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Zellkobatt: Massenproduktion von Li-Ion-Akkus in Deutschland

| Redakteur: Katharina Juschkat

Bisher ist die Batterieproduktion hauptsächlich in Asien und Nordamerika angesiedelt. Mit dem Projekt „Zellkobatt“ soll sich das ändern, das Projekt will die Massenproduktion von Lithium-Ionen-Akkus in Deutschland vorantreiben.

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Bisher werden Akkus hauptsächlich in Asien und Nordamerika gefertigt. Das Projekt Zellkobatt will die Massenproduktion in Deutschland vorantreiben.
Bisher werden Akkus hauptsächlich in Asien und Nordamerika gefertigt. Das Projekt Zellkobatt will die Massenproduktion in Deutschland vorantreiben.
(Bild: ZSW / E. Eberhardt)

Die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen steigt – die Bundesregierung will bis 2030 den Bestand auf zehn Millionen E-Fahrzeuge steigern – und damit auch die Nachfrage nach Akkus. Hier dominieren in der Herstellung bisher asiatische Wettbewerber, weil sie seit Jahren massiv in die Erweiterung ihrer Massenfertigung investieren. In Deutschland hingegen kommen die Fertigungen bisher kaum über den Status von Pilotanlagen und Kleinserienfertigungen hinaus. Ein Problem sind dabei die hohen Investitionen für den Aufbau einer Massenproduktion, insbesondere dann, wenn die Serientauglichkeit der Produkte noch nicht nachgewiesen ist.

Optimierte Lithium-Ionen-Zellen für die Massenfertigung

Das Projekt „Entwicklung, Aufbau und Validierung von fortschrittlichen Material-, Zell- und Produktionssystemen für eine kosteneffiziente, nachhaltige und großskalige Batteriezellproduktion“ – kurz „Zellkobatt“ – soll dazu beitragen, dieses Problem zu lösen, damit deutlich mehr Bewegung in den Aufbau von Produktionskapazitäten in Deutschland kommt. Hinter dem Projekt stehen Forscher des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW).

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In dem im März 2020 gestarteten Vorhaben wollen die Forscher großformatige Lithium-Ionen-Zellen für automobile Anwendungen optimieren und gleichzeitig die Kosten von Komponenten und Fertigungsprozessen senken. Die Ergebnisse sollen auf die bereits seit dem Jahr 2014 betriebene, seriennahe ZSW-Forschungsproduktionslinie übertragen und auf einen massentauglichen Maßstab gebracht werden. Das soll den Weg zur Massenproduktion in Deutschland vorantreiben.

Digitalisierung der Zellproduktion

Im Projekt streben die ZSW-Forscher eine deutliche Verbesserung von Lithium-Ionen-Zellen gegenüber dem jetzigen Stand der Technik an. „Hierfür soll das langjährige verfahrens- und produktionstechnische Know-how um großformatige Pouch- und PHEV-2-Zellen bis 80 Amperestunden sowie Rundzellen vom Typ 21700 erweitert werden“, erklärt Dr. Wolfgang Braunwarth, Leiter des Fachgebiets Produktionsforschung am ZSW.

Darüber hinaus will das ZSW die Möglichkeiten der Digitalisierung der Zellproduktion ausbauen: Über eine cloudbasierte Datenschnittstelle können Daten für weitere Forschungszwecke, beispielsweise zur Modellierung und Simulation der Produktion oder zur intelligenten Prozesssteuerung durch maschinelles Lernen genutzt und an externe Partner übertragen werden. Damit kann künftig schneller sowohl auf die Anforderungen der Industrie als auch auf neue Erkenntnisse der Forschung reagiert werden.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Vorhaben mit 12,7 Millionen Euro über drei Jahre.

Dieser Beitrag stammt von unserem Partnerportal Elektrotechnik.

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