Im Mai 2015 wird die Nationale Plattform Elektromobilität NPE fünf Jahre alt. Fünf weitere stehen dann bevor - eine Chance, fatale Fehler in der Förderung und Projektierungen zu korrigieren oder sich zumindest der Kritik zu stellen. Diese mehrt sich, denn viele Experten sehen die Gefahr, dass Deutschland den Anschluss in der Elektromobilität verliert. Dieser Report fängt rechtzeitig vor dem Jubiläum einige Stimmungsbilder auf und möchte mit Fakten zu realistischeren Gesprächsgrundlagen beitragen. Batteriesysteme mit Lithium-Ionen-Zellen im Elektrofahrzeug zu spezifizieren und zu entwickeln, zählt mittlerweile zur Kernkompetenz der OEMs. Mit steigendem Verkaufsvolumen dieser Fahrzeuge wird sich der Markt für Batteriezellen ab 2017 ändern - vom bislang durch den vorherrschenden Verdrängungswettbewerb geprägten Käufermarkt hin zu einem Verkäufermarkt. Technische Standards unterstützen diesen Trend, ebenso der forcierte Ausbau und die bessere Auslastung von Batteriezellfabriken. Nahezu alle renommierten Automobilhersteller bieten mittlerweile teil- und vollelektrische Fahrzeuge in ihren Flotten an. Es stellt sich dennoch die Frage, wie ihr Anteil im nun erweiterten Portfolio der Fahrzeug- und Antriebskonfigurationen wachsen wird. Hierfür sind mindestens zwei Faktoren sehr entscheidend: die flächendeckende Verfügbarkeit der Ladeinfrastruktur und die positive Kostenentwicklung des Batteriesystems, die den größten Teil der Kosten ausmacht. Hauptkostentreiber im Batteriesystem ist mit etwa 75 % die Zelle. Der aktuell verfolgte Industriestandard der Zellchemie ist NMC (Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid), ein Mischoxid, das in verschiedenen Gewichtungen vorliegen kann. NMC 1-1-1 findet heute die häufigste Anwendung: Nickel, Mangan und Kobalt sind zu je gleichen Teilen enthalten. Das Mischungsverhältnis NMC 6-2-2 wird für die kommende Zellgeneration ab 2016 favorisiert, ebenso die Lithium-reichen Strukturen (OLO: Overlithiated Layer Oxide). Beide Mixturen dienen der Erhöhung der Kapazitäten (mAh/g) auf der Kathodenseite und der Leistungsdichte auf Gesamtzellniveau. Nach einer P3-internen Kalkulation können heutige Zellkosten von etwa 210 Euro pro kWh im Jahre 2020 auf etwa 120 Euro pro kWh verringert werden. Das größte Kostenpotenzial besteht in einer Erhöhung der aktuell 50-%igen Auslastung der Zellwerke, was zu einem geringeren Anteil von Abschreibungen pro Zelle führt. Trotz der aktuellen Überkapazitäten der Zellhersteller wird - in Anbetracht der prognostizierten positiven Marktentwicklung elektrifizierter Antriebe - in den nächsten Jahren in neue Maschinen und Anlagen investiert werden müssen. Die in diesem Zusammenhang zu erwartenden effizienteren Zellfertigungsprozesse werden maßgeblich zur Zellkostensenkung beitragen. Die anfänglich hohen Ausschussraten sind schon heute bereits auf einem niedrigen Niveau, das nur wenig Raum zur Verbesserung bietet. Mittelfristig wird die Erhöhung der Energiedichte pro Zelle das Kosten-Nutzen-Verhältnis verbessern. Allerdings wird sich die drastische Kostensenkung nach 2020 nicht fortsetzen können. Bereits heute bieten einige Hersteller Zellen zu Preisen an, die den Kosten der kommenden Jahre entsprechen. Sie werden nach 2020 die Verluste der nächsten Jahre zuerst in eine Kostendeckung und dann in einen Gewinn umwandeln. Diese Strategie konnte bereits im Markt für LCD-Bildschirme beobachtet werden.


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    Titel :

    Elektromobilität neu bewerten


    Beteiligte:
    Loogen, Franz (Autor:in) / Schöttle, Markus (Autor:in)

    Erschienen in:

    ATZ-Elektronik ; 9 , 6 ; 32-37


    Erscheinungsdatum :

    2014


    Format / Umfang :

    6 Seiten, Bilder, Tabellen, 2 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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