Entwicklung einer Lithiumbatterie für Fahrzeuge unter Berücksichtigung von fünf Schlüsselelementen

Fast alle Automobilhersteller und -zulieferer sind sich einig: "Wenn die Ära der Hybrid- und Elektrofahrzeuge kommt, werden Lithiumbatterien das Energiespeichergerät der Zukunft sein. Unter allen Batterien hat die Lithiumbatterietechnologie das größte Entwicklungspotential." Die Automobilindustrie hat hohe Erwartungen an die Lithiumbatterietechnologie ", sagt Joachim Fetzer, Executive Vice President von SBLiMotive, einem Joint Venture von Bosch und Samsung SDI.

BMW ist der erste Autohersteller, der SBLiMotive-Batterien verwendet, die in das BMW Vollleistungsauto "Megacities" eingebaut werden. SBLiMotive liefert auch Batterien für die BMW Control Action Serie. BMW wird 2011 eine Testflotte mit diesem Elektrofahrzeug aufbauen. Fetzer fügte hinzu: "Es gibt bereits eine Reihe von Autoherstellern, die aktiv mit uns über Pläne zur Zusammenarbeit bei der Batterieversorgung für Hybrid- und Elektrofahrzeuge verhandeln."

SBLiMove wies darauf hin, dass es bei der Entwicklung von Lithiumbatterien fünf Schlüsselelemente gibt: Kosten, Energiespeicher, Leistungsdichte, Sicherheit und Lebensdauer. Batterien sind einer der teuersten Teile eines Elektroautos, der in erster Linie vom Preis des Autos abhängt. Das Unternehmen berechnete den Preis von 350 Euro pro Kilowattstunde für den Batterieverbrauch 2015; Mit anderen Worten, eine Lithiumbatterie mit einer Leistung von 35 Kilowattstunden kostet etwa 12.000 Euro.

Nach 2015 werden jedoch voraussichtlich mehr Batterien mit höherer Leistung entwickelt, und Skaleneffekte werden die Batteriepreise senken. Ferzil wies weiter darauf hin: "Beispielsweise werden Hersteller mit einer Jahresproduktion von 50.000 bis 100.000 Lithiumbatterien mehr als 500 Euro an Forschungs- und Entwicklungskosten pro Batterie tragen als Hersteller mit einer Jahresproduktion von 500.000 Einheiten."

Ein weiterer Schlüsselfaktor für den Erfolg von Elektrofahrzeugen ist die maximale Fahrstrecke, die hauptsächlich vom Energiespeicher der Batterie abhängt. Die Reichweite der Kundenbedürfnisse beträgt 200 Kilometer. Um diese Nachfrage zu befriedigen, versuchen die Ingenieure, den Energiespeicher zu verdoppeln. Der Schwerpunkt liegt auf der Verbesserung der chemischen Zusammensetzung von Batterien, um die Lagerung und Dichte zu erhöhen, sagt Fetzer. ""

Die Verbesserung des Energiespeichers kann auch das Gewicht und die Größe von Lithiumbatterien reduzieren. Gegenwärtig kann die fortschrittlichste Lithiumbatterie, die in einem Auto verwendet wird, 100 bis 150 Kilometer zurücklegen, und die Größe entspricht in etwa der Größe des hinteren Kofferraums des VW-Golfs. Mit anderen Worten, die 35-Kilowattstunden-Batterie hat eine Kapazität von ungefähr 350 Litern und ein Gesamtgewicht von ungefähr 350 Kilogramm.

Darüber hinaus sollte die Lebensdauer von Auto-lithium-batterien so lang sein wie die von Autos. Bei Hybridfahrzeugen benötigen Batterien bis zu 1 Million Ladezyklen, da häufig zwischen dem Motor- und dem Generatorleistungsmodus des Hybrids umgeschaltet wird und beim Bremsen Ladungen verwendet werden. Bei Elektrofahrzeugen hat sich SBLiMove das Ziel gesetzt, 1.500 bis 2.000 vollständige Ladezyklen durchzuführen, was einer Fahrt von 150 bis 200 Kilometern pro Ladung mit einer Gesamtlebensdauer von rund 300.000 Kilometern entspricht.

