Kompetenz in jeder Zelle.

Mit dem Kompetenzzentrum Batteriezellfertigung in Parsdorf macht die BMW Group einen zukunftsweisenden Schritt. Sie bündelt dort das gesamte Know-how für Produkt und Prozess auf einzigartige Weise.

In Parsdorf entsteht seit Oktober 2023 ein Stück Zukunft: 95 Millimeter hoch, zylinderförmig und mit einem Durchmesser von 46 Millimetern. Das sind die Batteriezellenmuster, wie sie ab 2025 erstmalig in den Modellen der Neuen Klasse zum Einsatz kommen. Gefertigt werden sie im neuen Cell Manufacturing Competence Center (CMCC) in Parsdorf. So stellt sich die BMW Group leistungsfähig für den Hochlauf der Elektromobilität auf und manifestiert die führende Rolle in der Batteriezelltechnologie.

„Mit dem Kompetenzzentrum für Batteriezellfertigung stärken wir die Innovationskraft in Deutschland“, erklärt Milan Nedeljković, Produktionsvorstand der BMW AG. „Damit leisten wir einen wichtigen Beitrag für den technologischen Weitsprung der Neuen Klasse.“

„Die neue Musterfertigung von Batteriezellen in Parsdorf markiert den nächsten logischen Schritt in unserer Batteriezellstrategie“, sagt Frank Weber, Entwicklungsvorstand der BMW AG. „Das Kompetenzzentrum für Batteriezellfertigung ist die perfekte Ergänzung zu unserem bereits bestehenden Kompetenzzentrum Batteriezelle im Münchner Norden. Während dort die Entwicklung stattfindet, skalieren wir in Parsdorf dann das beste Produkt in Richtung Serienprozess. Dank der ressortübergreifenden Zusammenarbeit verknüpfen wir Produkt und Prozess auf einzigartige Weise.“

Neues Format, neue Dimensionen: Die sechste Generation kommt

Das Parsdorfer CMCC ermöglicht es der BMW Group, die Wertschöpfungsprozesse der Zelle vollständig darzustellen. Durch dieses Know-how setzt das Unternehmen zusammen mit seinen Lieferanten Benchmarks in Produktion, Qualität, Leistung, Kosten und ökologischen Standards. Rund 80 Mitarbeitende sind im 15.000 Quadratmeter umfassenden CMCC beschäftigt. Die aktuellen Investitionen in das Kompetenzzentrum für Batteriezellfertigung betragen rund 170 Millionen Euro. Das Bundeswirtschaftsministerium und das bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie unterstützen das Vorhaben im Rahmen des europäischen Förderprozesses IPCEI (Important Projects of Common European Interest).

Recycling im CMCC: Materialien im Kreislauf halten

Rohstoffe zählen zu den signifikanten Kostenfaktoren in der Zellfertigung. Der effiziente und verantwortungsvolle Umgang mit Ausgangs- und Trägermaterialien ist daher aus ökologischer und ökonomischer Perspektive sinnvoll und notwendig. Im neuen CMCC werden in allen Prozessen Erfahrungen gesammelt und Erkenntnisse verarbeitet, um den Ressourceneinsatz weiter zu optimieren. So werden die während des Produktionsprozesses anfallenden Reststoffe im CMCC gesammelt, sortiert und erneut dem Kreislauf einer Zellfertigung zugeführt. Die Expertinnen und Experten bei der BMW Group beschäftigen sich neben dem Herstellungsprozess einer Zelle intensiv mit der Wiederverwendung von Materialien und Komponenten der gesamten Batterie nach dem ersten Einsatz im Fahrzeug. Langfristiges Ziel der BMW Group ist der umfassende Wiedereinsatz der verwendeten Rohstoffe in kreislauffähigen Hochvoltbatterien.

So entsteht die Zelle: die Produktionsschritte der Musterfertigung im CMCC

Die Zellfertigung beginnt mit der Elektrodenproduktion: Hier wird das Grundmaterial, unter anderem bestehend aus Graphit und Nickeloxiden, in einem exakt bemessenen Verhältnis zueinander dosiert und gemischt. Dabei entsteht das sogenannte „Slurry“. Damit werden Metallfolien hauchdünn beschichtet und anschließend verdichtet. Im Fachjargon spricht man vom Kalandrieren. Dabei geht es um höchste Präzision: Die Folie ist nur wenige Mikrometer dick, also dünner als die Fäden eines Spinnennetzes. In der Zellmontage werden die nun zugeschnittenen Folien, die ab jetzt Elektroden heißen, mit weiteren Subkomponenten zu Batteriezellen gewickelt und in das Zellgehäuse eingesetzt. In der Formation werden die Zellen mit Elektrolyt befüllt, dann geladen und abschließend auf ihre Qualität geprüft.

Die sechste Generation der BMW Batterietechnologie: neues Zellformat und weiterentwickelte Zellchemie

Die Batteriezelle ist für zentrale Eigenschaften von E-Fahrzeugen verantwortlich: Reichweite, Fahrleistung und Ladezeit. Mit der neuen, eigens auf die E-Architektur der Modelle der Neuen Klasse ausgerichteten BMW Rundzelle ist es möglich, im reichweitenstärksten Modell die Reichweite deutlich um bis zu 30 Prozent (nach WLTP) zu erhöhen.

Die neuen BMW Rundzellen haben einen einheitlichen Durchmesser von 46 Millimetern und zwei verschiedene Höhen von 95 Millimetern und 120 Milli-metern. Bezogen auf die prismatischen Zellen der fünften BMW Batteriezellgeneration wird in den BMW Rundzellen der sechsten Generation kathodenseitig der Nickelgehalt erhöht sowie gleichzeitig der Kobaltanteil reduziert. Anodenseitig wird der Siliziumanteil erhöht. Im Ergebnis steigt die volumetrische Energiedichte in der Zelle um mehr als 20 Prozent.

Energiespeicher, Antrieb und Ladetechnologie der Neuen Klasse werden über eine auf 800 Volt erhöhte Spannung verfügen. Unter anderem wird so das Einspeisen von Energie an Gleichstrom-Schnellladestationen optimiert. Dort lässt sich bei einer Stromstärke von bis zu 500 Ampere eine deutlich gesteigerte Ladeleistung erzielen, so dass sich der erforderliche Zeitaufwand für das Aufladen von zehn auf 80 Prozent um bis zu 30 Prozent reduziert.