Sådan forbereder BMW sig på elbil-revolutionen
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Sådan forbereder BMW sig på elbil-revolutionen

130 om dagen: Af de 130 i3’er, som monteres i Leipzig hver dag, sendes flere til Norge. 5.036 nye i3’er blev indregistreret i Norge i 2017. Illustration: Tom Werner/BMW

München

Vi står midt i et gigantisk festtelt rejst midt i et industriområde nord for München. Udenfor skinner solen ned over en stor byggegrund. Indenfor stirrer cirka 100 par øjne op mod en scene. Ud over logoet ‘BMW Group. The next 100 years’ og sætningen ‘BMW Gruppens videncenter for battericeller’ – på tysk og engelsk – er væggene neutralt hvide. En af forsamlingens mange mænd i mørkt tøj indtager scenen. Der bliver stille.

»Meget er sket, siden vi for ti år siden begyndte at satse på det, vi nu kender som BMW. Battericelleforskningen er helt afgørende for os, for elektrisk mobilitet er fremtiden. Derfor vil vi nu bygge vores eget center, hvor vi samler alle vores kompetencer på området for battericeller, så vi kan forske i, hvordan vi kan forbedre alt fra cellernes råmaterialer og kemi til batteriets levetid og opladning endnu mere. Industrien er under forandring, og dette er en del af vores strategi for at udvikle os,« siger manden med navnet Klaus Fröhlich.


Han er bestyrelsesmedlem i BMW AG og ansvarlig for koncernens forskning og udvikling.

Hele 200 millioner euro vil BMW investere i centeret over de næste fire år. Det vil skabe 200 nye arbejdspladser og skal stå klar allerede om et år.

Enkelt som Lego

Bare nogle blokke længere østpå i München, nede i en kælder i et ældre byggeri i en lille sidegade, ligger de langt mere beskedne lokaler, hvor BMW i dag arbejder med battericelletests og prototypeproduktion af femtegenerations elektriske motorer, som kommer i 2021.

Nu er elmotoren, gearkassen og effektelektronikken kombineret som en komponent til eldrift, i stedet for at de tre komponenter skal være adskilte. Dermed får man en enhed, som består af færre dele, optager mindre plads og er lettere (2,2 mod tidligere 3,5 kg).

Og jo lettere motoren er, desto længere rækkevidde får bilen: 700 kilometer skulle blive muligt, når denne komponent sættes i serieproduktion om tre år.

Det reducerer også vægten, at man har været i stand til undgå at benytte sjældne jordartsmetaller i enheden og i stedet har erstattet en del af disse med genbrugt aluminium. Motorens virkningsgrad skulle være 95 procent, og femte generation skulle være helt modulbaseret, så tilpasning af forskellige bilmodeller kan foretages lige så enkelt, som hvis man skulle flytte et par Lego-klodser. Den mindre og lettere motor kan placeres foran eller bagpå, afhængigt af om bilen er forhjuls-, baghjuls- eller firhjulstrukket, og om der er tale om en ren elbil eller en plugin-hybrid.

Batterimodulerne er nu meget mere kompakte og vil få et standardchassis, som passer i alle modeller og kan tilpasses i længde efter behov. Tidligere har der været forskellige chassiser til forskellige modeller – noget, som giver meget ekstraarbejde, når én bil kan have mellem 5 og 20 forskellige sådanne komponenter. Udviklingen af modulløsningen, som nu snart skal udrulles, har stået på siden 2009.

Startup-hjælp

Batterimodulerne skal også passe modulært ind i batteripakkerne, som på en elbil fylder hele bunden. Men BMW er usikre på, hvor stor efterspørgslen på forskellige variationer af af el- og plugin-hybrid-biler vil blive, så de skal være forberedt på at kunne håndtere ethvert markedsbehov og have forskellige batterimoduler, som giver fleksibilitet på alt fra modellerne i3 til X5. Men alt, inklusive hvor lille, let og effektivt et modulært system kan blive, afhænger til syvende og sidst af battericellerne.

