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Der neue vollelektrische Lexus RZ 450e auf e-TNGA Elektroplattform

der neue vollelektrische lexus rz 450e auf e-tnga elektroplattform

Der neue vollelektrische Lexus RZ 450e – Bildnachweis: Lexus

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E-Achsen mit Direct4-Allradantrieb und Drehmomentsteuerung

Der neue RZ 450e ist das erste vollelektrische Fahrzeug von Lexus. Dieses von Grund auf neu entwickelte Modell verfügt über einen batterieelektrischen Antrieb und nutzt das Potenzial der neuen Antriebstechnologie, Leistung und Fahrspaß gleichermaßen zu verbessern. Das Fahrzeug wurde auf der Rennstrecke im Shimoyama Center, dem künftigen globalen Hauptsitz von Lexus in Japan, ausgiebig getestet und abgestimmt. In erster Linie ist der neue RZ ein echter Lexus. Es hat alle Qualitäten in Bezug auf Leistung und Handwerkskunst, für die die Marke bekannt ist. Mit der Lexus Driving Signature wird ein besonderer Fokus auf den Fahrspaß gelegt. Das Unternehmen nutzt seine umfassende Erfahrung in der Elektrifizierung, um die Vorteile von Battery Electric Vehicles (BEV) mit der markentypischen Raffinesse zu einem einzigartigen Fahrerlebnis zu verbinden.

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Der neue vollelektrische Lexus RZ 450e – Bildnachweis: Lexus

Lexus setzt im RZ erstmals den neuen E-Achsantrieb ein. Kompakte Motoreinheiten vorne und hinten für den neuen Allradantrieb Lexus Direct4. Die speziell für Elektrofahrzeuge entwickelte neue Plattform bietet eine hervorragende Karosseriesteifigkeit, einen tiefen Schwerpunkt und einen langen Radstand und schafft so die Voraussetzungen für präzise Fahreigenschaften und direktes Ansprechverhalten. Ein optionales „One Motion Grip“-Steer-by-Wire-System in Kombination mit einem innovativen Joch-Lenkrad wird ab 2025 eingeführt. Dies ermöglicht eine einfachere und präzisere Lenkung. Eine leistungsstarke Lithium-Ionen-Batterieeinheit ist vollständig in das Fahrgestell unter dem Fahrerhausboden integriert. Ihre Qualität wird streng kontrolliert, um eine langfristige Leistung zu gewährleisten. Auch die Plattform und der batteriebetriebene Antriebsstrang bieten neue Designfreiheiten. Für das Äußere haben die Designer den spindelförmigen Diabolo-Kühlergrill neu interpretiert, während das helle und offene Interieur die Gastfreundschaft und Handwerkskunst von Lexus auf einfache und luxuriöse Weise zum Ausdruck bringt. Der brandneue RZ unterstützt das Ziel der Marke Lexus der Klimaneutralität und einer nachhaltigen Mobilitätsgesellschaft durch seine emissionsfreie Leistung. Dies gilt nicht nur für die Leistung und Eigenschaften des Fahrzeugs auf der Straße, sondern auch für seinen gesamten Lebenszyklus, von der Teilebeschaffung über die Herstellung bis hin zu Besitz und Entsorgung. Im Lexus-Werk in Motomachi, wo der RZ vom Band läuft, werden bereits neue Wege zur Emissionsreduzierung umgesetzt.

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Eine neue elektrische Plattform und ein elektrischer Antrieb verleihen dem RZ einen tiefen Schwerpunkt und eine flache Motorhaube. Darauf aufbauend steigt die Silhouette sanft nach hinten an und bietet den Fondpassagieren mehr Kopffreiheit (67 mm). Die serienmäßig 18 Zoll großen und in den Executive- und Luxury-Paketen bis zu 20 Zoll großen Räder sind außen angeordnet und betonen die Breite, den langen Radstand und den tiefen Schwerpunkt. Der RZ hat eine Gesamtlänge von 4.805 mm, einen Radstand von 2.850 mm und kurze Überhänge (995 mm vorn, 960 mm hinten). Die Gesamthöhe beträgt 1.635 mm und eine Gesamtbreite von 1.895 mm (ohne Außenspiegel). Die Außenmaße und der Bauraum bewegen sich zwischen NX und RX. In der Seitenansicht fällt das Volumen um die Vorderräder auf, die Hinterräder sind zurückversetzt. Die kontrastierenden Formen und markanten Flächen der Türen schaffen einen nahtlosen optischen Übergang von der Front zum Heck. Wie beim kürzlich vorgestellten neuen RX ist der Diabolo-Kühlergrill tief in das gesamte Frontend-Design integriert, wodurch ein stärkerer dreidimensionaler Effekt entsteht. Elektroantriebe benötigen weniger Kühlluft als Verbrennungsmotoren und konnte so entfallen. Stattdessen behält der Bereich die Farbe des Körpers. Schlanke Scheinwerfer und geschwärzte Stoßfängerecken verstärken die zentrale Spindelform und sorgen für einen unverwechselbaren BEV-Look. Die neu gestaltete ultradünne Scheinwerfereinheit fügt sich nahtlos in den Spindelkörper ein. Die Tagfahrlichter spiegeln die charakteristische L-Form von Lexus wider. Dagegen sind die Hauptscheinwerfer und Blinker dezenter. Auch die Heckpartie bringt die BEV-Architektur des neuen RZ zum Ausdruck. Der geteilte Dachspoiler verlängert das Design nach hinten und trägt zur Fahrstabilität bei. Die LED-Lichtleiste, die sich über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckt, ist ein Markenzeichen des Lexus-Designs. Beim RZ wickelt sich ein geometrisches Muster um das muskulöse Heck und weist einen sehr dünnen Mittelteil auf, der den neuen Lexus-Schriftzug deutlich hervorhebt. Die Spurweite von 1.627 mm ist hinten 15 mm breiter als vorne.

