Um hohe Leistung und Effizienz bei gleichzeitig reduziertem Platzbedarf, Gewicht und Kosten zu erzielen und die Fahrzeugentwicklung zu beschleunigen, integrieren Elektrofahrzeuge (EVs) elektronische Leistungssteuerungen wie DC/DC-Wandler und On-Board-Ladegeräte (OBCs). EV-Hersteller in fortgeschrittenen Märkten wie China haben eine X-in-1-Plattform entwickelt, die mehrere Funktionen integriert und so die Einführung in vielen Fahrzeugmodellen beschleunigt.

Mit zunehmender Komplexität und Integration mehrerer Funktionen stellt die Aufrechterhaltung eines hohen Qualitätsniveaus bei X-in-1 eine große Herausforderung dar. Daher ist die Entwicklung präventiver Sicherheitstechnologien wie Diagnose- und Fehlerprognosefunktionen entscheidend für die Fahrzeugsicherheit. Um dieser Herausforderung zu begegnen, haben die beiden Unternehmen vereinbart, die Motorentechnologie von Nidec und die Halbleitertechnologie von Renesas zu kombinieren, um gemeinsam einen hochzuverlässigen und leistungsstarken Prototyp (Proof of Concept, PoC) für das X-in-1-System zu entwickeln. Der PoC ist darauf ausgelegt, branchenführende Leistung und Effizienz bei gleichzeitig reduziertem Platzbedarf, geringem Gewicht und niedrigeren Kosten für das X-in-1-System zu bieten.

Die Unternehmen planen, bis Ende 2023 den ersten Prototyp (Proof of Concept, PoC) auf den Markt zu bringen. Dieser wird ein 6-in-1-System mit DC/DC-Wandler, On-Board-Schaltung (OBC), Stromverteilungseinheit (PDU), Motor, Wechselrichter und Getriebe umfassen. In einer zweiten Phase, die 2024 ansteht, wollen Nidec und Renesas einen hochintegrierten X-in-1-PoC mit Batteriemanagementsystem (BMS) und weiteren Komponenten entwickeln. Der erste PoC wird auf Siliziumkarbid (SiC) basierende Leistungshalbleiter verwenden, während im zweiten PoC die DC/DC-Wandler und die OBC durch Galliumnitrid (GaN) ersetzt werden. GaN bietet exzellente Hochfrequenz-Betriebseigenschaften und ermöglicht so eine weitere Reduzierung von Größe und Kosten. Aufbauend auf

dem im Rahmen dieser Zusammenarbeit entwickelten PoC plant Nidec, die Produktion von E-Achsen-Systemen zu beschleunigen, um sein Portfolio zu erweitern und die Massenproduktion auszuweiten. Ziel ist es, Marktführer im Bereich der E-Achsen zu werden.

Renesas plant, durch die Erweiterung des gemeinsam entwickelten Proof of Concept (PoC) für Referenz-E-Achsen-Designs schlüsselfertige Lösungen für zunehmend komplexe X-in-1-Systeme zu entwickeln und anzubieten.

„Anlässlich des 50-jährigen Jubiläums von Nidec haben wir die bedeutende Herausforderung angenommen, ein X-in-1-System der nächsten Generation von Weltklasse zu entwickeln. Dies knüpft an unser Kernprinzip an, die weltweit besten Innovationen voranzutreiben“, sagte Mitsuya Kishida, Executive Vice President und Managing Director der Nidec Automotive Motors and Electronic Control Business Unit. „Durch die Nutzung unserer Stärken in der Automobiltechnologie und die gemeinsame Entwicklung von PoCs mit Renesas, einem führenden Anbieter von Halbleiterlösungen für die Automobilindustrie, wollen wir uns als weltweit führender E-Achsen-Lieferant etablieren.“

„Wir freuen uns sehr über unsere Zusammenarbeit mit Nidec, die auf eine außergewöhnliche Erfolgsbilanz im Bereich E-Achsen-Traktionsmotoren zurückblicken kann“, sagte Vivek Bhan, Senior Vice President und Co-General Manager der High-Performance Computing, Analog and Power Solutions Group bei Renesas. „Unser Beitrag zu dieser Zusammenarbeit geht über das Hardware-Design hinaus und umfasst auch die Softwareentwicklung, die für die schnelle Entwicklung von Machbarkeitsstudien (Proof of Concept, PoCs) für unsere Kunden von entscheidender Bedeutung ist.“