Neues Gemeinschaftsprojekt liefert seltene erdmetallfreie Motoren ohne Leistungseinbußen.
Die Elektromotorenindustrie steht an einem Scheideweg. Während Permanentmagnetmotoren den Bereich der leichten Mobilität dominieren und mehr als 95 % der Anwendungen in E-Bikes, Rollern und Kleinstfahrzeugen ausmachen, stellt ihre Abhängigkeit von Seltenerdmetallen eine wachsende Herausforderung dar. Schwachstellen in der Lieferkette, Kostenvolatilität und Umweltbedenken veranlassen Ingenieure dazu, nach Alternativen zu suchen, die keine Kompromisse bei der Leistung erfordern.
Auf der CWIEME Berlin 2025 stellten zwei europäische Innovatoren, Miša Milosavljević von IFP Energies nouvelles und Vincent Mallard von MOV’NTEC, eine bahnbrechende Lösung vor, die herkömmliche Verfahren in Frage stellt. Sie ermöglicht eine nahezu perfekte Motoreffizienz und macht gleichzeitig die Abhängigkeit von Seltenen Erden praktisch überflüssig. Ihre Arbeit steht für einen Wandel, der die Zukunft der leichten Mobilität neu gestalten könnte.
Das Ausmaß der Abhängigkeit von Seltenerdmetallen ist erschreckend. Miša Milosavljević von IFP Energies nouvelles erklärte, dass im Bereich der Leicht- und Kleinfahrzeuge über 95 % der Anwendungen Permanentmagnetmotoren verwenden, die Seltenerdelemente enthalten. Diese extreme Konzentration macht den Sektor besonders anfällig für Probleme in der Lieferkette für Seltenerdmetalle. Dies führt zu einem, wie er es nennt, „hohen Risiko für die Lieferkette”. Angetrieben von dem Bestreben der Branche, sich von dieser Abhängigkeit zu lösen, arbeiten MOV'NTEC und IFP Energies derzeit gemeinsam am Projekt HeSy Mobility. Milosavljević betonte die Notwendigkeit dieses Projekts und erklärte: „Wir haben ein großes Interesse daran, europäische Alternativen vorzuschlagen, um Arbeitsplätze in Europa zu erhalten.”
Das von der Europäischen Union unterstützte Projekt zielt auf Anwendungen ab, die von leichten Mobilitätsfahrzeugen der Kategorien L6 und L7 (Zwei- und Dreiräder) bis hin zu landwirtschaftlichen Anwendungen und Agrarrobotern reichen.
Die Lösung basiert auf einem von Milosavljević als „innovativen Rotor“ bezeichneten Bauteil, das auf Reluktanz basiert, was bedeutet, dass der Motor auch ohne Permanentmagnete Drehmoment erzeugt. Die Lösung wird durch kostengünstige Ferrit-Permanentmagnete ohne strategische schwere Seltenerdelemente unterstützt.
Ferritmagnete haben zwar eine dreimal geringere Leistung und Kraft als die entsprechenden Neodym-Magnete, erweisen sich jedoch als „ausreichend, um die Effizienz des Motors bei den angegebenen Werten zu steigern“. Das Ergebnis? Maximale Effizienz von fast 96 % beim 6-kW-Modell und 94 % beim 6-kW-Modell.
Das Stator-Design stellt eine ebenso bedeutende Innovation dar. „Die Innovation beim Stator ist eine der größten bei diesem Motor, da wir normalerweise viele Windungen und nur wenige parallele Drähte haben“, erklärte Milosavljević. „Diese Spezifikation für luftgekühlte Modelle mit sehr hoher Dauerleistung erfordert nur zwei, drei und vier Windungen mit mehr als 20 parallelen Drähten.“ Dieser Ansatz ist zwar „für die Produktionswerkzeuge eine große Herausforderung“, ermöglicht jedoch eine außergewöhnliche luftgekühlte Leistung.
Die Motorenreihe wurde unter Berücksichtigung einer „verzögerten Differenzierung“ entwickelt, was bedeutet, dass nur die Länge des Motors durch die Anzahl der montierten Stapel ersetzt wird. Durch diesen Ansatz entstehen Versionen mit 2 kW, 4 kW und 6 kW mit natürlicher Konvektionskühlung. Mit anderen Worten: Es werden keine Gebläse verwendet.
Die Effizienzsteigerungen erweisen sich insbesondere für leichte Mobilitätsanwendungen als besonders wertvoll. „Dies ist sehr wichtig für leichte Fahrzeuge mit Geschwindigkeitsbegrenzung, die sich fast in diesem strategischen Bereich befinden“, erklärte Milosavljević und führte aus, wie das Design „den Energieverbrauch der Batterie minimiert und somit die Kosten für den Antriebsstrang senken kann“.
