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BMW investiert 200 Mio. Euro in Batteriezellen-Forschung

| Redakteur: Benjamin Kirchbeck

Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterie.
Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterie. (Bild: BMW)

BMW investiert 200 Millionen Euro in die Batteriezellen-Forschung. Die Erkenntnisse sollen in die neue Generation des E-Antriebs fliesen, die 2021 auf den Markt kommt. Das Ziel: Der neue E-Motor soll ohne seltene Erden, wie beispielsweise Kobalt, auskommen.

Die BMW Group investiert weiter in ihre Elektromobilitätsstrategie. Künftig bündelt das Unternehmen in einem neuen Kompetenzzentrum seine Technologiekompetenz rund um die Batteriezelle. Klaus Fröhlich, Vorstand Forschung und Entwicklung, und Oliver Zipse, Vorstand Produktion, legten zusammen mit der bayerischen Wirtschaftsministerin Ilse Aigner (CSU) den symbolischen Grundstein für das Kompetenzzentrum Batteriezelle in München.

Ziel dieses interdisziplinären Kompetenzzentrums ist es, die Technologie der Batteriezelle voranzutreiben und die Produktionsprozesse technologisch zu durchdringen. Das Unternehmen investiert in den Standort in den nächsten vier Jahren 200 Millionen Euro und beschäftigt dort 200 Mitarbeiter. Anfang 2019 wird das Zentrum eröffnet.

Klaus Fröhlich sagte anlässlich der Grundsteinlegung: „Im neuen High-Tech Kompetenzzentrum bündeln wir unser Inhouse-Fachwissen zur kompletten Wertschöpfungskette der Batteriezelltechnologie. In den neuen Entwicklungslaboren und Anlagen fokussieren wir nun internationale Experten auf die Batteriezelle und deren Weiterentwicklung bei Chemie und Design. Im Fokus stehen dabei eine weitere Verbesserung bei Performance, Lebensdauer, Sicherheit, dem Laden und nicht zuletzt den Kosten der Batterien.“

Oliver Zipse ergänzte: „Die Produktion von Batteriezell-Prototypen ermöglicht es uns, die Wertschöpfungsprozesse der Zelle vollständig zu analysieren und zu verstehen. Diese Build-to-Print Kompetenz hilft uns dabei, potentielle Lieferanten bei der Zellproduktion entsprechend unserer Vorgaben zu befähigen. Dieser Erkenntnisgewinn ist für uns entscheidend, unabhängig davon, ob wir die Batteriezelle selbst produzieren oder nicht.“

Mit ihrer Strategie Number One Next hat die BMW Group den technologischen Fokus auf die Themen Elektromobilität, Digitalisierung und autonomes Fahren gelegt.

Kernkompetenz Batteriezelle als Wettbewerbsvorteil

Die Batteriezelle ist das Herzstück einer Batterie. Sie bestimmt Leistung, Energieinhalt, Ladefähigkeit und Lebensdauer einer Batterie und hat damit maßgeblich Einfluss auf die Performance eines elektrifizierten Fahrzeugs.

In den Laboren, Forschungs- und Prototypeneinrichtungen des zukünftigen Kompetenzzentrums analysieren die Fachbereiche das Zelldesign und die Zelltechnologie. Darüber hinaus bauen sie Prototypen künftiger Batteriezellen auf. Der Fokus liegt dabei auf der Zusammensetzung der Zellchemie, der Verwendung verschiedener Materialien, dem Verhalten der Zelle in kritischen oder extrem kalten Situationen, dem Lade- und Schnellladeverhalten und der Bewertung von Zellgrößen und Zellformen. Diese Inhouse-Technologiekompetenz ist wesentlich für die Weiterentwicklung der Batterie zu einer höheren Leistungsfähigkeit.

Gleichzeitig erwirbt das Unternehmen eine sogenannte Build-to-Print-Kompetenz und kann als Auftraggeber die Batteriezelle nach exakten Produktvorgaben und Spezifikationen fertigen lassen. Diese Kernkompetenz verschafft einen klaren Wettbewerbsvorteil, da sie mit der Materialauswahl, dem Zelldesign, der Integration in die Batteriesysteme, der Produzierbarkeit und den Produktionstechnologien die ganze Wertschöpfungskette beinhaltet. Sie ermöglicht zudem die Erarbeitung von Kostenvorteilen und Skaleneffekten.

Die BMW Group forscht bereits seit vielen Jahren an der Batteriezelle und hat sich insbesondere durch die Entwicklung der BMW i-Modelle eine hohe Beurteilungskompetenz aufgebaut. Im neuen Kompetenzzentrum Batteriezelle wird das Unternehmen das Know-how aus unterschiedlichen Fachbereichen und Standorten bündeln, weiter intensivieren und so dessen Wirksamkeit beschleunigen. Die Forschungsergebnisse fließen direkt in die jeweils neue Generation von Batterien ein.

E-Motor ohne seltene Erden

Derzeit entwickelt die BMW Group für 2021 die bereits fünfte Generation ihres E-Antriebs, in der das Zusammenspiel aus E-Motor, Getriebe, Leistungselektronik und dazugehöriger Batterie weiter optimiert ist.

Ein Vorteil dieses zukünftigen E-Antriebs ist, dass E-Motor, Getriebe und Leistungselektronik in einer neuen, eigenen E-Antriebskomponente zusammengefasst sind. Diese hochintegrierte E-Antriebskomponente benötigt mit ihrer kompakten Bauweise deutlich weniger Platz als die drei einzelnen Komponenten der Vorgängergenerationen. Zudem ist sie dank ihres modularen Aufbaus skalierbar und kann an unterschiedliche Bauräume und Leistungsstufen angepasst werden. Dadurch erhöht sich die Flexibilität für den Einbau der neuen E-Antriebskomponente in verschiedene Fahrzeugderivate. Durch die Integration von E-Motor, Getriebe und Leistungselektronik in eine Komponente werden zudem Bauteile und in der Folge auch Kosten eingespart.

Ein entscheidendes Highlight ist, dass der E-Motor ohne seltene Erden auskommt. Damit macht sich die BMW Group unabhängig von deren Verfügbarkeit. Die fünfte Generation des E-Antriebs umfasst zudem neue, leistungsfähigere Batterien. Diese können dank ihrer skalierbaren, modularen Baukastenauslegung flexibel in der jeweiligen Fahrzeugarchitektur und den jeweiligen Produktionsstandorten zum Einsatz kommen.

Vor allem dank der Weiterentwicklung der Batterie steigert sich mit dem neuen E-Antrieb die Reichweite von rein batterieelektrischen Fahrzeugen auf bis zu 700 km. Bei Plug-in-Hybrid-Modellen sind bis zu 100 Kilometer möglich.

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