Steigerung der Batteriezellenproduktion mit Production as a Service

Autoren: Die Redaktion

Veröffentlicht am 28.10.2022

Lithium-Ionen-Batterien (LIB) sind im Bereich der Unterhaltungselektronik wegweisend und werden in immer mehr Anwendungen eingesetzt. Mit Eigenschaften wie hoher Energiedichte, schneller Ladefähigkeit und verlängerter Zyklenlebensdauer übertreffen sie konkurrierende elektrochemische Energiespeichersysteme und haben sich als führende Batterietechnologie etabliert. Aktuelle Entwicklungsprognosen zeigen, dass die Batterienachfrage und die Produktionsmengen in den kommenden Jahren beispiellose Wachstumsraten aufweisen werden.

Neue Materialien und innovative Zellkonzepte

Die Batterielandschaft selbst zeichnet sich durch eine hohe Produktvielfalt aus, wobei neue Materialien und innovative Zellkonzepte bereits am Horizont der Branche auftauchen und für weiteres Wachstum und Vielfalt sorgen werden. Die Unterschiede manifestieren sich dabei in verschiedenen Produktmerkmalen, die von der chemischen Zusammensetzung der Zellen über die Zellformate bis hin zu den tatsächlichen Größen, Formen und weiteren Designmerkmalen wie Tabs und Terminals reichen. Ein genauerer Blick auf den Markt zeigt, dass sich noch keine eindeutig bevorzugte und dominante Variante herausgebildet hat. Jede vereint Vor- und Nachteile, die für den jeweiligen Verwendungszweck sorgfältig abgewogen werden müssen.

Effiziente Wege immer bedeutsamer

In diesem Zuge stellt sich die Frage, wie einer solchen Variantenvielfalt produktionstechnisch begegnet werden kann. Mit dem Bestreben der Hersteller, optimale Lösungen zu minimalen Kosten zu erhalten, gewinnen effiziente Wege, kundenspezifische Batteriezellenlösungen anzubieten, zunehmend an Bedeutung. Damit dies in einem sich schnell entwickelnden und dynamischen Umfeld gelingen kann, müssen traditionelle Fertigungskonzepte, die primär auf eine stückzahlorientierte Massenproduktion ausgerichtet sind, überdacht werden.

Studie beleuchtet Produktionstechnologien

Da eine flexible und kosteneffiziente Fertigung von Batteriezellen in diesem Zusammenhang von zentraler Bedeutung ist, hat eine aktuelle Studie des Lehrstuhls „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen und der FlexFactory von MHP | Munich Re | Porsche die Möglichkeiten der Anpassung aktueller Produktionstechnologien untersucht und Chancen und Handlungsfelder identifiziert. Darüber hinaus wurden die Beweggründe für den Einsatz von Production as a Service (PaaS) für die flexible Batteriezellenproduktion analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Wechsel von der Massenproduktion und der Nutzung von Skaleneffekten hin zur Erfüllung kundenspezifischer Anforderungen bei kleinen bis mittleren Produktionsvolumina einen echten Mehrwert verspricht.

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