Die BMW Group stellt ein innovatives E-Antriebskonzept mit 800-Volt-Technologie vor, von dem jedes vollelektrische Fahrzeug der Neuen Klasse profitieren soll. Bei den Tech Days in Landshut lieferte das Unternehmen erste Einblicke in die Entwicklung und Produktion von Hochvoltbatterien und Antrieb der 6. Generation der BMW eDrive Technologie. Diese ist flacher, schneller und liefert mehr Reichweite. Laut eigenen Angaben soll das erste Modell der Neuen Klasse noch dieses Jahr im Werk Debrecen in Ungarn in Serienproduktion gehen.
30% höhere Ladegeschwindigkeit und 30% mehr Reichweite
Die neue 6. Generation der BMW eDrive Technologie erzielt eine 30% höhere Ladegeschwindigkeit und 30% mehr Reichweite. Ferner besitzt das Hochvoltbatteriekonzept der Gen6 zum ersten Mal die neue 800-Volt-Technologie. Sie wird dieses Jahr in der Neuen Klasse erstmals zum Einsatz kommen und anschließend das vollelektrische Produktportfolio der BMW Group vorantreiben.
Das neue Konzept für Hochvoltbatterien kann in allen Fahrzeugsegmenten verwendet werden. Vor allem das flache, neue Design ermöglicht einen vielseitigen Einsatz in unterschiedlichen Fahrzeughöhen und Modellen. Hierbei übernimmt die Hochvoltbatterie die Funktion eines Strukturbauteils in der Karosserie der Neuen Klasse (Pack-to-open-Body). Die neuen Rundzellen werden direkt in die Hochvoltbatterie integriert (Cell-to-pack). Im Gegensatz zu ihren Vorgängern hat die neue BMW-Rundzelle eine 20% höhere Energiedichte. Zudem ist das Laden in beide Richtungen möglich: Das bidirektionale Laden ist bereits Serienangebot.
BMW Energy Master: Das Herzstück der Elektroantriebstechnologie
Der BMW Energy Master, eine inhouse entwickelte Steuereinheit auf der Hochvoltbatterie, zentralisiert die gesamte Energieverwaltung von Elektrofahrzeugen. Er dient als Schnittstelle für Hoch- und Niedervolt-Stromversorgung, verarbeitet Batteriedaten und steuert die Stromzufuhr zu E-Maschine und Bordnetz.
Zudem gewährleistet er den sicheren und intelligenten Betrieb der Hochvoltbatterie. Dank der Eigenentwicklung kann BMW technologische Neuerungen und Software-Updates in Echtzeit per Remote-Zugriff durchführen, was Kundenvorteile bringt.
Local for Local für Hochvoltbatteriemontage
Die BMW Group errichtet fünf neue Produktionsstätten für Hochvoltbatterien nach dem Prinzip „Local for Local“. Diese Standorte in Deutschland, Ungarn, China, Mexiko und den USA werden in der Nähe der Fahrzeugwerke platziert, um eine widerstandsfähige und effiziente Produktion zu gewährleisten.
Dieser Ansatz sichert die Produktion gegen geopolitische Risiken ab, stärkt die lokalen Standorte und schafft Arbeitsplätze. Auch das Lieferantennetzwerk für Batteriezellen folgt diesem Prinzip, mit fünf Batteriezellfabriken in Europa, China und den USA.
Cell-to-Pack und Pack-to-open-Body
Die Entwicklung der Hochvoltbatterien der Gen6 folgt den Prinzipien „Cell-to-Pack“ und „Pack-to-open-Body“. Beim Prinzip „Cell-to-Pack“ platziert man die von den Lieferanten nach den Vorgaben der BMW Group hergestellten Rundzellen direkt im Gehäuse der Hochvoltbatterie, ohne den Zwischenschritt einer Modulfertigung. „Pack-to-open-body“ beschreibt demgegenüber die neue Rolle der Hochvoltbatterie als Strukturbauteil in der Fahrzeugarchitektur. Dies sind zahlreiche Innovationen, welche die BMW Group patentrechtlich schützt.
BMW Energy Master: Produktion in Landshut startet 2025
Das BMW Group Werk Landshut baut ein hochmodernes Produktionssystem für den Energy Master. Die Serienfertigung beginnt im August 2025, mit einer Erweiterung 2026. BMW entwickelt und produziert dieses zentrale Steuergerät erstmals selbst. In Landshut werden bis zu 700 Mitarbeiter beschäftigt sein. Seit 2020 investierte BMW einen hohen dreistelligen Millionenbetrag in die Elektromobilität in Landshut.
Das modulare Fertigungssystem ist eine Eigenentwicklung, mit einer Lieferkette bis zu versorgungskritischen Komponenten. Der hohe Automatisierungsgrad mit bis zu 400 Robotern und KI-basierte Überwachung garantieren höchste Effizienz und Qualität.