Biler i landskabet: Mens de ansatte i administrationen i Leipzig arbejder i åbent kontorlandskab, fragtes karosserierne fra én produktionshal til en anden hen over hovederne på dem. Arkitekt Zaha Hadid mente, at det ville minde dem om, hvad det faktisk er, de arbejder med, når de sidder der bag computerskærmene. Illustration: Mona Strande

Så i den kælder i München er der gang i mange parallelle processer med forskellige industripartnere for at optimere cellerne, som er så afgørende for elbilens egenskaber. BMW har for eksempel en udviklingskontrakt med startup-virksomheden Solid Power for at øge energitætheden i cellerne.

De arbejder også sammen med EC Power på at videreudvikle og industrialisere deres teknologi til temperaturregulering: Konceptet her er en slags ‘varmepapir’, som opvarmer cellerne indefra, selv om omgivelserne er minus 30 grader.

Teknologien skal give cellerne samme ydelse ved 0 grader celsius, som de i dag har ved plus 20 grader. Med andre ord bogstaveligt talt en varm nyhed for elbilister i Norden.

BMW har imidlertid ikke tænkt sig at holde op med at få cellerne leveret fra Samsung lige med det første. Planen med det arbejde, som gøres her, og som efterhånden også skal gøres i det nye kompetencecenter, er, at skabe viden og indsigt:

»Hovedårsagen til, at vi bygger dette center, er, at vi vil have den særlige kompetence. Vi vil forstå de implicitte strukturer i cellerne, kende de bedste produktionsprocesser, omkostningerne til udvikling – og måske endda få muligheden for at sikre os rettighederne til noget af dette. At producere cellerne selv giver os ikke konkurrencefordele, hvis ikke vi har en meget overlegen teknologi, så det punkt forholder vi os åbent. Som det er nu, er det ikke nødvendigt for os at tage beslutningen,« siger BMW’s produktionschef, Oliver Zipse, til Teknisk Ukeblad.

27 GWh fra vind

I 2017 leverede BMW Group, som også inkluderer Mini og Rolls-Royce, 103.080 elektrificerede biler alt i alt. Målet var 100.000. I alt solgte de 31.482 i3’er, og 5.036 af disse blev solgt til Norge, hvor BMW i3 sidste år blev Norges næstmest solgte bilmodel uafhængigt af brændstof – kun slået af Volkswagen Golf.

BMW producerer i3 længere mod nordøst i Tyskland, i Leipzig. Det 229 hektar store, kvadratiske fabriksområde omkranses af vejen BMW-Allé på tre sider og har sin egen togstation på den sidste. 60 procent af bilerne sendes herfra med tog, og det bliver til en del biler, når der produceres næsten 1.000 om dagen, hvoraf 130 er i3’er.

Men længe før man kommer så tæt på, at man kan se på bilerne og BMW-skiltene, ser man fire gigantiske vindmøller. De producerer 70 procent af energien til BMW i-produktionen, eller 27 GWh per år. Resten kommer fra nettet. Målet er en udledningsfri produktionslinje, og selv gaffeltruckene kører på hydrogen.

Og det er vel, som det bør være, når grundtanken bag i3 helt fra starten – og længe før serieproduktionen startede i 2013 – var, at det skulle være en bæredygtig bil: Den består af 50 procent genbrugt aluminium, har PET-fibre i tekstilsæderne og kabine i karbon. Instrumentbrættet er lavet af naturlige bastfibre fra kenaf, skindet er imprægneret med oliventræ-ekstrakt i stedet for traditionel imprægnering, og dørene er isoleret med fåreuld. For blot at nævne nogle få tiltag.

