Mercedes eröffnet eCampus für Batterietechnologie in Untertürkheim

Nach dem Premium-Wettbewerber BMW hat auch Mercedes-Benz ein Zentrum zur Erforschung und Produktion von Batteriezellen eröffnet. Man wolle die Entwicklungsaktivitäten in der Batterietechnologie erheblich ausbauen, heißt es. Mit einem Festakt im Beisein von Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck, Baden-Württembergs Ministerpräsident Winfried Kretschmann und weiteren hochrangigen Gästen eröffnete Mercedes-Benz im Herzen seines Stammsitzes in Stuttgart-Untertürkheim den eCampus.

Das Kompetenzzentrum zur Entwicklung von Zellen und Batterien für die künftigen Elektrofahrzeuge der Marke hat zum Ziel, neuartige Chemiekombinationen und optimierte Fertigungsprozesse für Hochleistungszellen mit „Mercedes Benz DNA“ zu entwickeln und so die Batteriekosten in den nächsten Jahren um mehr als 30 Prozent zu senken. Der sogenannte eCampus deckt das gesamte Feld der Batterie- und Zelltechnologie ab. Es reicht von der Entwicklung und Evaluierung neuer Zellchemien über die Zellfertigung im industriellen Maßstab bis hin zur Erprobung und Zertifizierung von kompletten Batterieeinheiten, erklären die Schwaben.

Kompetenz für Batterietechnologien mit „Mercedes-Benz DNA“

Der Hersteller entwickelt unterschiedliche Ausprägungen der Zellchemie. Das Unternehmen arbeitet unter anderem an Lithium-Ionen-Zellen mit Hochenergie-Anoden auf Basis von Siliziumkompositen und innovativen kobaltfreien Kathoden-Chemien sowie an der Feststoffbatterietechnologie. Ziel sei es, die bestmöglichen Zellen mit „Mercedes-Benz DNA“ für eine hohe Energiedichte, Schnellladefähigkeit und Leistungsfähigkeit zu entwickeln sowie das Know-how für deren Industrialisierung aufzubauen. Konkret könne die Energiedichte durch den Einsatz neuer Technologien wie Hochsiliziumanoden oder Feststoffelektrolyten auf bis zu 900 Wh/l gesteigert werden.

"Nur mit einer umfassenden Kenntnis der Zellchemie und deren Design ist eine Skalierung der Produktion sichergestellt. Die im eCampus gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Serienproduktion von Batteriezellen bei den Partnerunternehmen ein – für den Einsatz in künftigen Mercedes-Benz Batteriegenerationen", erklärten die Schwaben.

Wie wichtig die Beherrschung der Zellchemie für die Entwicklung künftiger Produkte ist, habe etwa das Technologieprogramm VISION EQXX gezeigt. Dank einer leistungsfähigen Batterie mit zukunftsweisender Zellchemie hat dieses Fahrzeug bei mehreren Fahrten Strecken- und Effizienzrekorde für Elektrofahrzeuge aufgestellt.

Start in zwei Stufen

Der Betrieb im neuen Kompetenzzentrum für Batterietechnologien im Zentrum des Werks Stuttgart-Untertürkheim startet in zwei Stufen. Die rund 10.000 Quadratmeter große Fabrik für die industrielle Fertigung von Batteriezellen hat nach etwa zweijähriger Bauphase ihren Betrieb aufgenommen.

Modernste Produktionsanlagen im sogenannten „Industrial Cell Lab“ ermöglichen es, Batteriezellen mit unterschiedlicher Chemie im industriellen Maßstab zu fertigen und zu testen. Mehrere Zehntausend Zellen können hier jährlich für die Entwicklung künftiger Batteriegenerationen produziert werden.

Der Produktionsprozess besteht aus einer Reihe automatisierter und manueller Arbeitsschritte. Er deckt von der Elektrodenfertigung über die Zellmontage mit der Elektrolytbefüllung und die Formierung mit den ersten Lade- und Entladevorgängen bis hin zur Veredelung alle Herstellungsschritte für Batteriezellen ab.

Zellherstellung ist zentral für Qualität

Der Prozess der Zellherstellung hat großen Einfluss auf die Qualität der Batterie. Daher hat Mercedes-Benz den Anspruch, nicht nur die chemische Zusammensetzung der Zellen zu beherrschen, sondern auch den industriellen Herstellungsprozess. Durch das neue „Industrial Cell Lab“ gewinnt das Unternehmen die Kompetenz für einen wirtschaftlichen Fertigungsprozess von Zellen mit „Mercedes-Benz DNA“, wie es heißt.

Es ergänzt somit die beiden bereits bestehenden Zelllabore: Im „Chemistry Lab“ werden neuartige Zellchemien und fortschrittliche Zelldesigns entwickelt und evaluiert. Im „Flexible Cell Lab“ werden die Neuentwicklungen im automobilen Pouchzellen-Format produziert und getestet.

Test- und Erprobungszentrum folgt

Der Gebäudeneubau für die zweite Stufe soll bis Ende dieses Jahres fertiggestellt sein. In dem Test- und Erprobungszentrum entsteht unter anderem eine Batterieanlauffabrik zur Produkt- und Prozessentwicklung. Auch soll hier der Reifegrad für die industrielle Großserienproduktion abgesichert werden.

Verschiedene Funktionen des Prüffeldes am Standort Nabern werden hierzu in den eCampus nach Untertürkheim transferiert. Auf rund 20.000 Quadratmetern entstehen hochmoderne Prüfstände, mit denen die Sicherheit und Lebensdauer von Batterien umfassend getestet und erprobt werden.

Bis 2039 will man CO₂-neutral in der Flotte sein

Bis 2039 strebt das Unternehmen eine bilanziell CO₂-neutrale Flotte von Neufahrzeugen über ihren gesamten Lebenszyklus an. Einer der wichtigsten Hebel dafür ist neben der Dekarbonisierung die Etablierung einer echten Kreislaufwirtschaft, um Primärressourcen zu schonen.

Die Aktivitäten des eCampus bilden hier den Startpunkt. Von der Entwicklung neuer Zellchemien über die Erprobung von Batteriezellen bis hin zu deren Produktion in geringen Stückzahlen für die Entwicklung gestaltet das Unternehmen Batteriezellen mit Mercedes-Benz DNA.

Die Erkenntnisse fließen in die Serienfertigung der Batteriezellen bei Partnerunternehmen ein. Die Produktion der Batterien erfolgt bilanziell CO₂-neutral in Batteriefabriken auf drei Kontinenten – unter anderem in den zwei Untertürkheimer Werkteilen Brühl und Hedelfingen. Die lokale Batterieproduktion soll ein wesentlicher Erfolgsfaktor für die nachhaltige Geschäftsstrategie von Mercedes-Benz sein.