Stapleton: Batterie-Gigafabriken sind nicht immer die richtige Wahl

Für die Herstellung von Batterien für batterieelektrische Fahrzeuge und Geräte gibt es Fabriken und Gigafabriken. Letztere sind, wie der Name schon sagt, riesige Anlagen, die darauf ausgelegt sind, jährlich mehrere Gigawattstunden (GWh) Batterien zu produzieren, oft vom Typ Lithium-Ionen.

Moderne Gigafabriken können jährlich über 100 GWh produzieren, wobei ein Großteil dieser Kapazität für die Versorgung des schnell wachsenden Elektrofahrzeugsektors bestimmt ist.

Beispiele hierfür sind in den USA die Gigafactory Nevada von Tesla und BlueOval City von Ford in Tennessee. Zu den größten Produktionsstandorten Europas zählen Northvolt Ett aus Schweden und die Gigafactory von CATL in Deutschland.

Passt nicht immer

„Gigafactories sind wichtig“, sagte Alex Stapleton, Chief Commercial Officer von Alexander Battery Technologies, einem britischen Hersteller maßgeschneiderter Batteriepacks für OEMs. „Sie sind ein wichtiger Indikator dafür, wohin Investitionen fließen, wohin das Geld fließt und wo die Projekte umgesetzt werden.“

Stapleton sagte jedoch, dass der von ihnen bereitgestellte Maßstab für viele OEMs von Nutzfahrzeugen und -ausrüstungen nicht unbedingt geeignet sei.

Eine Luftaufnahme der Tesla Gigafactory in der Nähe von Sparks, Nevada, 18. August 2018. (Foto: Reuters/Bob Strong via ReutersConnect)

„Wenn es um die Automobilindustrie der ersten Klasse oder Ähnliches geht, dann sind diese Leute absolut gut aufgestellt und genau das wollen sie auch“, sagte er. „Aber das sind Projekte, die sich über Jahre hinziehen. Sie denken: Lasst uns 2030 oder so mit der Produktion beginnen, und alle planen darum herum.“

Für OEMs, die jährlich 1.000 bis 5.000 Fahrzeuge produzieren, ist das Gigafactory-Modell allerdings oft nicht geeignet – insbesondere angesichts der oft sechsstelligen Preise.

„Es bedeutet, sich auf bestimmte Zellformate, Produktionspläne und langfristige Programme festzulegen“, sagte Stapleton. „Das erhöht wahrscheinlich das Risiko.“

Flexibilität und Anpassung sind wichtig

Auch OEMs für kommerzielle Geräte und Fahrzeuge haben besondere Anforderungen, die eine Gigafactory nicht effektiv erfüllen kann.

„Sie benötigen oft mehr Flexibilität, mehr individuelle Anpassung und schnellere Bearbeitungszeiten“, sagte Stapleton, „einen einfacheren Einstieg in ihre Projekte, würde ich sagen, als dieses Gigafactory-Modell es ermöglicht.“

Er fügte hinzu: „Ich denke, das Gigafactory-Modell unterstützt die Angebotsseite und berührt die Nachfrageseite, wo Unterstützung tatsächlich wertvoll ist, kaum. Diese Unternehmen benötigen ernsthafte technische Unterstützung ohne den Aufwand und die Skalenprognosen, die mit diesen Automobilprogrammen einhergehen.“

Der maßgeschneiderte Vorteil

Dies sei laut Stapleton der Grund dafür, dass viele OEMs maßgeschneiderte Batterien für ihre Geräte in Betracht ziehen. Für elektrifizierte Geräte und Fahrzeuge gibt es nur wenige Komponenten, die so wichtig sind wie die Batterie.

„Wenn Sie sich die Zeit nehmen und sorgfältig an dieser Batterie arbeiten, wird sie Ihrem Endkunden mit ziemlicher Sicherheit einen Mehrwert bieten“, sagte er.

Stapleton fügte hinzu: „Ich denke, dass es bei Anwendungen mit geringerem Volumen ein Wachstum gibt, weil die Leute auf diese Differenzierung zugreifen möchten.

