Nationale Bildungskonferenz Elektromobilität 2015 Berlin 24.02.2015 Forum 4 Batterieproduktion Prof. Dr. Werner Tillmetz Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) Baden-Württemberg - 1
Batterie: Schlüsseltechnologie für die E-Mobilität bestimmt Reichweite, Kosten Zuverlässigkeit etc. bis zu 40% Wertschöpfungsanteil (davon Zellen ca. 80%) Zellenproduktion heute: Asien - 2
Nationale Plattform Elektromobilität Fortschrittsbericht 2014 Etablierung einer langfristig orientierten Zellfertigung in Deutschland gemeinsam erforschen und vorantreiben Bei der mit dem Markthochlauf steigenden Stückzahl der Elektrofahrzeuge ist jedoch ein weiterer deutlicher Ausbau der Zellproduktion und der dafür einzusetzenden Materialien notwendig. Es ist im Interesse des Wirtschaftsstandortes, dass die Produktion von Zellen der Generationen 3. und 4. auch in Deutschland erfolgt.. Basierend auf den vorhandenen Forschungsproduktionslinien muss das Know-How in Deutschland kontinuierlich weiterentwickelt werden, um die Etablierung einer wirtschaftlichen, nachhaltigen Massenproduktion der Zellen künftig zu ermöglichen und gemeinsam voranzutreiben. - 3
Bestand Elektrofahrzeuge, weltweit 2009-2014 Quelle: ZSW Weltweit rasanter Markthochlauf USA führend - 4
Neuzulassungen Elektrofahrzeuge p. a., weltweit 2009-2014 Quelle: ZSW 100% Wachstum p.a. bei den Neuzulassungen - 5
Kernkompetenzen zur Produktion von Lithium-Ionen-Zellen 1 2 3 4 Beispiel ZSW Forschungsplattform für die industrielle Produktion von Lithium-Ionen-Zellen* (FPL): 1. Materialforschung und Analytik 2. Elektroden- und Zelltechnologie 3. Fertigungsprozesse 4. Batterietests und Batterie-Systemtechnik *gefördert durch BMBF und Land Baden-Württemberg PHEV-1 Zelle nach DIN- Standard - 6
Kernkompetenzen zur Produktion von Lithium-Ionen-Zellen Materialaufbereitung und Pastenherstellung Qualifikation/Berufsgruppen: Materialwissenschaftler, Chemiker Ingenieure (Verfahrenstechnik, Chemie) Techniker (Chemie, Physik, Verfahren, Umwelt) Laboranten - 7
Kernkompetenzen zur Produktion von Lithium-Ionen-Zellen Elektrodenbeschichtung, Kalandrieren und Schneiden Qualifikation/Berufsgruppen: Ingenieure (Verfahrenstechnik, Maschinenbau) Techniker (Chemie, Physik, Verfahren) - 8
Kernkompetenzen zur Produktion von Lithium-Ionen-Zellen Zellassemblierung und Formierung Qualifikation/Berufsgruppen: Ingenieure (Automatisierungstechnik, Maschinenbau) Techniker (Mechatronik, Prozesstechnik - 9
Kernkompetenzen zur Produktion von Lithium-Ionen-Zellen Prozessleitsystem/ Prozessoptimierung/Qualitätskontrolle Qualifikation/Berufsgruppen: Ingenieure (Prozess- und Verfahrenstechnik, Informationstechnik) Techniker Betriebswirte Software Plattform WinCC (Siemens) - 10
Kernkompetenzen zur Produktion von Lithium-Ionen-Zellen Batterietestzentrum: Funktion und Sicherheit Qualifikation/Berufsgruppen: Ingenieure (Elektrotechnik, Verfahrenstechnik) Spezialisierte Techniker (Elektriker, Mechatroniker) 100 t-quetsch-test Battery pack test system (1000V-320A-320kW) Zellperformance - 11
Kernkompetenzen zur Produktion von Lithium-Ionen-Zellen Batteriesystemtechnik Qualifikation/Berufsgruppen: Physiker und Ingenieure (Elektrotechnik, IT) Masterstudiengänge Techniker (Elektrik, Mechatronik) Batteriemanagementsystem (BMS) Impedanzspekttroskopie kommerzieller Zellen - 12
Kernkompetenzen zur Produktion von Lithium-Ionen-Zellen Batterien im öffentlichen Raum (Wartung, Transport, Unfälle, etc.) Qualifikation/Berufsgruppen: Rettungskräfte Werkstätten (speziell ausgebildete Mechaniker/Mechatroniker) Versicherungsfachleute und Gutachter Recycling Verhalten bei Batterie-Brand Schadstoffemissionen Hochvoltsysteme Entsorgung havarierter Akkus - 13
Aktuelle Stand der beruflichen und akademischen Ausbildung Akademischer Nachwuchs durch intensive Forschungsförderung der Bundesregierung gesichert Neue Studiengänge an Hochschulen und Berufsakademien in Kooperation mit Industriepartnern etabliert Umfangreiches Bildungsangebot durch Handwerkskammern, IHKs, Berufsakademien und anerkannten Bildungsorganisationen Breite Weiterbildung durch interne Schulungszentren der Industrie - 14
Ausblick Deutsche Maschinen- und Anlagenbau sehr gut gerüstet Arbeitsplätze in der Produktion nur durch Etablierung einer Zellfertigung in Deutschland - 15
// Energie mit Zukunft // Zentrum für Sonnenergie- und Wasserstoff- Forschung Baden-Württemberg (ZSW) Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Neues elab mit 10.000 m² Forschungsfläche - 16