Die Mobilität der Zukunft wird nachhaltig und emissionsfrei sein. Auch wenn es sicherlich seine Zeit dafür benötigen wird, dieser Trend ist unumkehrbar eingeläutet. Lange Zeit waren die Energieinhalte der Batteriezellen zu gering um für den Kunden akzeptable Reichweiten bei einem rein elektrisch betriebenen Fahrzeug zu erzielen.
Die großen Fortschritte auf dem Gebiet der Lithium-Ionen Batteriezellen in den letzten Jahren sorgen dafür, daß nun Fahrzeugkonzepte von reinen E-Fahrzeugen auf den Markt kommen, die mit 500 km Reichweite und zukünftig sogar mehr, die Erwartungen der Kunden deutlich besser treffen können.
Ich selbst habe die Entwicklungen bei den Batteriezellen mit meinen Experten seit 2009 begleitet und wir konnten feststellen, daß die Energieinhalte von Jahr zu Jahr kontinuierlich stiegen und die Preise für die Zellen ebenfalls im Laufe der Jahre sanken. Dies war zwar kein sprunghafter Trend, aber es war und ist eine doch kontinuierliche Bewegung in die richtige Richtung.
Dies wird sich m.E. auch in den nächsten Jahren noch so fortsetzen, so daß wir im Zeitraum 2020 - 2025 Fahrzeuge auf den Markt kommen sehen, die in der Gesamtreichweite gegenüber den heutigen Verbrennungsmotoren
keinen Nachteil mehr haben werden.
Mit jeder Generation neuer E-Fahrzeuge wird das Gesamtzusammenspiel aller Disziplinen im Fahrzeug weiter optimiert werden. Und hier bietet sich noch genügend Optimierungspotential. Der reine Fokus auf das Thema Batteriezellen wäre hier viel zu kurz gesprungen. Die Möglichkeiten zur Optimierung finden sich in allen Bereichen.
Beispiele für Optimierungspotentiale:
- Weiterentwicklung der Lithium-Ionen Zellen
- Einsatz von neuen Zellen ohne flüssigen Elektrolyt (solid state Technologie)
- Konzepte für Zellmodule
- Integrierte Konzepte von Karosserie und Zellmodulen
- Kühlkonzepte
- Packaging der Komponenten im Fahrzeug
- Optimierung der Leistungselektroniken, Ladeeinheiten und DC/DC-Wandler
- Einsatz neuer und Optimierung bestehender Leistungshalbleiter
- Optimierung von Hochvolt Leitungssatz und Bordnetzkomponenten
- Verkürzung der Ladezeiten beim DC-Schnellladen durch höhere Spannungen
- Intelligente Betriebsstrategien
- Umwandlung von mechanischer Energie in elektrischer Energie
(z.B. auch bei Feder-Dämpfungssystemen im Fahrwerk)
- Verbesserung der User-Experience bei den Ladekonzepten
Den letzten Punkt bzgl. einer vom Kunden akzeptierten User-Experience beim Laden halte ich persönlich für entscheidend wie schnell der Durchbruch der reinen E-Fahrzeuge gelingen wird. Nicht überall auf der Welt herrschen so freundliche und optimale Bedingungen vor wie im Silicon Valley.
Eine überall verfügbare und bezogen auf die User-Experience vom Kunden akzeptierte Ladeinfrastruktur ist nun der entscheidende Schlüsselfaktor.
Vor einigen Jahren waren es noch die Batteriezellen.
Herausforderungen / Erfahrungen / Meilensteine
2009-ff: Kontinuierliche Weiterentwicklung der Batteriezellen mit den wichtigsten Zelllieferanten (prismatic, pouch, 18650)
2011: Fertigstellung und Bezug des Kompetenzzentrums
"Projekthaus Hochvolt-Batterie" in Gaimersheim bei Ingolstadt (siehe auch Audi Projekthaus HV Batterie, Eröffnung Projekthaus HV Batterie)
Integrierte Zusammenarbeit aller Experten aus Entwicklung, Produktion, Technologiepartnern und Zulieferern in einem Gebäude.
2011-ff: Konzeption und Entwicklung aller Hochvolt-Batteriesysteme für HEV, PHEV und EV inkl. der zugehörigen CMC (Cell-Module-Controller), BMS (Battery-Management-System), BJB (Battery-Junction-Box), Ladeelektroniken und DC/DC-Wandler sowie HV-Leitungssatz und HV-Bordnetzkomponenten
2013: Weltpremiere A3 e-tron (PHEV)
2015: Weltpremiere Q7 e-tron (PHEV)
2015-ff: Konzeption und Entwicklung eines umfassenden Systemangebots Laden für zukünftige Elektrofahrzeuge
2016: World 1st Einsatz von 48V System im neuen Audi S-Q7
