Neue Batteriekonzepte für Elektrofahrzeuge – kompakter, preiswerter, langlebiger

Fahrspaß und Elektroantrieb – zwei Vokabeln, die sich längst nicht mehr widersprechen. Heute verzichtet kaum noch ein Automobilhersteller auf einen »Stromer« in seiner Modellpalette. Bis sich Elektrofahrzeuge endgültig im Alltag etablieren, ist jedoch noch intensive Forschungsarbeit in der Weiterentwicklung von Speichermaterialien und -konzepten sowie der kontinuierlichen Verbesserung dazugehöriger Produktionstechniken zu leisten. Bernd Becker, Vorsitzender der Geschäftsführung von thyssenkrupp System Engineering, meint dazu: »Produktionsforschung leistet einen entscheidenden Beitrag, wenn es darum geht, intelligente Batteriekonzepte von der Idee bis in die Industrialisierung zu überführen«. Darüber hinaus soll mithilfe intelligenter Systemarchitekturen und zukunftsweisender Leichtbaugehäuse ein Optimum an Kosten, Performance und Lebensdauer erreicht werden.

Die drei Projektpartner thyssenkrupp System Engineering GmbH, IAV GmbH und das Fraunhofer IKTS gehen noch einen entscheidenden Schritt weiter. Sie entwickeln mit EMBATT das Konzept und darauf abgestimmte Fertigungstechnologien für planar aufgebaute, Lithium-basierte Hochleistungsbatterien, die direkt im Chassis des Fahrzeugs integriert werden. »Dadurch sind deutlich kompaktere Energiespeicherlösungen mit Energiedichten von 450 Wh/l und somit Reichweiten von bis zu 1.000 km realisierbar«, erläutert Wolfgang Reimann, Bereichsleiter E-Traktion der IAV GmbH. Vorab sind jedoch noch technische Herausforderungen zu meistern. Möglich wird dies, indem alle drei Partner ihre spezifischen Erfahrungen und Kompetenzen in einem gemeinsamen Projekt bündeln.

IAV als einer der führenden Engineeringpartner der Automobilindustrie bringt seine Entwicklungsexpertise von der Fahrzeugkonzeptionierung, Fahrzeugsicherheit, Batterieauslegung, Konstruktion bis hin zur Applikation der Steuergerätesoftware in das EMBATT-Projekt ein.

Das Fraunhofer IKTS forscht an der Entwicklung maßgeschneiderter Materialien und spezieller Verfahren zur Elektrodenherstellung. thyssenkrupp System Engineering ist ein erfahrener Hersteller von Fertigungsanlagen und Produktionsequipment für den Fahrzeugbau und für die Batterieherstellung. thyssenkrupp System Engineering und das Fraunhofer IKTS betreiben gemeinsam ein Technikum im sächsischen Pleißa, in dem neben umweltfreundlichen Prozessen zur Herstellung der Batterieelektroden auch laserbasierte Bearbeitungsverfahren und Fügeprozesse für die effiziente generative Produktion von Lithium-Batterien untersucht werden. »Durch diese erfolgversprechende Verbindung von Werkstoff- und Technologie-Know-how der Kooperationspartner sollen die Systemkosten von Lithium-Ionen-Batterien auf 200 €/kWh reduziert werden.«, so Dr. Mareike Wolter, Gruppenleiterin Mobile Energiespeichersysteme am Fraunhofer IKTS.

Stand: Januar 2016; Text: Fraunhofer IKTS

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