Das Projekt legt Wert auf eine vollständig europäische Produktion. „Wir integrieren alle Prozesse intern, wie Wickelmaschine, Schweißmaschine, Magnetisierungsmaschine und so weiter“, erklärte Mallard. „In Europa finden wir die besten Wickelmaschinentechnologien ihrer Klasse.“
Die Ergebnisse hinsichtlich der Umweltbelastung sind beeindruckend. Die Lebenszyklusanalyse zeigt, dass bei der Produktion in Europa im Vergleich zur Produktion in Asien bis zu 75 % weniger Treibhausgasemissionen entstehen. Dies ist auf die Verwendung von recycelten Materialien wie Kupfer, Aluminium und Stahl sowie auf einen abfallfreien Produktionsansatz zurückzuführen.
Entscheidend ist, dass die Motoren auf Nachhaltigkeit am Ende ihrer Lebensdauer ausgelegt sind. Alle Sensoren, Lager und sogar der Stator sind reparierbar und durch das Lösen einiger Schrauben sehr leicht zugänglich. Milosavljević merkte an: „Diese einfache Demontage und Architektur ermöglicht uns eine einfache und saubere Materialsammlung, wenn der Motor seine Lebensdauer beendet hat.“
Das Projekt ist erst der Anfang. Das Team erweitert sein Angebot auf 15-Kilowatt-Motoren, ebenfalls für Niederspannungsanwendungen, und konzentriert sich auf die Entwicklung eigener Leistungselektronik.
Durch den Nachweis, dass hohe Effizienz und Unabhängigkeit von Seltenen Erden miteinander vereinbar sind, weist diese europäische Initiative den Weg in eine Zukunft, in der nachhaltige Mobilität keine Kompromisse bei der Leistung erfordert. Dieser Durchbruch könnte der Branche endlich einen Ausweg aus dem Dilemma der Seltenen Erden bieten.
Treffen Sie Branchenführer, Ingenieure und Innovatoren auf der CWIEME Berlin 2026, wo die neuesten Technologien der Motor- und Automobilindustrie vorgestellt werden. Jetzt registrieren Teil der Gespräche zu sein, die die Mobilitätslandschaft von morgen prägen werden.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Emobility Engineering.
Auf der CWIEME Berlin 2025 stellten zwei europäische Innovatoren, Miša Milosavljević von IFP Energies nouvelles und Vincent Mallard von MOV’NTEC, eine bahnbrechende Lösung vor, die herkömmliche Verfahren in Frage stellt. Sie ermöglicht eine nahezu perfekte Motoreffizienz und macht gleichzeitig die Abhängigkeit von Seltenen Erden praktisch überflüssig. Ihre Arbeit steht für einen Wandel, der die Zukunft der leichten Mobilität neu gestalten könnte.
Unabhängigkeit von Seltenerdmetallen
Das Ausmaß der Abhängigkeit von Seltenerdmetallen ist erschreckend. Miša Milosavljević von IFP Energies nouvelles erklärte, dass im Bereich der Leicht- und Kleinfahrzeuge über 95 % der Anwendungen Permanentmagnetmotoren verwenden, die Seltenerdelemente enthalten. Diese extreme Konzentration macht den Sektor besonders anfällig für Probleme in der Lieferkette für Seltenerdmetalle. Dies führt zu einem, wie er es nennt, „hohen Risiko für die Lieferkette”. Angetrieben von dem Bestreben der Branche, sich von dieser Abhängigkeit zu lösen, arbeiten MOV'NTEC und IFP Energies derzeit gemeinsam am Projekt HeSy Mobility. Milosavljević betonte die Notwendigkeit dieses Projekts und erklärte: „Wir haben ein großes Interesse daran, europäische Alternativen vorzuschlagen, um Arbeitsplätze in Europa zu erhalten.”
Das von der Europäischen Union unterstützte Projekt zielt auf Anwendungen ab, die von leichten Mobilitätsfahrzeugen der Kategorien L6 und L7 (Zwei- und Dreiräder) bis hin zu landwirtschaftlichen Anwendungen und Agrarrobotern reichen.
Reluktanzunterstütztes Design
Die Lösung basiert auf einem von Milosavljević als „innovativen Rotor“ bezeichneten Bauteil, das auf Reluktanz basiert, was bedeutet, dass der Motor auch ohne Permanentmagnete Drehmoment erzeugt. Die Lösung wird durch kostengünstige Ferrit-Permanentmagnete ohne strategische schwere Seltenerdelemente unterstützt.