Plast og robotter

Inde i karosserifabrikken er det overraskende stille og mennesketomt, når man tænker på, at der er 5.300 ansatte på fabrikken. De, som arbejder her, har til opgave at sørge for, at al teknikken fungerer, og at processerne går, som de skal. Her er der ingen mennesker, som løfter, svejser og skruer. I stedet er der tre forskellige robotpar, som løfter og rengør ydre og indre sidepaneler, smører lim på og holder delene mod hinanden, til limen er hærdet. Hele processen tager seks minutter. Fire andre robotter kontrolmåler nu karosseriet, før det sendes til sammensætning.

Når karosseriet er færdigt – eller livsmodulet, som BMW kalder det – består det af cirka 150 dele i kulfiber og kulfiber-forstærket plast (CFRP). Her skal karosseriet veje 140 kilo. CFRP, som blandt andet sidepanelerne består af, er 50 procent lettere end stål og 30 procent lettere end aluminium. Det er vigtigt for bilernes rækkevidde.

Når karosserierne er godkendt, fragtes de individuelt på små selvkørende biler ind til montering af al ‘indmaden’. Her er der flere stationer efter hinanden med 2 til 4 mand, som arbejder i cyklusser på 6 til 8 minutter. De monterer døre, rat, sæder, instrumentbræt og elektronik på kundens bestilling. Og så sættes hele dette modul sammen med køremodulet. Køremodulens hovedkomponent er naturligt nok det 230 kilo tunge batteri, som er boltet fast i chassiset.

Når de to moduler til slut sættes sammen, har i3’en fået en slutvægt på 1.250 kilo. Derefter gennemgår den de sidste tests, før den er klar til at blive leveret til kunden.

Første X

Men til trods for i3’ens succes ved BMW udmærket, at det ikke er nok med en populær lille bil. På samme måde, som man ikke kan overleve bare på smarte sportsbiler som i8 og i8 Roadster. Derfor har de meldt ud, at de skal have 25 elektriske modeller inden 2025, hvoraf 12 skal være 100 pct. elektriske med en rækkevidde på op til 700 km.

»Vi er nødt til at have fleksibel produktion, når vi er usikre på, hvad kunderne vil ønske. Vi antager, at mellem 15 og 25 procent af bilsalget vil være plugin-hybrider eller helelektriske i 2025, men det er vanskeligt at vide, hvor hurtigt markedet vil udvikle sig det næste tiår. Derfor ændrer vi hele bilarkitekturen, således at alle modeller kan laves med alle motortyper, og vi kan skalere produktionen efter efterspørgslen,« siger produktionschef Oliver Zipse.

Inden udgangen af 2019 er BMW-gruppens mål at have mindst en halv million elektrificerede biler på vejene, og de har allerede sikret sig navnerettighederne til hele i-linjen: fra i1 til i9 og fra iX1 til iX9. Den første helelektriske X-en – X3 – kommer i 2020.

»Med bedre batterier og længere rækkevidde bliver elektrisk mobilitet attraktivt for endnu flere. Vores erfaring er, at hvis man først har købt elektrisk, så holder man sig til elektrisk. Så vi har bare brug for at overbevise vores kunder én gang,« siger bestyrelsesformand Harald Krüger i BMW AG.

Artiklen er fra tu.no

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

I artiklen: "Nu er elmotoren, gearkassen og effektelektronikken kombineret som en komponent til eldrift, i stedet for at de tre komponenter skal være adskilte. Dermed får man en enhed, som består af færre dele, optager mindre plads og er lettere (2,2 mod tidligere 3,5 kg)."

2.2 kg det lyder usandsynligt lidt, for elmotor, gearkasse og elektronik for en bil. Er det ikke nærmere 22 kg?

Det er godt at de arbejder på at sammenbygge disse dele. Det er måden til at gøre masseproducerede enheder billigere. Feks. når effektelektronik sidder på motoren kan begge dele bruge samme vædske-kølekredsløb, og elektriske forbindelser mellem de to kan også forsimples.

  • 6
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten