Trio baut EV-Motoren ohne giftige Seltenheit

Lass Indien lächeln

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Das bengalische Deep-Tech-Startup Chara hat skalierbare, cloudgesteuerte Elektrofahrzeugmotoren ohne giftige Seltenerdmetalle gebaut und damit die massive Abhängigkeit von Importen verringert, um die Elektromobilität in Indien zu beschleunigen.

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Leistungsstarke Magnete auf Seltenerdbasis werden in den meisten Motoren von Elektrofahrzeugen (EV) und anderen hocheffizienten Motoranwendungen eingesetzt. Was bewirken diese Magnete? Sie ermöglichen es den Motoren, Elektrizität in Bewegung umzuwandeln und so das Elektrofahrzeug anzutreiben. Aber wussten Sie, dass diese Hochleistungs-Permanentmagnete in Elektrofahrzeugen Seltenerdmetalle wie Neodym (NdFeB) oder eine Kombination aus Samarium-Kobalt (SmCo) enthalten?

Der Abbau, die Gewinnung und die Herstellung dieser Seltenerdmetalle sind teuer. Darüber hinaus verursacht der Prozess des Abbaus und der Gewinnung schwerwiegende Gesundheits- und Umweltschäden.

Jaya Nayar, leitende Redakteurin beim Harvard International Review, erklärt: „Für jede produzierte Tonne seltener Erden fallen beim Abbauprozess 13 kg Staub, 9.600 bis 12.000 Kubikmeter Abgas, 75 Kubikmeter Abwasser und eine Tonne radioaktive Substanz an.“ Rückstand."

Schließlich hat China die Lieferkette für Seltenerdmagnete im Würgegriff, was den Übergang Indiens zur Elektromobilität und darüber hinaus mit kritischen und strategischen Abhängigkeiten behaftet macht.

Als Reaktion auf diese Umstände baut Chara, ein Deep-Tech-Startup mit Sitz in Bengaluru, eine skalierbare, cloudgesteuerte und seltenerdfreie Plattform für die Entwicklung, den Bau und den Einsatz von Elektromotoren für Elektrofahrzeuge, Heizung, Lüftung und Klimaanlage auf (HVAC) und andere Anwendungen.

Sprechen mitDas bessere Indien, Bhaktha Keshavachar, CEO und Mitbegründer, sagt: „Charas proprietäre Drive Control FIrmware (DCF) ist das Gehirn unserer Motorsteuerung. DCF ist eine Suite von Paketen, die im Kern aus fortschrittlichen Motorsteuerungsalgorithmen besteht. Der Stand der Technik Modernste Motorsteuerungsalgorithmen werden entwickelt, um die maximale Leistung aus den selbst entwickelten Motoren herauszuholen.“

Noch wichtiger ist jedoch, so Bhaktha, dass Chara selbst Motoren für eine Vielzahl von Anwendungen gebaut hat, darunter auch Elektrofahrzeuge, die keine Magnete auf der Basis seltener Erden verwenden.

„Wir haben neues geistiges Eigentum im Bereich Motordesign, Hardwarearchitekturen und Algorithmen in der Reluktanzmotortechnologie entwickelt, die die gleiche Leistung wie bestehende Motoren liefern. Unsere Motortechnologie ist von kW bis zu Hunderten von kW Leistung auf verschiedenen Spannungsebenen skalierbar. Software wird zu einer größeren Komponente in.“ „Wir bauen eine Softwareplattform auf, die die Motorleistung kontinuierlich überwacht und in Echtzeit verwaltet“, sagt er.

Chara wurde im November 2019 von Bhaktha Keshavachar, Ravi Prasad Sharma und Mahalingam Koushik gegründet. Sie sind Serienunternehmer, erfahrene Produktexperten und Motorentechnologen mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Entwicklung modernster Produkte und Technologien.

Bhaktha ist vor allem für den Aufbau der Architektur und die Entwicklung von Ezetap bekannt, einem der ersten Unternehmen in Indien, das digitale Zahlungslösungen entwickelte. Ezetap wurde letztes Jahr kürzlich für 200 Millionen US-Dollar von Razorpay übernommen.

Mahalingam verfügt über 15 Jahre Erfahrung bei verschiedenen Produkt-Startups in den Bereichen erneuerbare Energien, IoT, Hausautomation, Fintech und jetzt auch Motoren. Während dieser Zeit arbeitete er für Bhaktha bei Ezetap, wo er neue Funktionen wie USB- und 3G-Konnektivität für das POS-Terminal entwickelte. Heute ist er als Mitbegründer und Chief Technology Officer (CTO) von Chara für die Bereiche Leistungselektronik und Motorsteuerung zuständig.

