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Zukunft der Batterieproduktion: Trends, die die Industrie verändern

Copyright ©: shutterstock / 1250649805

Zukunft der Batterieproduktion: Trends, die die Industrie verändern

Sebastian Henßler bySebastian Henßler
29. Mai 2023
Lesedauer: 2 Minuten
Home News

Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen hat zusammen mit dem Spin-off „PEM Motion“ im Namen der Manz AG, einem Maschinenbauunternehmen, ein Whitepaper zur Zukunft der Batterieproduktion erstellt. Die Studie hebt sechs Trends hervor, die dazu beitragen könnten, die Fertigung von Batteriezellen wirtschaftlicher zu gestalten.

  1. Grundlegende Veränderungen bei den Herstellern von Zellkontaktiersystemen: Die Batteriesysteme und die Anforderungen an ihre Hersteller werden sich radikal verändern. Das zeigt sich schon in den Fahrzeugen, die 2022 auf den Markt gekommen sind. Ziel ist es, die Energiedichte zu steigern und den Montageaufwand zu reduzieren, indem weniger Materialien verwendet werden, die nicht aktiv zur Energiespeicherung beitragen. Die Systeme sollen einfacher und einheitlicher sein und aus weniger Komponenten bestehen. Diese Veränderungen könnten dazu beitragen, die Stückzahlen zu erhöhen und die Kosten zu senken.
  2. Einführung von Cell-to-X-Architekturen: Zukünftig werden die bisherigen Strukturen von Batteriesystemen in Batteriezelle, -modul und -pack durch Cell-to-X-Architekturen ersetzt. Hierbei werden die Batteriezellen direkt in das Batteriepack oder das Fahrzeugchassis integriert, was zu einer höheren Energiedichte, einfacheren Produktion und besserer Wärmeableitung führt. Dies könnte auch das Gewicht reduzieren und die Sicherheit erhöhen.
  3. Steigerung des Energieinhalts von Batteriezellen: Ein weiterer Trend besteht darin, den Energieinhalt von Batteriezellen zu erhöhen. Für Zellkontaktiersysteme bedeutet dies, dass die Baugruppen größer und integrierter sein müssen, um möglichst wenig Aufwand und Kosten bei der Modulmontage zu verursachen.
  4. Vollständig vormontierte Zellkontaktiersysteme: Ein dritter Trend liegt in vollständig vormontierten Zellkontaktiersystemen. Dies bedeutet, dass Automobilhersteller weniger nachgelagerten Aufwand in der Batteriemodul- und Systemfertigung betreiben müssen. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit für Maschinen- und Anlagenbauer, Vormontage-Konzepte zu entwickeln, die eine kostengünstige und zuverlässige Produktion der vielen Einzelkomponenten ermöglichen.
  5. Stärker lokal orientierte Batterieproduktion: Eine stärkere lokale Ausrichtung der Batterieproduktion wird zukünftig dazu führen, dass Lieferketten kürzer werden. Dieser Trend basiert auf der Beobachtung, dass Fahrzeughersteller bereits heute kurze Transportwege für die Batteriezellen, -module und -systeme bevorzugen. Für die Herstellung von Zellkontaktiersystemen rücken daher Standortfaktoren in den Vordergrund.
  6. Höhere Spannungen und mehr 800-Volt-Batteriesysteme: Der sechste Trend ist die Zunahme von 800-Volt-Batteriesystemen, die mit höheren Spannungen arbeiten. Ausgehend vom Segment der Premiumfahrzeuge, würden sich diese Systeme schrittweise auch in den Fahrzeugen für den Massenmarkt durchsetzen. Entsprechend werde der Marktanteil der 800-Volt-Batteriesysteme an den Neuzulassungen in der zweiten Hälfte der 2020er Jahre die 50-Prozent-Marke überschreiten.

Quelle: RWTH-Lehrstuhls PEM – Pressemitteilung per Mail

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Sebastian Henßler

Sebastian Henßler

Sebastian Henßler hat Elektroauto-News.net im Juni 2016 übernommen und veröffentlicht seitdem interessante Nachrichten und Hintergrundberichte rund um die Elektromobilität. Vor allem stehen hierbei batterieelektrische PKW im Fokus, aber auch andere alternative Antriebe werden betrachtet.

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Johannes
Johannes
3 Monate zuvor

Das sind natürlich positive Entwicklungen.
Cell-to-X sehe ich kritisch aus dem Blickwinkel der Reparierbarkeit und Wiederverwendbarkeit. Z.B. sind jetzt schon Tesla Model 3/Y Akkus schwer in andere Anwendungen zu integrieren weil sie sehr lange sind. Auch eine Reparatur auf Zellebene ist ausgeschlossen und auf Modulebene wenig effizient, da es nur 4 Module gibt.

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Daniel W.
Daniel W.
3 Monate zuvor

Informationsgehalt eher gering – interessanter sind diese Infos:

Stellantis steigt bei LiS-Batterieentwickler Lyten ein

Die Lithium-Schwefel-Batterien sollen potenziell „eine mehr als doppelt so hohe Energiedichte wie Lithium-Ionen-Batterien“ bieten können und dabei ohne Nickel, Kobalt oder Mangan auskommen, so Stellantis. Das verringere den CO₂-Fußabdruck um ca. 60 Prozent im Vergleich zu den derzeit besten Batterien. Denn: Die Materialein für LiS-Batterien können in Nordamerika und Europa regional abgebaut werden.

(Quelle: electrive.net – 26.05.2023)

——————————

Sakuu bereit für Lizenzierung seiner Li-Metal-Zellen

…

Die sogenannte Cypress-Zellchemie bietet laut Sakuu eine hohe Leistung (8C Impulsentladung, 3C Dauerentladung) und eine Energiedichte von über 750 Wh/l. Die Lithium-Metall-Batteriechemie biete eine höhere Energiedichte und zusätzliche Leistungsvorteile, stelle jedoch aufgrund der hohen Reaktivität eine große Herausforderung für die Entwicklung dar, …

(Quelle: electrive.net – 25.05.2023)

——————————

Gotion High-Tech bereitet Fertigung von LMFP-Zellen vor

…

Konkret besteht in der Zelle die Kathode nicht mehr nur aus Lithium-Eisenphosphat, sondern aus besagtem Lithium-Mangan-Eisenphosphat, was die Energiedichte sowie die Schnellladefähigkeit deutlich steigern soll. Für Letzteres gibt Gotion 18 Minuten an, ohne die SoC-Spanne oder die Ladeleistung selbst näher zu benennen.

(Quelle: electrive.net – 22.05.2023)

Lieber wären mir günstigere und leichtere Batterien mit Materalien aus EU-Abbau, die auch in der EU hergestellt werden, damit wir nicht vor Chinas Machthaber im Staub kriechend unsere Demokratie und wirtschaftliche Unabhängigkeit begraben müssen.

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