High-Tech Lithium-Ionen-Batteriezellproduktion in Mittelengland

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High-Tech Lithium-Ionen-Batteriezell­produktion in Mittelengland

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Autor: Benedikt Hürter
Veröffentlicht am: 29.07.2019

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Neben Deutschland streben weitere europäische Länder den Ausbau der Aktivitäten im Themenfeld der Batteriezellproduktion an. In Großbritannien wurde im Jahre 2017 durch den Staatsekretär für Wirtschaft, Energie und industrielle Angelegenheiten ein Förderprogramm für die Batteriezellproduktion verabschiedet. In diesem Zusammenhang erläuterte der Staatssekretär Greg Clark die Bedeutung der Technologie als bahnbrechend für die Zukunft der Energie („game-changing form of energy innovation“) und gleichzeitig die Bedeutung für das Vereinigte Königreich („ensure that the UK leads the world“). Immerhin wurden die technologischen Grundlagen der Lithium-Ionen-Batterien an der Universität Oxford bereits fast 50 Jahre erforscht.
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Ein Konsortium bestehend aus dem Coventry City Council, dem Coventry and Warwickshire Local Enterprise Partnership und der Universität von Warwick als eine der profiliertesten Universitäten des Landes setzen das ambitionierte Vorhaben mit internationaler Unterstützung um. Der Standort Warwick liegt zentral in England und bietet somit guten Zugang zu den Automobilwerken wie beispielsweise Jaguar Land Rover und Aston Martin direkt in Coventry oder BMW in Hams Hall.

Wir haben uns mit dem derzeitigen Chief Technology Officer, Ahmad Mohsseni, über die Pläne und Ziele der dortigen Batterieproduktionsforschung unterhalten:
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Hürter:
Herr Mohsseni, Sie arbeiten als Übergangs-CTO an einem der spannendsten Batterievorhaben in Europa – dem United Kingdom Battery Industrialisation Centre (UK BIC).
Was wird dort geplant?

Mohsseni:
Das Ziel von UK BIC ist es, eine 1 GWh „open-access“ Fabrik für Automobilhersteller und Zulieferer aufzubauen, in der diese Ihre Produkt- und Prozessinnovationen industrialisieren können. In der Fabrik sollen industrialisierte Prozesse mit möglichst hoher Flexibilität abgebildet werden – ein nicht immer einfacher, aber notwendiger Spagat. Darüber hinaus versteht sich UK BIC aber auch als Trainingseinrichtung für zukünftige Batteriefachleute. Hierzu werden eine Rundzellen- sowie eine Pouchzellen-Fertigungslinie mit modernsten Maschinen- und Anlagen aufgebaut. Die ersten Projekte sollen bereits Mitte des nächsten Jahres anlaufen – bis dahin muss alles stehen.

Hürter:
Die Grundidee ist also die Industrialisierung von Innovationen in der Batteriezell-, modul- und -packproduktion voranzutreiben. Welche Branchen interessieren sich denn besonders für dieses Vorhaben?

Mohsseni:
Grundsätzlich kommen die Interessenten vor allem aus der Automotive-Industrie. Das Vorhaben schließt andere Branchen im Bereich der Energiespeicher (z.B. stationäre Anwendungen, Logistikanwendungen oder Motorsportanwendungen) explizit nicht aus. Aus diesem Grund wird die Einrichtung über eine flexible Modul- und Packmontagelinie verfügen, in der unterschiedliche Fertigungstechnologien für unterschiedlichste Batterievarianten zum Einsatz kommen können.
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Hürter:
Welche Aufgaben übernehmen Sie als CTO innerhalb von UK BIC und was sind ihrer Meinung nach die größten Herausforderungen?

Mohsseni:
Mein Verantwortungsbereich umfasst die Definition und Auswahl der Produkt- und Prozesstechnologien, welche in der Fabrik zum Einsatz kommen sollen. Darüber hinaus verantworte ich alle Qualitätsthemen – von der Zertifizierung der Zellen bis hin zu ISO-Zertifizierungen unseres Produktionsprozesses. Natürlich spielt hier auch das Thema Traceability und Industrie 4.0 eine große Rolle.