Ravi verfügt inzwischen über mehr als vier Jahrzehnte Erfahrung im Entwerfen, Bauen, Testen und Einsatz von Motoren verschiedener Technologien und Leistungsstufen. Zu seinen zahlreichen Erfolgen zählt die Entwicklung einiger früher Prototypenmotoren für das Reva Electric Car und andere von der Maini Group entwickelte Elektrofahrzeuge. Als Chef-Motordesigner bei Chara kümmert er sich um Motordesign, Entwicklung, mechanische Konstruktion und Fertigung.

Nachdem er Ezetap erfolgreich an Razorpay verkauft hatte, suchte Bhaktha nach seinem nächsten Auftritt. Während Bhaktha mit Mahalingam in Ezetap zusammengearbeitet hatte, kannte er Ravi aus ihrer Studienzeit am University Visvesvaraya College of Engineering (UVCE) in Bengaluru. Die drei Gründer kamen 2019 zusammen und begannen mit der Arbeit an der Identifizierung und Lösung eines kritischen Problems.

„Neben dem Aufbau eines weltweit führenden Produktunternehmens, was in Indien eine Seltenheit ist, haben wir erfahren, dass Motoren für Elektrofahrzeuge und andere Anwendungen vollständig importiert werden. Wir wollten das beheben und darauf aufbauend ein Geschäft aufbauen. Die Chara-Geschichte begann mit einem ersten Zuschuss von der „Indian Institute of Science (IISc), Bengaluru, im Wert von 25 Lakh Rupien. IISc glaubte an unsere Vision und Ideen“, sagt Bhaktha.

Chinnu Senthilkumar, geschäftsführender Gesellschafter bei Exfinity Venture Partners, einem Risikokapitalfonds, der kürzlich in Chara investiert hat, sagt: „Exfinity ist der festen Überzeugung, dass die Geschichte der Elektrofahrzeuge für Südasien und andere ähnliche Märkte kontextualisiert werden muss und nicht von den Märkten in den USA und Europa übernommen werden darf.“ „Nach unserer früheren Investition in Log 9 Materials ist Chara Teil unseres anhaltenden Glaubens an diese These. Chara Motors ist auch ein großartiges Beispiel für Atmanirbhar Bharat, da es die Abhängigkeit der Permanentmagnet-Lieferkette von China und anderen Ländern entkoppelt.“

„Derzeit werden alle Motoren und Steuerungen, die in Indien in Elektrofahrzeugen verwendet werden, importiert und enthalten Magnete auf der Basis seltener Erden. Unsere Technologie verwendet keine seltenen Erden-Magneten, und so werden wir unabhängig von China, das 90 % Kontrolle über die Lieferkette hat.“ „Motoren werden nach Grundprinzipien entwickelt. Dadurch sind wir nicht nur nicht mehr auf strategische Materialien angewiesen, sondern verfügen auch über eine vollständig selbst entwickelte Technologie, die für unsere elektrische Zukunft von entscheidender Bedeutung ist“, sagt Bhaktha.

Bisher hat Chara Motoren für zweirädrige (Naben- und Mittellager), drei- und vierrädrige leichte Nutzfahrzeuge (LCVs) sowie HVAC-Anwendungsfälle gebaut. Die Motoren und die dazugehörigen Steuerungen werden derzeit im Feldtest getestet und sollen voraussichtlich noch in diesem Jahr in Produktion gehen. Chara hat außerdem mehrere Projekte zum Bau von Motoren und Steuerungen für schwere Nutzfahrzeuge geplant.

„Charas aktuelles Motorensortiment reicht von Bruchteilen kW bis hin zu 10 kW mit Spannungsbereichen von 48 V bis 400 V. Höhere Spannungen und Leistungen werden in naher Zukunft gebaut. Chara hat Patente in den Bereichen Motordesign, Controller-Design und Steuerungsalgorithmen für diese Motortechnologien angemeldet „Wir haben Motoren und Steuerungen für Zwei-, Drei- und Vierradfahrzeuge entwickelt. Das Beste, was wir bisher entwickelt haben, ist ein flüssigkeitsgekühlter 35-kW-320-V-Motor und eine Steuerung, die sich derzeit in Feldtests befinden“, erklärt Bhaktha.

Diese „Make in India“-Motoren für Elektrofahrzeuge und andere Anwendungen werden derzeit in der Praxis getestet und werden in der zweiten Hälfte des Jahres 2023 in Produktion gehen.