Der niedrige Luftwiderstandsbeiwert (cw=0,263) des neuen Lexus RZ trägt erheblich zur Fahreffizienz bei. Die Form der Kabine sorgt für einen gleichmäßigen Luftstrom um das Fahrzeug, während der geteilte Heckspoiler zu Handling und Stabilität bei Geradeaus- und Seitenwind beiträgt, ohne den Luftwiderstand zu erhöhen. Ein weiterer widerstandsmindernder Faktor ist der vollständig abgedeckte Unterboden. Die vordere Rändelung verbessert die Stabilität bei hohen Geschwindigkeiten und die hinteren Lamellen leiten die Luft vom Rad weg nach hinten. Eine kleine Gitteröffnung in der Front hat eine Klappe, die sich automatisch schließt, wenn keine Kühlluft mehr benötigt wird.

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Effizienter und kompakter E-Achsantrieb
 

Beim RZ kommt erstmals die neue E-Achs-Antriebstechnik an Vorder- und Hinterachse zum Einsatz. Es ist ein kompakter Baukasten aus Elektromotor, Getriebe und Steuereinheit, der sich zwischen den Antriebsrädern befindet. Zwei E-Achsen arbeiten mit dem Direct4-Allradantrieb zusammen, um Traktion und Kraftverteilung an die jeweiligen Fahrbedingungen anzupassen. Die E-Achs-Technologie arbeitet leise, effizient und präzise. Der vordere Elektromotor leistet 150 kW und der hintere 80 kW, was einer Gesamtleistung von 230 kW entspricht. Der Stromverbrauch liegt je nach Radgröße und Fahrzeugausstattung zwischen 16,8 und 18,7 kWh pro 100 km (WLTP, gesamt). Beide Motoren bieten eine hohe Leistungsdichte durch optimierte Rotor- und Statordesigns. Die kompakten Abmessungen tragen auch zur Verpackung des Fahrzeugs bei und tragen dazu bei, mehr Platz im Innenraum und im Kofferraum zu schaffen und gleichzeitig die Batterie des Elektrofahrzeugs unterzubringen. Der Stromverbrauch des Lexus RZ 450e beträgt 18,3 – 16,9 kWh/100 km. Die Batteriekapazität von 71,4 kWh ermöglicht eine elektrische Reichweite (EAER) von 404 – 440 km (umgerechnte in das WLTP-Testverfahren). Die Systemleistung beträgt 230 kW bzw. 313 PS in alter Währung.
 

Allradantrieb Direct4
 

Direct4 ist eine Lexus-exklusive Technologie, die die Traktion an allen vier Rädern kontinuierlich regelt und die Kraft automatisch und nahtlos verteilt. Daraus ergeben sich eine komfortable Leistungsentfaltung und ein stabiles Fahrverhalten; zudem wird das Gefühl der Verbindung zwischen Fahrer und Fahrzeug gestärkt. Direct4 nutzt Steuergerätesensoren, um Faktoren wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkel und G-Kräfte zu erfassen und auszuwerten. Aus diesen Daten berechnet das System das passende Antriebsmoment für jede E-Achse, um Grip und Traktion zu maximieren. Die Drehmomentverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse kann innerhalb von Millisekunden angepasst werden – schneller als jedes mechanische System. Seine Vorteile spielt das System in verschiedenen Fahrsituationen aus. Beim Anfahren wird die Antriebskraft sicher auf alle vier Räder übertragen. Bei der Geradeausfahrt bleibt das Fahrzeug jederzeit ruhig. Und beim Einfahren in Kurven erfolgt der Richtungswechsel sanft. Auch das Lenken in der Kurve gewährt eine bessere Rückmeldung. Beim Herausbeschleunigen aus einer Kurve zeigt sich ein stabiles und spurtreues Fahrverhalten. Das Drehmoment wird in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen auf die vordere und hintere Achse verteilt und verleiht dem Fahrzeug eine bessere Stabilität und Neigungskontrolle. Das Fahrzeug neigt sich beim Beschleunigen weniger nach hinten und beim Bremsen weniger nach vorne. Das Ergebnis sind weniger Kopfbewegungen für die Insassen.

