Thermoplast-Gestelle für Elektrofahrzeugbatterien
Die Ära der Elektrofahrzeuge scheint angebrochen zu sein – und ein baldiges Ende ist nicht in Sicht. Elektrofahrzeuge eignen sich ideal, um den verkehrsbedingten Erdölverbrauch aufzuheben und somit die Kohlenstoffemissionen zu verringern sowie die städtische Luftqualität zu verbessern. Ungeachtet der Umweltvorteile sind Elektrofahrzeuge vor allem aufgrund der Batteriekosten und der geringen Produktionsmengen, die keine ausreichenden Skaleneffekte zulassen, nach wie vor kostspieliger als ihre mit Verbrennungsmotoren ausgestatteten Pendants. Abgesehen von Kostensenkungen und einer Verbesserung der Batteriesicherheit gilt es weitere relevante Herausforderungen zu adressieren, um Gewicht und Größe der Batterien zu senken. Die wichtigste Innovation im Bereich der Batteriegestell-Konstruktion, die im Rahmen des EU-finanzierten Projekts OPERA4FEV (Operating rack for full-electric vehicle) hervorgebracht worden ist, besteht in der direkten Integrierung von Zellen ohne Zwischengehäuse in eine Kunststoffhülle, die günstiger in der Herstellung ist. Das durch ein aus 11 Mitgliedern bestehendes Konsortium unterstützte Projekt verbesserte die Fertigungsverfahren für Batteriegestelle und damit verbundene elektrische Komponenten. Das Team entwickelte fortschrittliche Thermoplast-Batteriegestelle für ein serienmäßig gefertigtes Fahrzeug von Fiat. Die wichtigste Innovation hinsichtlich der Gestelle war die Integration von elektrischen und hydraulischen Anschlüssen sowie Komponenten in eine Thermoplast-Gehäuse-Lösung. Hierdurch werden die Kosten, das Gewicht und die Montagezeit verringert. Im Vergleich zu den metallischen Gegenstücken ist das neue Thermoplast-Gehäuse um 30 % leichter, fünfmal günstiger (bei Produktion in großen Mengen), sicherer und dank der Verwendung recycelter Komponenten auch umweltfreundlicher. Die vielseitige Bauweise ermöglicht eine Anpassung an komplizierte Fahrzeugformen und -konfigurationen. Dies bedeutet, dass das Fahrzeug mehr Energie an Bord mit sich führen kann, da mehr Batterien eingebaut werden können. Die Projektpartner fokussierten sich überdies auf die Bewertung von Auswirkungen der Gestelleigenschaften im Hinblick auf die Fahrzeug-Unfallsicherheit sowie auf potenzielle Risiken für das Fahrzeug und die Passagiere im Falle eines Ausfalls von einer oder mehreren Batterien. Im Zuge des Projekts wurden Fertigungsverfahren entwickelt, um die Umsetzung von Hightech-Thermoplast-Batteriegestellen für Elektrofahrzeuge zu vereinfachen. Die Arbeit soll einen Beitrag zu den Umweltvorteilen von Elektrofahrzeugen leisten und diese ebenfalls kostengünstiger machen. Auf diese Weise steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Elektrofahrzeuge in naher Zukunft ein weitaus häufigerer Anblick auf der Straße sein werden.
Schlüsselbegriffe
Thermoplast, Gestelle, Batterien, Elektrofahrzeuge, OPERA4FEV, Gehäuse
