STRUKTURSTUDIE - page 71

Als wesentliche Wertschöpfungssegmente in Bereich der Elektro-
fahrzeuge wurden in Kapitel 3 unter anderem die Nebenaggregate,
das Thermomanagement und die Kernkomponenten des elektrifi-
zierten Antriebsstrangs, die elektrische Maschine, die Leistungs-
elektronik sowie die Traktionsbatterie ausgewiesen. Baden-Würt-
temberg mit seinen spezifischen Kompetenzen hat insbesondere
in nachfolgenden Wertschöpfungssegmenten gute Chancen auf
eine Leitanbieterschaft:
•• Anlagenbau in den Bereichen Batterie,
Leistungselektronik und elektrische Maschine
•• Entwicklung und Herstellung von Aktivmaterialien für
Batteriezellen
•• Montage von Batteriemodulen und -systemen sowie
Fahrzeugintegration des Systems
•• Herstellung leistungselektronischer Komponenten
•• Fertigung, Montage und Qualitätssicherung elektrischer
Maschinen
•• Herstellung von Nebenaggregaten und Komponenten
für Thermomanagementlösungen
In den genannten Bereichen gibt es eine Reihe von erfolgverspre-
chenden Forschungsprojekten und Initiativen in Baden-Württem-
berg, die nachfolgend kurz beschrieben werden.
PROJEKTINITIATIVE Competence E/KARLSRUHE
Durch die Zusammenarbeit von 26 Instituten aus den Bereichen
Chemie, Materialforschung, Produktions-/Verfahrenstechnik,
Elektrotechnik, Produktentwicklung, Fahrzeugsysteme, Informa-
tik und Technikfolgenabschätzung werden am Karlsruher Insti-
tut für Technologie (KIT) industriell anwendbare, kostengünstige
Lösungen für stationäre Speichersysteme und elektrische An-
triebssysteme entwickelt. Neben der Entwicklung von neuartigen
Zellen, Batterien und Antriebssträngen werden entsprechen-
de Fertigungsverfahren für die kostengünstige Herstellung von
Batterien und elektrischen Antrieben entwickelt. Als Ziel wird
angestrebt, bis zum Jahr 2018 Batteriesysteme für den Einsatz
in Fahrzeugen und stationären Anwendungen zu entwickeln, die
eine gravimetrische Energiedichte von 250 Wh/kg haben und für
250
Euro/kWh
produzierbar sind. Für die Herstellung von Bat-
teriezellen und modularen Batteriekonzepten sowie die Erfor-
schung damit verbundener Inhalte wurde in Karlsruhe eigens
eine Demonstrator-Produktionsanlage für großformatige Pouch-
zellen aufgebaut [Competence E (2014)].
Das im Rahmen von „Competence E” verankerte Projekt MAT4BAT
(Advanced Materials for Batteries) hat sich die Entwicklung von
Lithium-Ionen-Batterien mit Batterielebensdauern von mindestens
4.000 Zyklen bei 80 % Entladetiefe über 10 bis 15 Jahre zum Ziel
gesetzt. Dafür ist es nötig, das Alterungsverhalten von Lithium-Io-
nen-Batterien zu verstehen. Darauf aufbauend werden neuartige
Zellkonzepte basierend auf neuen Materialien und Prozessen ent-
wickelt. Neben der Lebensdauer werden darüber hinaus weitere
Anforderungen hinsichtlich Sicherheit und technischer Machbar-
keit sowie wirtschaftliche und ökologische Aspekte berücksich-
tigt. Das Projekt hat eine Laufzeit von 3,5 Jahren (01.09.2013 bis
28.02.2017) und ein Volumen von 11,5 Millionen Euro [Competence
E (2014a)]. Alle Unterprojekte des Projekts „Competence E” des
KIT beschäftigen sich mit wichtigen und zukunftsweisenden The-
men. Vor allem durch die ganzheitliche und vollständige Integrati-
on aller Prozesse entlang der Wertschöpfungskette können inter-
disziplinäre Lösungen entwickelt werden, die bei separater Arbeit
aller Fachbereiche möglicherweise nicht erreichbar gewesen
wären. Sollte es gelingen, die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit
von Lithium-Ionen-Batterien zu erhöhen, wäre dies ein wichtiger
Schritt, die Attraktivität batteriebetriebener Fahrzeuge zu erhöhen
und Baden-Württemberg als Forschungsstandort zu bestätigen.
HERSTELLUNG VON BATTERIEZELLEN/ANLAGENBAU:
PROJEKT eLaB
Am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung
Baden-Württemberg (ZSW) werden seit Januar 2015 seriennahe
Herstellungsverfahren und neue Materialien für standardisierte
prismatische Lithium-Akkus entwickelt. Im Zentrum der Arbeiten
steht hierbei die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung gro-
ßer, automobiltauglicher Lithium-Ionen-Zellen. Außerdem sollen
die Qualität und Sicherheit der Lithium-Batterien erhöht und die
Kosten gesenkt werden. Übergeordnetes Ziel ist der Aufbau ei-
ner starken Zell- und Batterieindustrie in Deutschland. Insgesamt
wurde das Projekt vom Ministerium für Finanzen und Wirtschaft
des Landes Baden-Württemberg und vom Bundesministerium für
Bildung und Forschung mit 31,7 Millionen Euro gefördert. Verschie-
dene Industriepartner haben sich zudem für eine Laufzeit von fünf
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1...,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70 72,73,74,75,76,77,78,79,80,81,...116
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