Lithiumbatterien haben eine Lebensdauer von mehr als 10 Jahren. Wenn die Batterieleistung nicht weniger als 80% der ursprünglichen Leistung beträgt, muss sie nicht ersetzt werden. Die Sicherheit von Lithiumbatterien muss auch den hohen Standards der Automobilindustrie entsprechen. Hochsichere interne Materialien spielen eine wichtige Rolle. Der Stromausfalltrenner ist ein gutes Beispiel: Wenn die Batterie zu heiß ist, wird der aktuelle Strom unterbrochen.

Die Überwachung des Kerns ist für jede Batteriegruppe wichtig. Das Batteriemanagementsystem zeichnet kontinuierlich Strom, Spannung, Temperatur und Elektrizität auf und reguliert sie, um zu verhindern, dass die Batterie überhitzt oder Strom verliert. Ein ausgeklügeltes thermisches Energiemanagementsystem kann sicherstellen, dass sich die Batterie immer in einem idealen sicheren Temperaturbereich befindet. Durch die Aufrechterhaltung von 35 bis 40 Grad Celsius kann der akku jederzeit betrieben werden. Eine zu niedrige Temperatur verringert die Leistung, die Temperatur über Gaze verkürzt die Batterielebensdauer.

Bosch und Samsung SDI haben SBLiMotive im September 2008 gegründet. Bis 2013 zahlen die beiden Unternehmen mit der Hälfte ihrer Beteiligungen weiterhin 500 Millionen Euro. SBLiMotive beschäftigte zu Beginn rund 140 Mitarbeiter und beschäftigte bisher 650 Mitarbeiter in drei wichtigen Wirtschaftsregionen weltweit.

SBLiMove beschäftigt insgesamt 360 Mitarbeiter Südkorea Giheung (Hauptsitz und Abteilung für Forschung und Entwicklung sowie Verifizierung von Batterien) und Ulsan (wo sich die Produktionsstätte befindet). Zu diesem Zeitpunkt waren die Fabrik und die Ausrüstung für die Herstellung von Batterien in Ulsan in nur 12 Monaten fertiggestellt. Seit 2010 produziert das Werk Lithiumbatterien für das "Volumenvorgeburtsprogramm" und wird voraussichtlich 2011 mit der Massenproduktion beginnen.

Die deutsche Tochtergesellschaft beschäftigt 100 Mitarbeiter und hat ihren Hauptsitz in Stuttgart-Feuerbach. Hier werden Batterien und Systeme für Forschung und Entwicklung sowie Prototypen gebaut. SBLiMoves Basis in Deutschland Richten Sie außerdem Teams für wichtige Kunden aus den Bereichen Vertrieb, Marketing und Service ein.

Im Jahr 2009 erwarb SBLiMove Cobasys in der Vereinigte Staaten . Es verfügt über zwei Produktionsstätten in Orion, Michigan, und Shibinboluo, Ohio. Heute stellt Cobasys einerseits die Nickel-Metall-Hybridbatterien von SBLiMotive vor der Akquisition her und unterstützt seine Kunden andererseits bei der Entwicklung von Lithiumbatteriesystemen.

Ulsan erwartet, in den kommenden Jahren 1.000 Arbeitsplätze im Zusammenhang mit der Herstellung von Lithiumbatterien zu schaffen. SBLiMove plant außerdem, die jährliche Batterieleistung bis 2012 auf 600.000 Kilowattstunden zu erhöhen und rund 20.000 Elektrofahrzeuge zu liefern. Wir werden den nächsten Großauftrag nutzen, um das Batteriewerk zu erweitern, möglicherweise in Europa oder den USA UNS , je nachdem, wo sich unsere neuen Kunden befinden, sagt Fetzer. ""

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