Die größte Herausforderung ist sicherlich der enge Zeitplan. Bis Mitte 2020 müssen alle Maschinen und Anlagen sowie die gesamte Peripherie einsatzbereit sein – das ist eine Mammutaufgabe, die nur durch gute Zusammenarbeit in unserem schnell wachsenden Team bewältigt werden kann. Eine zusätzliche Herausforderung ist dabei die Auswahl der richtigen Produkt- und Prozesstechnologien. Um am Zahn der Zeit zu bleiben, muss man in dieser sich immer schneller bewegenden Branche beinahe täglich Anpassungen an seinen Entscheidungen vornehmen. Das Ziel ist es natürlich, möglichst lange den Stand der Technik abbilden zu können. Die hohe Marktunsicherheit erschwert dies zusätzlich. Die Nachfragen, die uns erreichen könnten kaum diverser sein – jedoch sind der Flexibilität aufgrund der der hohen Automatisierung einfach Grenzen gesetzt. Ein gutes Beispiel ist die Stacking-Technologie im Hinblick auf neue Kathodenmaterialien und Zellformate. Hier muss man sich früher oder später auf eine Technologie festlegen – eine gewisse Unsicherheit bleibt aber bis zuletzt.
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Hürter:
Woher kommen die Maschinen und Anlagen in der Einrichtung?

Mohsseni:
Wir haben die Maschinen und Anlagen in einem offiziellen Ausschreibungsprozess weltweit angefragt und anschließend die besten Hersteller ausgewählt. Die Maschinen kommen nun aus dem asiatischen, amerikanischen und europäischen Raum, wobei bei der Auswahl darauf geachtet wurde, dass bestehende Kompetenzen in der Li-Ionen Fertigung existieren. Ein weiteres wichtiges Kriterium war eine möglichst hohe Automatisierung bei gleichzeitig hoher Flexibilität – eine Herausforderung für die Zulieferer.

Hürter:
Sollte ein solches Konzept auch in Deutschland vorangetrieben werden?

Mohsseni:
Bei dem Konzept geht es ja vor allem darum, die Lücke zwischen Gigafactory und Pilotfertigung zu schließen. Der Fokus liegt ganz klar auf dem Abbau von Industrialisierungshürden und Prozessstabilität – daher ist ein solches Konzept sicher auch in Deutschland sinnvoll. Neben den OEMs bietet die Einrichtung insbesondere Firmen entlang der Wertschöpfungskette die Möglichkeit, ihre Produkte und Komponenten im industriellen Maßstab zu erproben und so auf dem stark umkämpften Batteriemarkt Fuß zu fassen.
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Hürter:
Herr Mohsseni, vielen Dank für das Interview!

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Ahmad Mohsseni, CTO
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Ahmad Mohsseni, CTO

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Großbritannien forciert die Einführung von Elektroautos. So sollen die Regierungsflotten zunehmend elektrifiziert werden und ab dem Jahre 2040 nur noch Elektrofahrzeuge auf den Straßen erlauben. Die große Bedeutung der Batterieproduktion im Vereinigten Königreich insbesondere im Rahmen des Brexits wurde auf der Betriebsversammlung bei Jaguar Land Rover deutlich: Der CEO Ralf Speth durfte einerseits gute Nachrichten überbringen und milliardenschwere Investitionen in die englischen Werke (auch in Elektrofahrzeugen) ankündigen. Dies sorgte für landesweite Erleichterung nachdem kurz zuvor Ford und Honda Fabrikschließung angekündigt hatte mit mehreren tausenden Betroffenen. Gleichzeitig warnte Speth aber davor, die Bedeutung der Batterie zu unterschätzen. Sollte die Batterietechnik nicht zentral im Vereinigten Königreich verortet sein, würden vermutlich auch die anderen Autohersteller das Land zunehmend verlassen („if batteries go out of the UK […] automotive production will go out“).
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Batterieproduktion für automobile Anwendungen findet bislang eher für die Kleinserie in Großbritannien statt. So ist Hyperbat, das Joint Venture von Unipart und Williams fokussiert auf Hochvoltbatteriesysteme. Eingesetzt werden die Produkte beispielsweise für den Aston Martin Rapide E. Das Nissan Leaf System wird ebenfalls dort gebaut (spannende Fotostrecke mit Einblicken unter diesem Link: WirtschaftsWoche ) BMW baut ab Ende 2019 den vollelektrischen Mini in Oxford und verfolgt eine andere Lieferstrategie. Die Batterieversorgung soll aus einem neu errichteten Werk in Dingolfing in Bayern mit Hilfe weiterer Partner erfolgen. Die Bedeutung für die Wirtschaft ist offensichtlich.

Ein Blick über den Ärmelkanal ist und bleibt sicherlich spannend!
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Quellen:

https://www.ukbic.co.uk/

https://www.dw.com/de/honda-schlie%C3%9Ft-werk-in-gro%C3%9Fbritannien/a-47576110

https://www.press.bmwgroup.com/austria/article/detail/T0286344DE/dingolfinger-bmw-group-werk-liefert-ab-2019-batterien-fuer-vollelektrischen-mini

https://hyperbat.com

https://www.theguardian.com/environment/2019/jul/07/uk-car-industry-future-hinges-not-on-brexit-but-on-batteries
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