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Revolutionäre Batteriezellen: Höhere Reichweite bei niedrigeren Kosten

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Klima & Energie Partner Inhalt: BMW

Revolutionäre Batteriezellen: Höhere Reichweite bei niedrigeren Kosten

In den Elektrofahrzeugen der BMW Group kommen ganz neuartige Batteriezellen zum Einsatz. Ihre revolutionäre Speichertechnologie sorgt für erhöhte Energiedichte, grössere Reichweite und kürzere Ladezeiten. Die Kosten für den gesamten Hochvoltspeicher lassen sich dabei um bis zu 50 Prozent reduzieren.

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Was auf den ersten Blick wie eine rein formale Änderung aussieht, ist bei genauerem Hinsehen eine kleine Revolution – versteckt in der Tiefe eines Elektroautos: Ab dem Jahr 2025 wird die BMW Group in ihre E-Fahrzeuge neue Batteriezellen im Rundformat einsetzen.

Dabei geht es natürlich nicht um einfache Geometrie: Die revolutionären neuen Zellen bringen einen markanten Fortschritt bei den wichtigsten Parametern eines Elektroautos mit sich: «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», erklärt Frank Weber, Mitglied des Vorstands der BMW AG für Entwicklung, den Vorteil des neuen Zellformats. «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», so Weber.

Verändert werden das Zellformat, aber eben auch das Innere der kleinen Energieträger – die Zellchemie. Dafür passte das Unternehmen die Mengen der notwenigen Rohstoffe an. Während der Nickelgehalt sowie der Siliziumanteil erhöht wurden, konnte der Kobaltanteil gesenkt werden. Dies wirkt sich positiv auf die Energiedichte und damit auch auf die Leistungsdaten eines E-Fahrzeugs aus.

Markante technische Fortschritte gibt es auch bei Energiespeicher, Antrieb und Ladetechnologie der «Neuen Klasse» Elektroautos der BMW Group, die künftig über eine auf 800 Volt erhöhte Spannung verfügen. Unter anderem wird so das Einspeisen von Gleichstrom an Schnellladestationen optimiert. Die deutlich gesteigerte Ladeleistung reduziert den Zeitaufwand für das Aufladen von 10 auf 80 Prozent der Batterie um bis zu 30 Prozent.

Bei der Entwicklung der neuen Speichertechnologie ist es dem Forschungsteam der BMW Group gelungen, die Kosten für den Hochvoltspeicher deutlich zu verringern. Nach heutigen Marktprämissen können die Kosten im Vergleich zur aktuellen 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.

Nach dem Vorbild der Kreislaufwirtschaft werden bei der BMW Group aber nicht nur Technologien, sondern sämtliche Abläufe und Herstellungsprozesse kritisch auf ihre Umweltverträglichkeit und Ökobilanz hin überprüft. Die für die neue BMW Batteriezellgeneration verwendeten Rohstoffe Kobalt und Lithium werden aus zertifizierten Minen stammen. Das Unternehmen erhält so vollständige Transparenz über die Abbaumethoden und kann einen verantwortungsvollen Abbau sicherstellen.

Zirkuläre Kreisläufe senken zudem den Bedarf an neuen Rohstoffen, verringern das Risiko einer Verletzung von Umwelt- und Sozialstandards in der Lieferkette und führen in der Regel zu einem deutlich geringeren CO₂-Ausstoss. Langfristiges Ziel der BMW Group ist es daher, eine vollständig kreislauffähige Batteriezelle einzusetzen.

Und die nächsten wegweisenden Fortschritte zeichnen sich bereits ab. So bietet die neue Speichertechnologie die Möglichkeit, erstmalig Kathoden aus Lithium-Eisenphosphat (LFP) einzusetzen. Dadurch kann auf die kritischen Rohstoffe Kobalt und Nickel gänzlich verzichtet werden. Parallel dazu treibt die BMW Group auch die Entwicklung von Feststoffbatterien (All-Solid-State-Battery, ASSB) voran. Bis zum Ende des Jahrzehnts sollen serienreife Hochvoltbatterien dieses Typs präsentiert werden können.

Deklaration: Dieser Inhalt wurde von BMW im Rahmen der Partnerschaft mit Sustainable Switzerland selbst erstellt

Dieser Artikel behandelt folgende SDGs

Die Sustainable Development Goals (SDGs) sind 17 globale Ziele für nachhaltige Entwicklung, vereinbart von den UN-Mitgliedsstaaten in der Agenda 2030. Sie decken Themen wie Armutsbekämpfung, Ernährungssicherheit, Gesundheit, Bildung, Geschlechtergleichheit, sauberes Wasser, erneuerbare Energie, nachhaltiges Wirtschaftswachstum, Infrastruktur, Klimaschutz und den Schutz der Ozeane und der Biodiversität ab.

7 - Bezahlbare und saubere Energie

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