In einer aktuellen Pressemitteilung erklärt Chara: „Mithilfe von Model-Based Design (MBD) sorgt Charas proprietäre Drive Control Firmware (DCF) für maximale Motorleistung und sorgt gleichzeitig für optimale Effizienz, Wärmemanagement und eine gleichmäßige, wellenfreie Drehmomentabgabe.“

Was bedeutet das? Wie ermöglicht der Einsatz von MBD, dass der DCF in einem Motor maximale Motorleistung liefert und gleichzeitig optimale Effizienz, Wärmemanagement und gleichmäßige, wellenfreie Drehmomentabgabe gewährleistet?

„MBD ist der Entwicklungsprozess, bei dem wir zunächst ein Modell für den Motor und die Steuerung, die wir bauen, erstellen und es für verschiedene Betriebspunkte simulieren. Die resultierenden Algorithmen und Parameter werden dann in einem halbautomatischen Prozess in Firmware-Code umgewandelt“, sagt er .

„Bei der Algorithmenentwicklung durch Simulation sind wir in der Lage, jedes Detail der Materialeigenschaften und nichtlinearen Eigenschaften eines Motors zu erfassen (die nicht mit einfachen linearen Formeln ausgedrückt werden können). Dies hilft uns bei der Gestaltung des richtigen Kompromisses zwischen Spitzendrehmoment und Spitzeneffizienz und Geräusche, Vibrationen und Härte (NVH) basierend auf Benutzereingaben und Betriebsbedingungen. Die Anpassungen von Strom und Spannung werden mehr als 10.000 Mal pro Sekunde vorgenommen, um eine gleichmäßige Drehmomentabgabe und Effizienz zu erreichen“, behauptet Ravi.

In der kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung heißt es weiter: „Die Motoren werden auf einer speziellen, zum Patent angemeldeten Variante der bekannten SRM- (Switched Reluctance Motor) und SynRM-Technologien sowie anderer magnetfreier Motortechnologien basieren.“

Bhaktha erklärt: „Der Reluktanzmotor ist etwa 200 Jahre alt. Als der Mensch den Magnetismus und die Elektrizität erfand, waren dies die ersten Motoren, die vorgeschlagen wurden. Diese Motoren sind einfach im Aufbau und verwenden nur Stahl, Aluminium und Kupfer. Aber diese Motoren haben einige Probleme. Sie sind komplex zu steuern und haben Probleme mit Lärm und Drehmomentwelligkeit. Wir haben ein neues IP entwickelt, das die bekannten Probleme von Reluktanzmotoren überwindet und sie in den Mainstream bringt“, behauptet Bhaktha.

Derzeit führt Chara Technologies Gespräche mit Herstellern in mehreren Teilen Indiens, die die üblichen Zentren der Automobilproduktion in der Landeshauptstadtregion (NCR), Pune, Coimbatore und dem Bangalore-Hosur-Gürtel abdecken.

Letzte Woche hat Chara eine Pre-Serie-A-Runde über 4,75 Millionen US-Dollar eingesammelt, angeführt von Exfinity Venture Partners, einem in Bengaluru ansässigen VC-Unternehmen, das für seinen B2B-Fokus und seine tiefgreifende Technologiekompetenz bekannt ist. An dieser Runde beteiligten sich auch das in Vietnam ansässige Unternehmen Big Capital, der Venture-Arm von Bitexco und Log9 Materials. Kalaari Capital und ciie.co, bestehende Investoren, beteiligten sich ebenfalls an dieser Runde.

Preetinder Singh Panjrath, CFO von BIG Capital, sagte: „BIG Capital unterstützt weiterhin innovative Technologien, die die Welt der Zukunft antreiben werden. Als Teil unseres Engagements für umweltfreundliche Lösungen für Land- und Luft- und Raumfahrtmärkte waren wir besonders von Chara-Motoren fasziniert.“ mit dem Schwerpunkt auf seltenerdfreien Elektromotoren, die sicherer für den Planeten und kosteneffizienter sind und im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen eine bessere Effizienz bieten.“

„Wir freuen uns, Teil von Charas Weg zu sein, nicht nur den EV- und Strommarkt voranzutreiben, sondern dies auch auf umweltfreundliche Weise zu tun“, fügte er hinzu.

Neben dem Aufbau eines profitablen und umweltfreundlichen Unternehmens haben sie klare Ziele, zu denen die Schaffung eines Kompetenzzentrums für Motor- und Steuerungsdesign für verschiedene Anwendungen mit vielen Technologien, die Herstellung von Motoren und Steuerungen entweder durch Partnerschaften und/oder eigene Werke und deren Einsatz gehört Motoren außerhalb Indiens.

(Bearbeitet von Divya Sethu, Bilder mit freundlicher Genehmigung von Chara Technologies)

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