Lexus hat einen kompakten Hochspannungs-Systemkreislauf entwickelt, bei dem ein Transaxle-Getriebe und ein Inverter in die E-Axle-Einheiten integriert sind. Eine Energiespeichereinheit (ESU) übernimmt die Funktionen Laden, Stromversorgung und Stromverteilung. Der Schaltkreis wurde mit Rauschfiltern versehen, um die elektromagnetische Kompatibilität zu verbessern und Störungen des Audiosystems zu vermeiden.

Die Permanentmagnetmotoren haben eine hohe Leistungsdichte und eine Drehzahl von 17.000 Umdrehungen pro Minute. Der Inverter erreicht einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad und ermöglicht gleichzeitig eine hohe Stromabgabe. Dank seiner kompakten Abmessungen und seiner rahmenartigen Konstruktion konnte er in das Transaxle-Getriebe integriert werden. Die Motoren sind auf einem symmetrischen Drei-Punkt-Befestigungssystem aus Aluminium montiert, was zu Komfort, Handling, Stabilität und leisem Betrieb beiträgt.

Die Batterie ist unter dem Kabinenboden platziert und bildet einen strukturellen Teil des Fahrzeugrahmens. Dies trägt zur Steifigkeit und zum niedrigen Schwerpunkt des Fahrzeugs bei; zugleich sorgt das schlanke Design des Akkus auch dafür, dass das Platzangebot im Innenraum und im Laderaum nicht beeinträchtigt wird. Die Batterie befindet sich in einer versiegelten und verstärkten Struktur, um sie im Falle eines Kontakts mit der Fahrbahn oder eines Aufpralls zu schützen.

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Die Batterie besteht aus 96 Zellen und besitzt eine Kapazität von 71,4 kWh. Lexus garantiert, dass die Batterie des RZ nach zehn Jahren mindestens 70 Prozent ihrer Kapazität behält. Das Unternehmen geht aber gleichzeitig davon aus, dass die Kapazität zu diesem Zeitpunkt noch bei mindestens 90 Prozent liegen wird. Dafür sorgen eine Reihe von Maßnahmen zur Sicherung von Qualität und Leistung, die auf der langjährigen Erfahrung von Lexus mit Batteriemanagement-Technologien basieren.

Die Varianten des RZ mit 20-Zoll-Rädern erreichen im kombinierten WLTP-Zyklus eine Reichweite von rund 395 km. Bei den Varianten mit 18-Zoll-Rädern erhöht sich die Reichweite um etwa 40 km. Diese Angaben gelten bei vollständig geladener Batterie bis zu ihrer vollständigen Entleerung.

Um eine hohe Leistung und Haltbarkeit der Batterie sicherzustellen, kommt es auf eine effiziente Kühlung an. Sowohl für die Lithium-Ionen-Batterie als auch für das Antriebssystem wird ein langlebiges, hochbeständiges LLC-Kühlmittel verwendet, das die Temperatur auf hocheffiziente Weise regelt und dazu beiträgt, dass die Batterieleistung auch bei hoher Belastung, z. B. bei hoher Geschwindigkeit oder wiederholtem Schnellladen, stabil bleibt. Batteriekühlung und Fahrzeugklimatisierung sind miteinander verbunden, was einen hohen Innenraumkomfort sicherstellt und gleichzeitig zu einer längeren Lebensdauer der Batterie beiträgt. Die Batterie wird von unten gekühlt; die gleichmäßige Strömung des Kühlmittels sorgt dabei für eine noch bessere Kühlleistung. Das Kühlmittel befindet sich in einer separaten Kammer, so dass im Falle eines Lecks kein direkter Kontakt mit der Batterie besteht.

Bei kälteren Temperaturen kann beim Aufladen des Fahrzeugs eine Batterieheizung aktiviert werden. Diese nutzt die Heizung der Klimaanlage und schaltet sich beim Gleichstromladen automatisch ein.

Aufladen der Batterie

Der RZ ist mit einem 11-kW-Bordladegerät ausgestattet. Das Aufladen der Batterie dauert bei dreiphasigem AC-Laden etwa sechseinhalb Stunden, bei einphasigem Laden etwa zehn Stunden. An einer DC-Schnellladestation kann die Batterie in etwa 30 Minuten zu 80 Prozent aufgeladen werden. Eine aldewundert wird der Lexus damit nicht sein.

 

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