Mehr Reichweite für die Neue Klasse

Leistungsstarke BMW-Batteriezellen im Rundformat

9. September 2022, 12:12 Uhr | Irina Hübner
Innovative BMW-Batteriezellen im Rundformat, symbolhafte Zelle
© BMW

BMW will die Reichweite und Ladezeit der E-Autos seiner »Neuen Klasse« ab 2025 mit neu entwickelten Rundzellen deutlich verbessern und die Herstellungskosten der Batterien um bis zu 50 Prozent reduzieren. Hierfür ist der Aufbau von Batteriezellfabriken an sechs Standorten geplant.

Leistungsstarke, innovative und nachhaltig produzierte Batteriezellen sind ein zentraler Erfolgsfaktor für die individuelle Elektromobilität der Zukunft, so die Einschätzung von BMW. Mit den Modellen der Neuen Klasse plant die BMW Group ab 2025 in eine neue Ära der E-Mobilität zu starten. Hierbei setzt der Automobilhersteller erstmals neu entwickelte, 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 BMW-Vorstands 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.«

Und um unseren Bedarf langfristig abzudecken, werden wir mit unseren Partnern Batteriezellfabriken mit einer jährlichen Kapazität von jeweils bis zu 20 GWh an sechs Standorten in den für uns wichtigen Märkten aufbauen: zwei in China, zwei in Europa und zwei in USMCA«, ergänzt Joachim Post, Vorstand bei BMW 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.«

Halbierte Kosten

Für die Produktion der neuen BMW-Batteriezellen hat die BMW Group Aufträge in Höhe eines zweistelligen Milliarden-Eurobetrags vergeben. Dank des Inhouse-Know-hows 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 erheblich 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.

Technologiesprung: Neues Zellformat und weiterentwickelte Zellchemie

Die Batteriezelle ist für zentrale Eigenschaften von E-Fahrzeugen verantwortlich: Reichweite, Fahrleistung und Ladezeit. Für die in der Neuen Klasse eingesetzte BMW-eDrive-Technologie der dann sechsten Generation hat das Unternehmen Zellformat und Zellchemie grundlegend weiterentwickelt. Mit der eigens auf die E-Architektur der Modelle der Neuen Klasse ausgerichteten BMW Rundzelle ist es möglich, im reichweitenstärksten Modell die Reichweite um bis zu 30 Prozent (nach WLTP) zu erhöhen.

Die BMW-Rundzellen haben einen einheitlichen Durchmesser von 46 mm 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.

Neue Klasse kommt mit 800-V-Technik

Energiespeicher, Antrieb und Ladetechnologie der Neuen Klasse werden außerdem über eine auf 800 V erhöhte Spannung verfügen. Unter anderem wird so das Einspeisen von Energie an Gleichstrom-Schnellladestationen optimiert. Dort lässt sich bei einer Stromstärke von bis zu 500 A eine deutlich gesteigerte Ladeleistung erzielen, so dass sich der erforderliche Zeitaufwand für das Aufladen von 10 auf 80 Prozent um bis zu 30 Prozent reduziert.

Batteriezellfabriken mit jeweils bis zu 20 GWh pro Jahr

Um den Bedarf an Batteriezellen für die Neue Klasse abzudecken, hat die BMW Group einen zweistelligen Milliarden-Eurobetrag an bereits zwei Partner für den Bau von Batteriezellfabriken vergeben: CATL und EVE Energy. Beide Partner 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.

Die drei Regionen werden durch neue Lieferketten, neue Netzwerke für Sublieferanten und neue Arbeitsplätze auch wirtschaftlich profitieren.

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