Ferritmagnete haben zwar eine dreimal geringere Leistung und Kraft als die entsprechenden Neodym-Magnete, erweisen sich jedoch als „ausreichend, um die Effizienz des Motors bei den angegebenen Werten zu steigern“. Das Ergebnis? Maximale Effizienz von fast 96 % beim 6-kW-Modell und 94 % beim 6-kW-Modell.
Das Stator-Design stellt eine ebenso bedeutende Innovation dar. „Die Innovation beim Stator ist eine der größten bei diesem Motor, da wir normalerweise viele Windungen und nur wenige parallele Drähte haben“, erklärte Milosavljević. „Diese Spezifikation für luftgekühlte Modelle mit sehr hoher Dauerleistung erfordert nur zwei, drei und vier Windungen mit mehr als 20 parallelen Drähten.“ Dieser Ansatz ist zwar „für die Produktionswerkzeuge eine große Herausforderung“, ermöglicht jedoch eine außergewöhnliche luftgekühlte Leistung.
Intelligentes Design für reale Anwendungen
Die Motorenreihe wurde unter Berücksichtigung einer „verzögerten Differenzierung“ entwickelt, was bedeutet, dass nur die Länge des Motors durch die Anzahl der montierten Stapel ersetzt wird. Durch diesen Ansatz entstehen Versionen mit 2 kW, 4 kW und 6 kW mit natürlicher Konvektionskühlung. Mit anderen Worten: Es werden keine Gebläse verwendet.
Die Effizienzsteigerungen erweisen sich insbesondere für leichte Mobilitätsanwendungen als besonders wertvoll. „Dies ist sehr wichtig für leichte Fahrzeuge mit Geschwindigkeitsbegrenzung, die sich fast in diesem strategischen Bereich befinden“, erklärte Milosavljević und führte aus, wie das Design „den Energieverbrauch der Batterie minimiert und somit die Kosten für den Antriebsstrang senken kann“.
Europäische Fertigung und Nachhaltigkeit
Das Projekt legt Wert auf eine vollständig europäische Produktion. „Wir integrieren alle Prozesse intern, wie Wickelmaschine, Schweißmaschine, Magnetisierungsmaschine und so weiter“, erklärte Mallard. „In Europa finden wir die besten Wickelmaschinentechnologien ihrer Klasse.“
Die Ergebnisse hinsichtlich der Umweltbelastung sind beeindruckend. Die Lebenszyklusanalyse zeigt, dass bei der Produktion in Europa im Vergleich zur Produktion in Asien bis zu 75 % weniger Treibhausgasemissionen entstehen. Dies ist auf die Verwendung von recycelten Materialien wie Kupfer, Aluminium und Stahl sowie auf einen abfallfreien Produktionsansatz zurückzuführen.
Entscheidend ist, dass die Motoren auf Nachhaltigkeit am Ende ihrer Lebensdauer ausgelegt sind. Alle Sensoren, Lager und sogar der Stator sind reparierbar und durch das Lösen einiger Schrauben sehr leicht zugänglich. Milosavljević merkte an: „Diese einfache Demontage und Architektur ermöglicht uns eine einfache und saubere Materialsammlung, wenn der Motor seine Lebensdauer beendet hat.“
Das Projekt ist erst der Anfang. Das Team erweitert sein Angebot auf 15-Kilowatt-Motoren, ebenfalls für Niederspannungsanwendungen, und konzentriert sich auf die Entwicklung eigener Leistungselektronik.
Durch den Nachweis, dass hohe Effizienz und Unabhängigkeit von Seltenen Erden miteinander vereinbar sind, weist diese europäische Initiative den Weg in eine Zukunft, in der nachhaltige Mobilität keine Kompromisse bei der Leistung erfordert. Dieser Durchbruch könnte der Branche endlich einen Ausweg aus dem Dilemma der Seltenen Erden bieten.
Sind Sie bereit, weitere bahnbrechende Innovationen zu entdecken, die die Zukunft der Mobilität prägen?
Treffen Sie Branchenführer, Ingenieure und Innovatoren auf der CWIEME Berlin 2026, wo die neuesten Technologien der Motor- und Automobilindustrie vorgestellt werden. Jetzt registrieren Teil der Gespräche zu sein, die die Mobilitätslandschaft von morgen prägen werden.
Bild mit freundlicher Genehmigung von Emobility Engineering.
