Bei heutigen Plug-in Hybriden und Elektrofahrzeugen weist die Lithium-Ionen Batterie jeweils mehr als 80% des Gewichtes, des Volumens und der Kosten des elektrischen Antriebs, bestehend aus Elektromotor, Leistungselektronik und Batterie, auf. Die Batterie ist daher die Schlüsselkomponente der Elektromobilität und wird dies auch bei einer Realisierung der zu erwartenden Verbesserungen in der Batterietechnologie bleiben. In den kommenden Jahren wird neben der Erhöhung der Energiedichte vor allem auch die Reduzierung der spezifischen Batteriekosten in Euro pro Kilowattstunde diejenige Hürde sein, mit deren Überwindung eine breite Einführung von Elektroantrieben in Kraftfahrzeuge ermöglicht wird. In dem vorliegenden Artikel werden ausgehend vom aktuellen Stand der Batterietechnologie und der heute implementierten Wertschöpfungskette Wege aufgezeigt, um die Schlüsselkomponente der Elektromobilität hinsichtlich Energiedichte und Kosten zu verbessern. Zusätzlich werden durch Analogiebetrachtungen mit dem Consumer-Bereich Potenziale aufgezeigt, die sich z.B. aus einer Standardisierung der Gehäuse der Batteriezellen sowie einer Standardisierung der als nächsthöhere Integrationsstufe aufgebauten Batteriemodule ergeben. Es zeichnet sich bereits ab, dass große Player der Chemieindustrie als Zulieferer in den Markt für elektrochemische Energiespeicher eintreten. Dadurch werden signifikante Veränderungen in der Wertschöpfungskette bei der Herstellung von Lithium-Ionen Batterien erwartet, die in dem vorliegenden Artikel skizziert werden. Neben der Verbesserung der Batterietechnologie und Veränderungen der Wertschöpfungskette müssen sich die Batterien voraussichtlich auch einer veränderten Einsatzumgebung anpassen. Es ist zu erwarten, dass die Architektur der Elektroantriebe für Kraftfahrzeuge von der heute eingesetzten Standardarchitektur von Industrieantrieben ausgehend weiterentwickelt wird hin zu speziell auf die Anforderungen der Elektromobilität zugeschnittenen Architekturkonzepten. Dies beinhaltet unter anderem die mögliche Anbindung der Fahrzeuge an neue Schnellladekonzepte, an berührungslose Ladekonzepte sowie die Einbindung der Fahrzeuge in künftige intelligente Elektrizitätsversorgungsnetze (smart grids). Eine Chance zur signifikanten Reduzierung der Gesamtbetriebskosten (total cost of ownership) für den Einsatz von Batterien in Fahrzeugen stellt eine Weiterverwendung gebrauchter Batterien z.B. als stationäre Energiespeicher dar. Die sich mit einer veränderten Einsatzumgebung ergebenden neuen Anforderungen werden im vorliegenden Artikel skizziert.


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    Titel :

    Li-Ionen-Batterie - Wege zur Verbesserung der Schlüsselkomponente der Elektromobilität


    Beteiligte:
    Fink, Holger (Autor:in) / Fetzer, Joachim (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2014


    Format / Umfang :

    21 Seiten, 15 Bilder


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Datenträger


    Sprache :

    Deutsch




    Li Ionen Batterie - Wege zur Verbesserung der Schluesselkomponente der Elektromobilitaet

    Fink,H. / Fetzer,J. / Bosch,Stuttgart,DE | Kraftfahrwesen | 2014


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