Was braucht die Batterie der Zukunft für Elektrofahrzeuge? Antworten gibt es auf „The Automotive Battery“. Hier erfahren Sie die Details Veranstaltung. (Bild: SV Veranstaltung)
Die Elektromobilität wird in den nächsten Jahren einer der Haupttreiber für die Automobilindustrie sein. Dabei spielt die Batterie eine Schlüsselrolle für die weltweite Verbreitung von Elektrofahrzeugen, wobei die entscheidenden Faktoren die Reichweite der Batterie, die Lademöglichkeiten und die Finanzierung der Produktionskosten sind. All diese Themen werden in der fünften Ausgabe von „The Automotive Battery“ behandelt.
Die 5. Automotive Battery in Kürze
| Wann? | 12. und 13. Juli 2023 |
| Wo? | SZ-Hochhaus Hultschiner Str. 8 81677 München |
| Was? | Hier geht es zur Agenda 2023 |
| Warum? | Fachlicher und strategischer Wissensaustausch sowie Networking. |
| Wie? | Hier geht es zur Anmeldung für 2023 |
Ein Highlight des ersten Konferenztages ist die Keynote des Leiters des MEET Batterieforschungszentrums Münster, Prof. Martin Winter. Er nimmt die Teilnehmenden mit auf eine Reise durch die Geschichte der Lithium-Batterie hin zu den Batterien mit hoher Energiedichte der Zukunft: Von der historischen Verheißung über den heutigen Hype hin zu einer glänzenden und soliden Zukunft.
Die Präsentation zeigt ausgewählte Höhepunkte der Batteriematerialwissenschaft und -technologie insbesondere im Hinblick auf ihre Auswirkungen und Anwendungen. Sie beschreibt die Entwicklung von Lithium-basierten Batterien und ihren Materialien, ihren gegenwärtigen Stand sowie die Zukunft der batteriegestützten elektrochemischen Energiespeicherung.
Prof. Martin Winter, Leiters des MEET Batterieforschungszentrums Münster, über die Lithium-Batterie
Von den ersten Erkenntnissen Galvanis, Voltas und Ritters bis heute waren Elektrochemie und Batterien immer die Disziplinen, die am meisten Aufmerksamkeit erregten, wenn interdisziplinäre und angewandte Ansätze verfolgt wurden. Die elektrochemische Energieumwandlung und -speicherung löst in der öffentlichen Wahrnehmung heute gigantische Erwartungen an ihre Auswirkungen auf die Mobilität und die Energiewende aus, was sich auch in der herausragenden Rolle widerspiegelt, die Batterien, aber auch Brennstoffzellen und Kondensatoren in Megatrends wie der sauberen Mobilität und der Speicherung von erneuerbaren Energien spielen. Die elektrochemische Batterie-Materialwissenschaft und -Methodik wurde als Wegbereiter für die Technologie hinter diesen Megatrends entdeckt.
Chip-on-Cell: Ein tieferes Verständnis für mehr Langlebigkeit der Batterie
Die aktuelle Herstellung von Lithiumbatterien erfordert ein tieferes Verständnis der Qualität der Batteriezellen während ihrer gesamten Lebensdauer. Neue Gesetzgebungen für Batterien (z.B. Batteriepass) und der bevorstehende Masseneinsatz von Batterien in 2nd-Life-Anwendungen machen die Datenerfassung und Zellidentifikation unabdingbar.
Die von Dukosi entwickelte und von Nina Mangold vorgestellte Chip-on-Cell-Technologie schließt diese Lücke. Sie ermöglicht es den Zellen, Daten während der Herstellung zu protokollieren und zu speichern, und vereinfacht die End-of-Line-Tests und Qualitätskontrollen.
Nutzungs-/Histogrammdaten werden während der gesamten Lebensdauer rund um die Uhr aufgezeichnet, um die notwendige Datenbasis für die Verwendung und Wiederverwendung in Batteriepacks zu schaffen. Die Präsentation bietet eine Lösung für das weithin diskutierte Problem, die Qualität und Leistung von Zellen und Batterien über die gesamte Lebensdauer hinweg ohne Unsicherheiten zu gewährleisten. Sie weist auf eine Kostenreduzierung bei der Batteriemontage sowie auf die Möglichkeit hin, Lithiumbatterien sicherer und leistungsfähiger zu machen. Dukosi entwickelt Batterietechnologie und liefert einen Chip, der Batteriesensorik, -verarbeitung und -kommunikation integriert. Die drahtlose Technologie (wBMS) verändert die Art und Weise, wie Batterien in Elektrofahrzeugen und Energiespeicheranwendungen entwickelt, eingesetzt und verwaltet werden.
E-Mobility: Batterie und Sicherheit
Wie entstehen bessere E-Auto-Batterien und sind sie sicher? Bewährte und neue Batterietechnologien von Entwicklung bis Recycling, Brandschutz von Simulation über Materialien bis Batteriemanagement und Safety-Konzepten, sowie Testverfahren von EMV bis Sicherheit. Die Technologien dahinter finden Sie hier.
