Zylindrische Zellen sollen 30 Prozent mehr Reichweite und Ladegeschwindigkeit bringen
Kürzlich hatte es schon CATL gemeldet, nun bestätigt es BMW: Die 2025 startende Elektro-Plattform “Neue Klasse” erhält zylindrische Zellen, ähnlich wie sie Tesla einsetzt. Der Konzern erwartet sich mehr Energiedichte, schnelleres Aufladen und niedrigere Batteriekosten.
Die von BMW verwendeten Rundzellen haben 46 Millimeter Durchmesser, aber es gibt zwei verschiedene Höhen, die nicht genannt werden. 4680-Zellen sind offenbar nicht dabei; laut Automobilwoche handelt es sich um Zellen im Format 4695 und 46120, also zwei höhere Zylinderformen. Sie sollen je nach Fahrzeugsegment eingesetzt werden. Vermutlich sind die 4695-Zellen also eher für eine Limousine gedacht, die 46120er für ein SUV.
Im Vergleich zu den bisherigen Gen5-Zellen wird an der Kathode mehr Nickel und weniger Cobalt verwendet – das könnte auf eine NCM811-Chemie hindeuten. An der Anode erhöht sich der Siliciumanteil.
- 20 Prozent höhere volumetrische Energiedichte auf Zellebene
- 30 Prozent höhere Ladegeschwindigkeit
- 30 Prozent mehr Reichweite
- 50 Prozent niedrigere Kosten für die Gesamtbatterie
Was diese Zahlen bedeuten, kann man sich anhand der Daten des BMW i4 klar machen (der natürlich noch kein Neue-Klasse-Fahrzeug ist): 30 Prozent mehr würden die Reichweite von 590 auf über 750 km heben, die Ladedauer würde sich von 31 auf 22 Minuten verkürzen (DC-Laden von 10 bis 80 Prozent).
In der Neuen Klasse wird eine Spannungslage von 800 Volt verwendet. Damit lässt sich beim Schnellladen mit bis zu 500 Ampere Gleichstrom eine deutlich höhere Ladeleistung erzielen, so BMW. Rein rechnerisch ergäbe sich bei 500 A und 800 V eine maximale Ladeleistung von 400 kW, also fast doppelt soviel wie beim i4, der mit 205 kW aufgeladen werden kann.
Bisher verwendet BMW prismatische Zellen (links im Bild), künftig sollen es zylindrische sein
Batteriemodule sind bei den neuen Zellen nicht mehr nötig – es handelt sich also um einen Cell-to-Pack-Ansatz. Der Energiespeicher übernimmt zudem eine tragende Rolle in der Karosseriestruktur, was Tesla als structural battery bezeichnen würde. BMW spricht von einem “Pack-to-open-body”-System.
Produziert werden die Zellen außer von CATL auch durch Eve, einem weiteren chinesischen Batteriehersteller. Beide gehören wie Samsung SDI und Northvolt zu den langjährigen BMW-Zulieferern. Die beiden Firmen erhielten nun Aufträge in zweistelliger Milliardenhöhe. CATL und Eve werden in China und Europa jeweils zwei Zell-Fabriken mit einer Jahreskapazität von bis zu 20 GWh errichten. Die europäischen Werke entstehen laut Automobilwoche in Ungarn und zwar in der Nähe vom BMW-Werk Debrecen, wo die Neue Klasse gebaut wird. CATL hat bereits ein riesiges Werk in Ungarn angekündigt.
Weitere Partner, die noch nicht bestimmt sind, sollen zwei weitere Fabriken in der nordamerikanischen Freihandelszone USMCA betreiben.
“Und um unseren Bedarf langfristig abzudecken, werden wir mit unseren Partnern Batteriezellfabriken mit einer jährlichen Kapazität von jeweils bis zu 20 GWh an sechs Standorten in den für uns wichtigen Märkten aufbauen: zwei in China, zwei in Europa und zwei in USMCA” (BMW-Einkaufs-Vorstand Joachim Post)
Sechs Fabriken mit bis zu 20 GWh ergeben maximal 120 GWh. Bei 80-kWh-Akkus würde das für 1,5 Millionen Autos reichen. Die Produktionskapazitäten verteilen sich offenbar ziemlich gleichmäßig auf die Regionen Asien, Europa und Amerika.
Auch LFP-Zellen und Festkörperzellen sind künftig möglich
Während die neuen zylindrischen Zellen offenbar eine NCM-Chemie haben, bietet der Gen6-Baukasten auch die Option, Lithium-Eisenphosphat-Zellen (LFP) einzusetzen, schreibt BMW. Außerdem möchte BMW zum Ende des Jahrzehnts serienreife Feststoffbatterien (All-Solid-State-Battery, ASSB) präsentieren. Schon deutlich vor 2025 soll ein Demonstrator-Fahrzeug mit dieser Technologie an Bord gezeigt werden.
Die Neue Klasse soll rein elektrisch sein, bekräftigt BMW nun. Kürzlich hatte der Hersteller verkündet, dass die Neue-Klasse-Plattform zuerst für ein Modell des 3er-Segments verwendet wird. Sie soll einen signifikanten Beitrag zum Absatz leisten, so dass BMW sein Ziel von 50 Prozent weltweitem BEV-Anteil bereits vor 2030 erreichen könnte. Rolls-Royce will schon ab 2030 zur reine Elektromarke werden, Mini soll “Anfang der 2030er Jahre” folgen. Zudem sollen alle neuen BMW-Motorräder für die urbane Mobilität vollelektrisch sein.
Bisher verwendet BMW in seinen Elektroautos prismatische Zellen. Dass man für die Neue Klasse andere Zellen mit größerer Energiedichte verwenden will, hatte BMW schon im Mai mitgeteilt. Kurz darauf hatte dann CATL gemeldet, dass man Rundzellen für die Neue Klasse an BMW liefert, ohne den Formfaktor zu nennen.
Den Aufbau des aktuellen “Gen5”-Akkus aus prismatischen Zellen verschiedener Höhen und Längen zeigt das folgende BMW-Video:
Quelle: BMW, Automobilwoche (Paywall)
