Ionen-Batterie Dr. Joachim Fetzer
Werbung
Die Zukunft der Elektromobilität Meilensteine in der Entwicklung der LithiumIonen-Batterie Dr. Joachim Fetzer Die Zukunft der Elektromobilität Meilensteine in der Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterie Dr. Joachim Fetzer 7. Juli 2010, Schwieberdingen Presse-Workshop Elektromobilität Warum Lithium-Ionen-Zellen für Kraftfahrzeuge? Zielwerte für Lithium-Ionen-Zellen mit verbesserten Materialien 100.000 spezifische Leistung, W/kg DLC 100CRate 10.000 Li-Ion Hochleistungszellen 1.000 10CRate Li-Ion Hochenergiezellen Ni-MH Pb-Acid 1CRate 100 0.1CRate 10 ZEBRA 0.01CRate 1 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 spezifische Energie, Wh/kg Die Lithium-Ionen-Batterie ist der vielversprechendste Energiespeicher Seite 2 extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Presse-Workshop Elektromobilität Lösungen Materialien Vergleich von Kathoden-Materialien Aktives Kathoden-Material Energiedichte Eigensicherheit LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 LiCoO2 LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 LiMn2O4 LiFePO4 gut mittel schlecht Quelle: SB LiMotive Seite 3 extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Presse-Workshop Elektromobilität Weltweite Lithium-Reserven 0.25 0.04 1.0 0.1 2.8 0.9 3.5 3.8 1.9 2.3 5.5 6.8 6.0 0.06 0.26 [in Millionen Tonnen] aus Salzseen aus Silikaten aus anderen Quellen Source: Chemetall - Roskill Information Services Ltd. (2009), R. Keith Evans, Geologist and Industrial Minerals Expert (2009), Garrett – Handbook of Lithium and Natural Calcium Chloride (2004), National research Council (NRC) (1985) Seite 4 extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Stand 2008 Presse-Workshop Elektromobilität Recycling von Lithium-Ionen-Batterien Wertschöpfungskette Wertschöpfungskette einer einer Lithium-Ionen-Batterie Lithium-Ionen-Batterie Zelle Elektronik + Modul Gasreinigung Schmelzofen Reduktion zum Metall Ni, Ni, Co, Co, Li Li Batterie Batteriemontage Seite 5 Cu, Cu, Fe Fe Schlacke (z.B. Aluminiumoxid) Lebensdauer Recycling (Schmelzverfahren) extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Presse-Workshop Elektromobilität Herausforderung Kostensenkung: Fertigung Kostendegression im Konsumgütermarkt für Zellen Lernen vom Konsumgütermarkt 1500 $/kWh 5000 3000 1000 250 $/kWh 500 0 1000 0 1995 Jahr 2008 Umsatz [Million $] Preis [$/kWh] für Zellen (Konsumgütermarkt) 1500 Preis (Konsumgütermarkt) Umsatz Quelle: Samsung SDI Seite 6 extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Presse-Workshop Elektromobilität Anteil Entwicklungskosten pro Batterie [€] Herausforderung Kostensenkung: Entwicklung Batterieentwicklung ist komplex und kostenintensiv 1,000,000 Batteriehersteller mit einer Kapazität für 50.000 – 100.000 Elektrofahrzeuge/Jahr 10,000 100 Mehrkosten für kleine Hersteller: 500 €/Batterie 1 1,000 100,000 1,000,000 Produktionsmenge pro Jahr Quelle: SB LiMotive Seite 7 Damit verbundene Investitionen von ca. 150 Mio.€ Mit Abschreibung über 10 Jahre und 8% Kapitalkosten kumulierte Kosten von ca. 25 Mio. €/Jahr und Hersteller. Batteriehersteller mit einer Kapazität für 500,000 Elektrofahrzeuge/Jahr 10,000 Annahmen: Entwicklungsaufwand für Zellen und Packs ca. 1500 Mannjahre extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Presse-Workshop Elektromobilität Meilensteine bei SB LiMotive Gründung SB LiMotive Germany BMW Liefervereinbarung BMW Active E (Flotte) Start Zellfertigung Elektrofahrzeuge Oktober 2008 August 2009 2011 2012 September 2008 Juli 2009 September 2009 2011 Gründung SB LiMotive Erwerb Cobasys / USA Grundsteinlegung Zellfertigung in Ulsan, Korea Start Zellfertigung Hybridfahrzeuge Seite 8 extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Presse-Workshop Elektromobilität Standorte Weltweite Präsenz SB LiMotive hat Standorte in Giheung und Ulsan (Korea), Stuttgart (Deutschland), Orion sowie Springboro (USA) und beschäftigt weltweit rund 650 Mitarbeiter Orion Michigan, USA Springboro Ohio, USA Seite 9 Stuttgart, Deutschland Giheung, Korea Europa (tbd.) extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Ulsan, Korea Presse-Workshop Elektromobilität Standort Ulsan Massenfertigung von Batteriezellen Aufbau des Standorts und der Fertigungslinie in 12 Monaten Pilotproduktion Testläufe Spatenstich September 2009 Juli 2010 Musterlieferung Oktober 2010 Meilensteine Seite 10 Februar 2010 September 2010 Aufbau Fertigungsanlagen Anlauf Massenfertigung extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns. Presse-Workshop Elektromobilität Die Zukunft der Elektromobilität Meilensteine in der Entwicklung der LithiumIonen-Batterie Dr. Joachim Fetzer Seite 11 extern | SBL/GM2 | 07/07/2010 | © Alle Rechte bei SB LiMotive Co. Ltd., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen. Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.