Was soll das Batteriemanagementsystem der Zukunft leisten?
Viele Hersteller von Batteriezellen hoffen, die Energiedichte ihrer Zellen bis 2030 verdoppeln zu können. Dadurch können Elektrofahrzeuge eine größere Reichweite bei geringerem Gewicht und geringerer Größe der Batterie erzielen. Eine höhere Energiedichte der Zellen spiegelt sich jedoch nicht immer proportional in der Energiedichte der Batteriepacks wider. Der Vortrag von Dr. Mahmoud Ismail von Infineon zeigt einige der wichtigsten Meilensteine, die die Hersteller von Zellen und Akkus bis 2030 erreichen wollen. Es wird auch demonstriert, wie viel Energiegewinn allein durch das BMS erzielt werden kann und welche Funktionen die Hersteller von Elektrofahrzeugpacks berücksichtigen müssen, um das Potenzial ihrer Batteriepacks zu erschließen.
Tag 2 der Automotive Batterie 2023: Von Batteriesicherheit über Long-Haul-Wasserstofftrucks bis zur Solid-State-Technologie der Zukunft.
Der zweite Tag der Konferenz beginnt mit dem breit diskutierten Thema der Sicherheit von E-Auto-Batterien. Wichtig dabei ist es, das thermische Durchgehen des Energiespeichers zu verhindern.
Ein Schlüsselfaktor für eine erfolgreiche Hochvoltbatterie ist das richtige Gleichgewicht zwischen Normalbetrieb und Sicherheitsfunktionen. Beide Funktionen sind direkt miteinander verbunden und beeinflussen sich gegenseitig. Im Falle eines internen Zellkurzschlusses muss das Hochvoltbatteriesystem in der Lage sein, eine schädliche Wärmeausbreitung von einer Zelle auf eine andere zu vermeiden. Diese thermischen Maßnahmen laufen meist dem normalen Betrieb zuwider und schränken diesen ein. Dr. Claus Gerald Pflüger von Valmet zeigt in seiner Präsentation, wo diese Einschränkungen liegen, und es wird vorgeschlagen, wie man damit richtig umgehen kann. Anhand des ausgewählten Beispiels eines Zell-zu-Zell-Abstandshalters wird ein Ausblick auf eine technische Lösung gegeben. Bezogen auf dieses Beispiel gibt eine systematische Übersicht Aufschluss darüber, welche Bereiche berücksichtigt werden müssen.
Ist Wasserstoff eine effiziente Alternative für Nutzfahrzeuge?
Die Klasse der schweren Nutzfahrzeuge im Fernverkehr mit ihren typischen Einsatz- und Nutzungsprofilen und den typischen Antrieben mit einer durchschnittlichen installierten Leistung im Bereich von 350 kW bis 400 kW verursachen weltweit den weitaus größten Anteil an den CO2-Emissionen im Straßenfahrzeugsektor. Wasserstoff als Energieträger und die Brennstoffzelle als Energiewandler für elektrisch angetriebene schwere Nutzfahrzeuge führen zu erheblichen Vorteilen, insbesondere bei Langstrecken. Genau diesem Thema widmet sich Roland Dold von Daimler Truck in seinem Vortrag.
Die Herausforderung besteht darin, innerhalb der technischen Grenzen die höchstmögliche Transporteffizienz zu erreichen. Gefragt sind zuverlässige, langlebige und wirtschaftliche CO2-neutrale bzw. CO2-freie Schwerlast-Lkw für den Fernverkehr. Heavy Duty Fuel-Cell-Antriebe können diese Anforderungen erfüllen. Der Vortrag gibt detaillierte Einblicke in die Gesamtfahrzeugarchitektur, die Kernkomponenten und die Hochvoltbatterie.
Panel-Diskussion zur Zukunft der Soid-State-Batterie: Solid State oder doch Semi-Solid?
Den Abschluss der Konferenz bildet die von Peter Gresch von PGUB Management Consultants geleitete Panel-Diskussion rund um die Zukunft der Solid-State-Batterietechnologie. Wohin geht die Reise für die vor allem ob ihrer hohen Sicherheit weitläufig erforschten und weiterentwickelten Technologie?
Teilnehmer des Panels sind Dr. Alexander Hahn von Dräxlmaier, Nico Münch von Webasto, Dr. Peter Lamp von BMW und Matthias Zentgraf von CATL.
Die Autorin: Dr.-Ing. Nicole Ahner
Ihre Begeisterung für Physik und Materialentwicklung sorgte dafür, dass sie im Rahmen ihres Elektrotechnik-Studiums ihre wahre Berufung fand, die sie dann auch ins Zentrum ihres beruflichen Schaffens stellte: die Mikroelektronik und die Halbleiterfertigung. Nach Jahren in der Halbleiterforschung recherchiert und schreibt sie mittlerweile mit tiefem Fachwissen über elektronische Bauelemente. Ihre speziellen Interessen gelten Wide-Bandgap-Halbleitern, Batterien, den Technologien hinter der Elektromobilität, Themen aus der Materialforschung und Elektronik im Weltraum.
