Новый центр для разработки автобатарей

обзоры
/15-11-2019
0
0
180

Компания BMW открыла новый Центр компетенций в области аккумуляторных батарей в Мюнхене-Мильбертсхофене. Центр будет разрабатывать новые аккумуляторные батареи, изготавливать их в масштабе опытного образца и испытывать их. Мюнхенская компания до сих пор не планирует собственного серийного производства.

Новое здание площадью около 12 000 квадратных метров, из которых около трети отведено под офисные помещения, остальное - для лабораторий и технических помещений. В центре компетенции BMW хочет иметь возможность охватить и проанализировать весь спектр аккумуляторных элементов.

С чего все началось?

«В 2008 году мы приступили к исследованию аккумуляторных элементов», - говорит генеральный директор BMW Оливер Ципсе на церемонии открытия. «То, что вы видите сегодня, - это не начало, а еще одна веха на пути в будущее».

Прокладывание пути к электромобильности будущего начинается с самого микроскопического уровня: элемента батареи. BMW Group - самый первый автомобильный конструктор, который разработал инновационный Центр компетенций, где он будет осваивать электрические батареи, которые полностью изменят отрасль. Фундаментальным прорывом в науке об архитектуре аккумуляторных элементов будет увеличение плотности электрических элементов, что потенциально приведет к выходу батареи, емкости памяти и, что неизбежно, значительно улучшит диапазон электропривода.

Присутствовавший на открытии нового Центра компетенций в области высокотехнологичных аккумуляторных элементов в Мюнхене председатель BMW Оливер Ципсе признал: «Новый Центр компетенций в области аккумуляторных элементов ставит нас в завидное положение. Взяв за основу технологию, используемую в настоящее время в BMW i3, к 2030 году мы сможем удвоить удельную энергию наших аккумуляторных элементов, а, следовательно, и дальность действия транспортных средств для наших клиентов ».

По данным BMW, в центр, объявленный в 2017 году, было вложено 200 миллионов евро - без государственного финансирования, подчеркивает Zipse. Около 200 разработчиков должны разработать ячейки с нуля - от покупки материалов до предварительной продукции, от самых разных типов и форматов ячеек до тестирования в экстремальных условиях. Ранее BMW исследовала камеры в нескольких километрах на Таунусштрассе в Мюнхене. С помощью значительно более крупного нового центра компетенции BMW намеревается, прежде всего, увеличить скорость разработки, «которая в настоящее время очень важна для электромобильности», как неоднократно подчеркивали на этом мероприятии руководители BMW.

Зачем все усилия, когда крупные производители сотовых телефонов, такие как CATL, Samsung SDI и LG Chem, также вкладывают миллиарды в исследования сотовых сетей? С точки зрения BMW, дифференцируется не только элемент батареи, но и системная интеграция всей батареи, включая охлаждение. «У нас есть совершенно другие возможности, чем у производителя сотовой связи», - говорит Питер Ламп (Peter Lamp), руководитель отдела разработки сотовых технологий. «Они часто не понимают, что происходит в автомобиле сегодня, потому что им не хватает опыта интеграции».

Одна из аналогий, на которую BMW неоднократно ссылается в этот день, - это выпечка торта. Это зависит не только от точного количества и качества ингредиентов, но и от того, как они смешиваются, обрабатываются и выпекаются - не все печи одинаковы. «Это очень особенная технология, нам нужно много физиков и химиков», - говорит Ципсе.

 

Когда в продакшн?

К 2023 году BMW Group уже выпустит 25 электрифицированных моделей. К 2025 году она нацелена на то, чтобы одна треть моделей была продана для электромобилей, а к 2030 году она планирует, чтобы половина моделей продавалась исключительно для электромобилей. С помощью Центра компетенций этот бизнес получит дальнейшее развитие. Создание целого потока компетенций и расширение знаний по всем этапам производства аккумуляторных элементов, от мельчайших деталей до конечного потребителя, безусловно, поставит BMW Group на первое место в будущем.

К 2030 году, по оценкам конструктора, ему удастся не только удвоить текущую электрическую плотность, что непосредственно увеличит срок службы батареи, потребление и диапазон пробега. Разработка таких смелых технологий требует оптимального испытательного стенда, поэтому революционный BMW i3 в полной мере участвует в этом амбициозном проекте.

Улучшение и максимизация потенциала цепочки создания стоимости в производстве является ключом к трансформации. BMW намерена ускорить программу, разработанную для разработки электрической батареи будущего. Таким образом, BMW Group инвестирует в Центр компетенций в общей сложности 200 миллионов евро, и здесь работают 200 человек.