Klarer Prozess

Für OEMs, die Batterien für ihre Produkte entwickeln möchten, hat Alexander Battery Technologies einen robusten Prozess entwickelt, der Kunden bei der Bewältigung dieser Herausforderungen unterstützen soll.

Alex Stapleton. (Foto: Alexander Battery Technologies)

„Der kabellose Ohrhörer unterscheidet sich stark vom Fahrzeug, [aber] die Prinzipien bleiben dieselben“, sagte Stapleton. „Wir haben einen sehr engen, stufenweisen Entwicklungsprozess.“

Er erklärte, dass der erste Tagesordnungspunkt darin bestehe, gemeinsam einen Arbeitsumfang zu entwickeln.

„Das führt im Wesentlichen zu einer umfassenden Dokumentation zu Projektbeginn, in der wir alle Kundeneingaben, Zielvorgaben und Ziele erfassen“, sagte Stapleton. „Anschließend prüfen wir dies unter anderem auf regulatorische Aspekte, Compliance und alles andere, was in diesen Prozess einfließen muss.“

Laut Stapleton kann die Dokumentationsphase für Fahrzeug- und Gerätebatterien zeitaufwändig sein.

„Wenn alles von Grund auf neu beginnt, sind 18 Monate bis zwei Jahre hinsichtlich der Dokumentation nicht unrealistisch“, sagte er. „Denn es geht um große Themen – beispielsweise die funktionale Sicherheit ist bei solchen Batteriepacks ein ganz großes Thema – und die Dokumentationsanforderungen für die funktionale Sicherheit sind extrem hoch.“

Laut Stapleton ist die Dokumentation der schwierigste Teil des Prozesses. Das Ergebnis ist jedoch eine Liste mit zu erbringenden Leistungen, die wichtige Meilensteine und Kennzahlen berücksichtigen.

„Sie erhalten einen sehr transparenten Start, bei dem unser gesamtes Team anwesend ist“, sagte Stapleton. „Sie lernen alle kennen, die im Vorfeld am Projekt arbeiten, und erhalten eine Dokumentation, um zu wissen, wer jeder ist.“

Wiederholbarkeit vs. Neuheit

Angesichts der Arbeit von Alexander Battery Technologies an maßgeschneiderten Batterien für Fahrzeuge sagte Stapleton, dass der Dokumentationsprozess aufgrund der bisherigen Erfahrung des Unternehmens manchmal vereinfacht werden könne.

„Diese Batteriepacks sind durchgängig und wahrscheinlich modular aufgebaut. Sie benötigen CAN-Bus und Wärmemanagement“, sagte er. „Es gibt definitiv Dinge, die irgendwo wiederholbar sein werden.“

Es gibt jedoch neuartige Aspekte von Batterien, die nicht vorhergesagt werden können.

„Wir haben mit neuen Chemikalien neue Erkenntnisse gewonnen – Batteriepacks mit Materialien wie Lithium-Titanat-Oxid“, sagte Stapleton. „Wir haben kürzlich ein eVTOL – einen vertikalen Start und eine vertikale Landung – getestet – definitiv etwas Neues. Der Prozess muss also so gestaltet sein, dass er die Frage beantwortet: ‚Wie konstruiert man etwas jedes Mal richtig, wenn es das erste Mal ist?‘ Das ist keine einfache Antwort.“

Politische Unterstützung erforderlich

Stapleton äußerte die Hoffnung, dass die Politik weltweit den Batterielieferanten, die nicht in das Gigafactory-Modell fallen, mehr Beachtung schenken werde.

„Es gibt eine Art Mittelschicht in den Bereichen Design, Batterien, OEM und allem anderen, die Milliardenumsätze generiert – es ist keine kleine Branche –, auf die sich auch die Politik konzentrieren muss“, sagte er. „Nicht nur die Politik auf der Ebene der Gigafabriken.“

Stapleton betonte erneut den Wert, den kleinere Batterielieferanten bieten können.

„Es muss auch Unterstützung auf der Basisebene für die Innovation geben“, sagte er, „und ich denke, das macht beide Seiten tragfähiger.“