Bessere Batterien für BMW

Mit den Modellen der „Neuen Klasse“ startet die BMW Group ab 2025 in eine neue Ära der E-Mobilität und setzt erstmals runde Batteriezellen ein, die optimal auf die neue Architektur abgestimmt sind. „Mit der neu entwickelten sechsten Generation unserer Lithium-Ionen-Zellen steht ein enormer Technologie-Sprung bevor: Die Energiedichte wird um mehr als 20 Prozent erhöht, die Ladegeschwindigkeit um bis zu 30 Prozent gesteigert und die Reichweite um bis zu 30 Prozent verbessert“ sagt Frank Weber, Mitglied des Vorstands der BMW AG für Entwicklung. „Zudem verringern wir die CO2-Emissionen in der Zellproduktion um bis zu 60 Prozent. Das sind große Schritte im Hinblick auf die Nachhaltigkeit und den Kundennutzen.“

Um den Bedarf an Batteriezellen für die Neue Klasse abzudecken, hat die BMW Group bereits einen zweistelligen Milliarden-Eurobetrag an zwei Partner für den Bau von Batteriezellfabriken vergeben: CATL und EVE Energy werden in China und Europa jeweils zwei Gigafactories errichten. Jede der Batteriezellfabriken wird über eine jährliche Gesamtkapazität von bis zu 20 GWh verfügen. Zwei weitere Batteriezellfabriken, für die die Nominierung der Partner noch aussteht, sollen in der Region der nordamerikanischen Freihandelszone USMCA entstehen. Joachim Post, Vorstand der BMW AG für Einkauf und Lieferantennetzwerk: „Zudem haben wir für die CO2-reduzierte Herstellung mit unseren Partnern vereinbart, dass sie bei den Rohstoffen Lithium, Kobalt und Nickel anteilig Sekundärmaterial einsetzen und in der Produktion Grünstrom verwenden.“ Dank des umfassenden Inhouse-Knowhows aus dem eigenen Kompetenzzentrum Batteriezelle ist es dem Team aus Entwicklung, Produktion und Einkauf gelungen, die Kosten für den Hochvoltspeicher durch die neue Batteriezelle und das neue Integrationskonzept der von BMW entwickelten Speichertechnologie deutlich zu verringern. Nach heutigen Marktprämissen können die Kosten im Vergleich zur aktuellen, fünften Generation um bis zu 50 Prozent gesenkt werden. Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, die Herstellungskosten von vollelektrischen Modellen auf das Niveau von Fahrzeugen mit modernster Verbrennungsmotor-Technologie zu bringen.

Die neuen BMW Rundzellen haben einen einheitlichen Durchmesser von 46 Millimetern und zwei verschiedene Höhen. Bezogen auf die prismatischen Zellen der fünften BMW Batteriezellgeneration wird in den BMW Rundzellen der sechsten Generation kathodenseitig der Nickelgehalt erhöht sowie gleichzeitig der Kobaltanteil reduziert. Anodenseitig wird der Siliziumanteil erhöht. Im Ergebnis steigt die volumetrische Energiedichte in der Zelle um mehr als 20 Prozent. Das Speichersystem übernimmt eine tragende Rolle in der Karosseriestruktur der Neuen Klasse. Je nach Modell kann es flexibel und platzsparend im Bauraum integriert werden („Pack-to-open-body“). Die Ebene des Zellmoduls entfällt. Energiespeicher, Antrieb und Ladetechnologie der Neuen Klasse werden außerdem über eine auf 800 Volt erhöhte Spannung verfügen. Unter anderem wird so das Einspeisen von Energie an Gleichstrom-Schnellladestationen optimiert, sodass sich der erforderliche Zeitaufwand für das Aufladen von zehn auf 80 Prozent um bis zu 30 Prozent reduziert.