapat memangkas waktu pengembangan, menjaga biaya tetap dapat diprediksi, dan memudahkan produsen mengintegrasikan teknologi ke dalam kendaraan masa depan.
ZF saat ini tengah berdiskusi dengan beberapa produsen otomotif terkait High Revolution Drive dan menargetkan dimulainya produksi pada tahun 2030.
Sumber: Electric Cars Report