Выбор материала для компонентов батареи также тщательно изучен, и ищется новое решение. Утилизация в также является еще одной темой цепочки создания стоимости, которая будет создана в Центре компетенций, и видимый прогресс был зафиксирован с помощью серийно выпускаемого i3. Кобальт и литий будут закупаться извне из шахт, расположенных в таких странах, как Австралия и Марокко.

BMW не покупала готовые аккумуляторные батареи для i3 , но сама разработала технологию и формат, а затем работала с поставщиком, чтобы подготовить его к серийному производству. Бизнес-модель BMW намерена поддерживать, несмотря на современный центр компетенций. «Не важно производить клетку самостоятельно», - говорит Ципсе. «Важно знать, чего вы хотите от поставщика». BMW Group обеспечила прогнозируемые объемы на долгосрочную перспективу с помощью контрактов.

Однако BMW не видит никакой зависимости от поставщиков элементов - Zipse относится, например, к турбокомпрессорам для двигателей внутреннего сгорания, которые автопроизводители тоже не производят. Он ожидает, что в ближайшие годы будет развиваться рынок автомобильных аккумуляторов, как это произошло с другими компонентами. Однако в долгосрочной перспективе он не хочет исключать производство: «Если это когда-нибудь станет необходимым, мы сможем отреагировать».

Мюнхенская компания надеется, что ее развитие приведет к большей гибкости в закупках, поскольку она не зависит от технологии поставщиков сотовой связи - такие слова, как «на уровне глаз» или «желание высказаться в передовых исследованиях», использовал снова и снова.

Zipse выглядит равнодушным к решению Tesla о создании европейского Gigafactory , включая производство аккумуляторов в Германии. «Конкурент является отличным примером того, что речь идет не только об одной технологии, а об интеграции в очень сложную систему автомобиля», - говорит начальник BMW. «И мы можем сделать это очень хорошо в Германии».

Чтобы аккумуляторная батарея была конкурентоспособной, она должна быть не только безопасной, иметь высокую плотность энергии и работать как можно дольше, но и иметь приемлемую стоимость - по словам разработчика батареи, последняя является более сложной задачей, чем более высокая плотность энергии. «Мы уже можем предвидеть увеличение плотности энергии в ближайшие годы», - говорит Ламп. «В 2025 году мы можем достичь дальности 600 километров - при том же размере и весе батареи, что и сегодня».

 

Сколько будет стоить?

Что касается стоимости элементов, Лампа видит три ключевых фактора: точные материалы, используемые в будущей химии элементов, развитие рынков сырья и развитие рынка элементов питания. В частности, в отношении сырья он ожидает, что постоянно развивающаяся среда приведет к изменениям в сфере закупок из-за резкого роста спроса. По словам BMW, это путь, по которому он хочет идти - вплоть до отдельных шахт. «Мы должны снизить уровень материалов и сырья, чтобы контролировать расходы», - говорит Ламп.

И прозрачность сырья. Zipse объявляет о своем намерении достичь «полной прозрачности». Один пример: BMW хочет обойтись без редкоземельных элементов в своих электроприводах, переключившись на асинхронные двигатели с внешним возбуждением с 2021 года.

Для пятого поколения аккумуляторов электромобилей в BMW мюнхенская компания хочет обойтись без кобальта из Конго. Затем компания закупает материалы у рудников в Марокко и Австралии и предоставляет их поставщикам сотовых устройств. Однако через несколько лет BMW планирует снова купить в центральноафриканской стране. «Мы не хотим исключать Конго, наша заявленная цель - вновь найти источник в Конго», - говорит покупатель материалов Питер Циш. «Мы верим, что сможем сделать это снова с 2025 года с выбранных шахт». BMW, BASF и Samsung SDI уже поддерживают аналогичные проекты в Конго по созданию там чистой и прозрачной добычи кобальта.

По словам Зиша, покупка лития в Южной Америке также возможна в будущем. BMW находится в контакте со многими шахтами, и некоторые из них очень устойчивы в использовании воды и другого сырья.

Именно за эти устойчивые способы мышления (или нехватку) Zipse недавно получил критику. Босс BMW сказал в интервью, что клиент сам решит, какую машину он хочет - и BMW ее доставит. Zipse проигнорировал тот факт, что большой внедорожник с бензиновым двигателем V8 не имеет большого смысла в немецких центрах города. Теперь он несколько изменил тон: «Устойчивая мобильность является основным консенсусом в нашем обществе, и каждый должен вносить свой вклад здесь», - говорит Ципсе. «BMW Group привержена Парижскому климатическому соглашению. Это то, что означает технический прогресс в самом автомобиле; это не происходит вне машины ».