Scania-Batterielabor gestartet

Angesichts der raschen Einführung von Elektrofahrzeugen in den kommenden Jahren will Scania das Tempo erhöhen. Nach einer Batteriefabrik in der Nähe seines Stammwerks in Södertälje und einer Teststrecke, die für elektrische und autonome Fahrzeuge eingerichtet ist, ist nun ein 1.000 m² Batterielabor in der Forschungs- und Entwicklungseinrichtung eröffnet worden.

Als wir vor ein paar Jahren mit dem Bau begannen, war es eine echte Herausforderung, die heutigen Anforderungen zu definieren. Manche Dinge waren damals noch gar nicht in den Köpfen der Menschen. Aber wir sehen die Notwendigkeit, die Batterietests und den maßgeschneiderten Einsatz zu intensivieren. Deshalb haben wir 15,5 Mio. Euro in dieses neue Batterielabor investiert. (Håkan Örnhed, Leiter des Prüfzellenbetriebs Batterie/E-Komponenten)

Zellen, Module und Packs

Das nun voll betriebsbereite Labor besteht aus drei ca. 250 m² große Testhallen für Batteriezellen, -module und -packs – unterteilt aus Sicherheitsgründen in eigene Brandabschnitte. Angrenzend an diese Hallen lassen sich Testmuster vorbereiten, um die Arbeitsumgebung, die Sicherheit und die Testbetriebszeit zu verbessern. Die Kapazitätssteigerung im Vergleich zum „alten“ Labor ist dabei enorm.

Das ist auch nötig, denn bald werden wir Fahrzeuge mit 1.000-kWh-Batterien anbieten können. Derzeit haben wir 20 Prüfstände, und ihre individuelle Leistungsfähigkeit ist enorm. (Örnhed)

Mit Klimakammer

Eine kleinere Einrichtung mit einer Klimakammer ergänzt das eigentliche Batterielabor. Sie ist extrem flexibel, weil sie sich im Grunde „im Freien“ befindet. So kann Scania die Leistung von Batteriepaketen in einsatzbereiten Elektro-Lkw und -Bussen testen, ohne die Batterien auszubauen. Die Fahrzeuge werden in der Nähe des Labors geparkt und an die Testausrüstung angeschlossen.

In naher Zukunft werden wir auch eines der schwedischen Elektro-Transport-Labore (SEEL) in der Nähe von Nykvarn haben, was unsere Testkapazitäten weiter erhöht und auch die Wissenschaft einbezieht. (Örnhed)

Die Ausrüstung

Die Prüfgeräte wurden von Keysight geliefert, einem führenden Anbieter von Prüf- und Messgeräten u.a. für die Elektromobilität. So lassen sich Batterien auf Zellebene testen, aber auch Module und Packs. Keysight war auch für die Software zur Steuerung der Prüfstände sowie zur Programmierung und Überwachung der Batterietests zuständig. 

Was im Labor passiert

Im Labor können 170 Komponenten gleichzeitig getestet werden. Denn das Testen von Batterien braucht seine Zeit. Ein Lebensdauertest benötigt zwei Jahre. Das entspricht in etwa sieben Jahren im Straßenverkehr. Doch dank der Klimakammer ist das Laborverfahren immer noch recht günstig, weil es einige Wintertests überflüssig macht

Das Labor konzentriert sich in erster Linie auf die Bewertung der Batterieleistung und -lebensdauer bei unterschiedlichen Klimabedingungen von –40°C bis 70°C. Die Scania-Ingenieure untersuchen und ermitteln die besten Betriebsbedingungen für die Batterie und berücksichtigen dabei Aspekte wie Temperatursollwert, Ladezustandsfenster und Ladeleistungsprofil für eine Optimierung der Batterielebensdauer und der Kundenanforderungen.

Wir testen, wir testen erneut, und dann testen wir noch mehr. Und warum? Weil die Batteriezelle mit der geringsten Kapazität über die Leistung entscheidet. Wir können nicht 99 % gute Zellen haben, wenn es auf das letzte Prozent ankommt. (Örnhed)

Ein Vorbereitungsraum, in dem wir Sensoren und ähnliche Komponenten einbauen, ist auf dem Weg. Wir versuchen auch, die Zelle in ihre Einzelteile zu zerlegen. (Jakob Öman, Leiter der Scania-Batteriezellen- und Modulprüfung)