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Batteriekonzept von Stellantis und Saft

Effizientes und günstigeres Energiespeichersystem

21. Juli 2023, 11:04 Uhr | Irina Hübner

Ein von Stellantis und Saft präsentierter Batterieprototyp soll einen Durchbruch für mobile und stationäre Energiespecher bringen: Dabei werden Funktionen des elektrischen Ladegeräts und des Wechselrichters in Li-Ionen-Batteriemodule integriert und durch elektronische Konverter-Platinen ersetzt.

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Nach vier Jahren Entwicklung, Modellierung und Simulation hat ein 25-köpfiges Team, bestehend aus Wissenschaftlern des CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique), Ingenieuren von Stellantis und Saft sowie Forschern, den Prototypen einer Energiespeicherbatterie mit integrierten Wechselrichter- und Ladefunktionen vorgestellt. Diese Integration der Wechselrichter- und Ladefunktionen ermöglicht eine effizientere, zuverlässigere und kostengünstigere Batterie, die zum einen die Reichweite batterieelektrischer Fahrzeuge steigert und zum anderen weniger Platz im Fahrzeug benötigt.

Forschungsprojekt »Intelligent Battery Integrated System«

Das gemeinsame Forschungsprojekt ist unter der Bezeichnung »Intelligent Battery Integrated System« (IBIS) bekannt. Ein Demo-Modell, seit Sommer 2022 in Betrieb, ist Gegenstand zahlreicher Patente und steht für eine Abkehr von derzeit üblichen elektrischen Konverter-Systemen. Im Rahmen des Projekts konnten eine Vielzahl neuer technischer Konzepte erprobt und praxistaugliche Steuerungs- und Betriebsfunktionen realisiert werden – dies alles in Vorbereitung auf den Einsatz in Autos oder für stationäre Anwendungen.

Paradigmenwechsel in der Konzeption von elektrischen Antrieben

Beim IBIS-Konzept sind die elektronischen Konverter-Platinen für die Wechselrichter- und Ladefunktionen so nah wie möglich an den Lithium-Ionen-Batteriezellen montiert. Ein hoch-entwickeltes Steuersystem ermöglicht die Erzeugung von Wechselstrom für einen Elektromotor direkt aus der Batterie.

Die Partner des IBIS-Projekts arbeiten derzeit an einem voll funktionsfähigen Fahrzeugprototyp, der auf den Testständen und -strecken von Stellantis sowie auf öffentlichen Straßen getestet werden soll. Geplant ist, diese Technologie noch in diesem Jahrzehnt in Fahrzeugen der Marken des Stellantis-Konzerns auf den Markt zu bringen.

Durch die Entwicklung einer effizienten und wirtschaftlich wettbewerbsfähigen Technologie erschließt das IBIS-Projekt Möglichkeiten, das Fahrzeuggewicht sowie die Kosten des Elektroantriebs und der Fahrzeugfertigung zu senken. Gleichzeitig wird eine Vielzahl neuer Produkteigenschaften ermöglicht.

Stationäre Energiespeicherung

Im Bereich der stationären Energiespeicherung und der Integration erneuerbarer Energien wird Projektpartner Saft helfen, einsatzfertige Installationen mit verbesserter Batterieverfügbarkeit, optimierter Nutzung der installierten Energie und geringerem Platzbedarf anzubieten. Die inhärente Architektur der IBIS-Batterie soll die Wartung und Modernisierung des Systems vereinfachen und den CO2-Fußabdruck verringern.
Die Kombination von Batterielösungen für Elektrofahrzeuge und die stationäre Speicherung erhöht die Wettbewerbsfähigkeit der beiden Angebote aufgrund von Volumeneffekten.

Das IBIS-Projekt wird vom »Future Investment Plan« der ADEME (Environment and Energy Management Agency) gefördert und von Stellantis koordiniert. Es ist ein Gemeinschaftsprojekt der Industriepartner Saft (TotalEnergies-Konzern), E2CAD und Sherpa Engineering sowie der Forschungslabore des CNRS (GeePs, SATIE, LEPMI) und des Institut Lafayette.