Multimaterial-Batteriegehäuse für die Elektro-Mobilität

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Das AZL-Industrie-Netzwerk startet mit zahlreichen Partnern aus der Industrie die Konzeptstudie und Produktentwicklung für ein Multimaterial-Batteriegehäuse.

Ein internationales Industriekonsortium, bestehend aus Automotive OEM Audi sowie Zulieferern entlang der Wertschöpfungskette, unter anderem Asahi Kasei, Covestro, EconCore, IPTE und Johns Manville, startete Ende Oktober 2020 ein gemeinsames Projekt mit dem AZL zur Entwicklung eines Multimaterial-Batteriegehäuses. Die 8-monatige Produktentwicklung beginnt mit einer internationalen Marktanalyse sowie einer Konzeptstudie, in der verschiedene MultimaterialKomponentenkonzepte inklusive Produktionsszenarien entwickelt und hinsichtlich ihrer Kosten bewertet werden. Abschließend wird ein finales Multimaterial-Batteriegehäuse detailliert ausgearbeitet, das im Rahmen eines Folgeprojektes als Prototyp gefertigt wird.

Die Nachfrage nach elektrischen Fahrzeugen steigt und mit ihr der Bedarf an leichten und robusten Gehäusen für die Batterie. Auf dem Markt existiert bereits eine Vielzahl verschiedener Batteriegehäuse mit sehr unterschiedlichen Komponentenkonzepten. Die meist aus Aluminium und Stahl gefertigten Batteriegehäuse können jedoch nicht für jede der zahlreichen Anforderungen die optimale Lösung bieten.

Das aus dem AZL-Partnership entstandene Projekt verfolgt stattdessen einen MultimaterialAnsatz, der für jede spezifische Anforderung das passende Material an der richtigen Stelle einsetzt. «Batteriegehäuse sind eine Schlüsselkomponente in E-Fahrzeugen. Die Anforderungen sind anspruchsvoll und sehr individuell für unterschiedliche Fahrzeugklassen», sagt Dr.-Ing. Florian Meyer, Projektmanagementpate seitens der Technischen Entwicklung der Audi AG. «Wir freuen uns, im kreativen Austausch mit dem wertschöpfungsketten- und materialklassenübergreifenden Konsortium neue Impulse auszuloten, wie wir durch Kunststoff-basierte Multi-Material-Lösungen Gewicht und Kosten gegenüber Status-quo-Lösungen aus Metallen einsparen können.» Das AZL wird mit dem Industrie-Konsortium zunächst einen Marktüberblick erarbeiten, der existierende Serien-Komponenten und Konzepte umfasst sowie die relevanten Hersteller, Anwender, Lieferanten und Lieferketten auf dem Markt aufweist. Aus den existierenden Komponenten werden Standards und Anforderungen für Batteriegehäuse abgeleitet und Vorteile von Multimaterial-Ansätzen evaluiert. Auf der Grundlage eines detaillierten Datenblatts werden verschiedene Produktkonzepte ausgearbeitet sowie zugehörige Produktionsszenarien für Multimaterial-Batteriegehäuse aufgestellt. Die Teilnehmer können Komponentenkonzepte auswählen, für die CAD-Modelle, FEM-Analysen und Prozessketten erarbeitet werden und abschließend hinsichtlich ihrer Produktionskosten bewertet werden. Ein finales MultimaterialBatteriegehäuse wird detailliert ausgearbeitet und soll im Anschluss an dieses 8-monatige Entwicklungsprojekt als realer Batteriegehäuse-Prototyp gefertigt werden.

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