Recyclingverfahren in der Wertschöpfungskette und innovatives Direktrecycling
Mit dem Wachstum der Elektromobilität intensiviert BMW in das Recycling von Hochvoltbatterien. Durch Partnerschaften mit SK tes und weiteren Unternehmen in Nordamerika etabliert BMW einen Closed-Loop-Ansatz, um wertvolle Rohstoffe wie Kobalt, Nickel und Lithium wieder in die Lieferkette zu integrieren.
Zusätzlich forscht BMW an innovativen Recyclingverfahren wie dem Direktrecycling. In einem neuen Kompetenzzentrum in Niederbayern, betrieben durch das Joint-Venture Encory, werden Reststoffe und Batteriezellen mechanisch zerlegt und die gewonnenen Rohstoffe direkt in die Batteriezell-Pilotfertigung zurückgeführt.
BMW setzt auf SSM für Gen6 E-Antrieb
Im Grunde genommen bleibt die BMW Group beim E-Motor der Gen6 beim Prinzip der stromerregten Synchronmaschine (SSM). Dies sind Synchronmotoren, bei denen das Magnetfeld im Rotor nicht durch Permanentmagnete, sondern durch eine mit Gleichstrom erregte Wicklung erzeugt wird. Die Stärke des Rotormagnetfeldes kann man optimal an den jeweiligen Lastzustand anpassen. Letztendlich führt dies zu sehr guten Wirkungsgraden in kundenrelevanten Betriebspunkten sowie zu konstanten Leistungen – und das auch bei hohen Drehzahlen. Der Synchronmotor befindet sich über der Hinterachse und vereint die elektrische Antriebsmaschine, Leistungselektronik und Getriebe in einem kompakten Gehäuse. Patentgeschütztes Knowhow steckt in zahlreichen technischen Details der Maschine, allein der vergussfreie Rotor hat mehr als zehn Patentanmeldungen.
Ferner hat BMW die SSM-Technologie für die Gen6-Plattform umfassend weiterentwickelt. Rotor, Stator und Inverter wurden z.B. auf die neue 800-Volt-Architektur abgestimmt, um Leistung und Effizienz zu steigern. Verbesserte Kühlung, Gewichtsreduktion und optimierte Getriebe tragen zur Effizienz bei. Der Inverter, das „elektrische Gehirn“ des Motors, nutzt 800-Volt- und SiC-Technologie für höchste Effizienz. Er ist dabei vollständig in das Motorgehäuse integriert und wird von BMW in Steyr produziert.
Integration der ASM-Technologie
Neben der SSM-Technologie kommt noch eine weitere E-Motoren-Technologie in der Gen6 zum Einsatz: die Asynchronmaschine (ASM). Das Magnetfeld des Rotors wird hier weder durch Permanentmagnete (PSM) noch durch eine elektrische Erregung (SSM) erzeugt, sondern per Induktion durch den Stator. Der Rotor ist bei dieser Bauart aus einem metallischen Käfig. Vorteilhaft bei der Asynchronmaschine sind das kompaktere Design sowie eine verbesserte Kosteneffizienz. Die ASM-Varianten befinden sich auf der Vorderachse in den BMW xDrive Varianten der Neuen Klasse.
Weniger Gewicht, geringe Kosten und kaum Energieverlust
Beim Vergleich der zukünftigen Modelle der Neuen Klasse mit einem xDrive Modell der Gen5 zeigen sich Verbesserungen. Demnach konnte man die Energieverluste um 40%, die Kosten um 20% und das Gewicht um 10% reduzieren. Dabei schaffte es die BMW Group eine Kombination mit unterschiedlichen E-Motor-Typen bereitzustellen, wodurch Kundinnen und Kunden zwischen Modellen mit einem, zwei, drei oder vier Elektromotoren auswählen können. Kurzum konnte die BMW eDrive Technologie der 6. Generation einen signifikanten Beitrag zur etwa 20-prozentigen Steigerung der Gesamtfahrzeugeffizienz in der Neuen Klasse leisten.
Baukastenkonzept bietet Vorteile für die Herstellung
Das Produktionskonzept des Gen6-Antriebs erinnert an ein Baukastenprinzip, welches die Herstellung von hochflexiblen, verschiedenen E-Antriebsderivate für die gesamte Modellpalette der Neuen Klasse möglich macht. Dieses modulare Baukastenkonzept erzeugt positive Skaleneffekte und führt zu Kosteneinsparungen in der Entwicklung und in der Produktion. Überdies verbessert es die Skalierbarkeit von Produktionsvolumina.
Optimales Wärmemanagement: Schlüssel zur E-Auto-Performance
Das Wärmemanagement in Elektrofahrzeugen ist entscheidend für Leistungsparameter wie Reichweite, Beschleunigung und Ladezeit. Es regelt die Temperatur von Motor, Elektronik und Batterie, um optimale Leistung und Komfort zu gewährleisten.
Im Gegensatz zu Verbrennern erzeugt der E-Motor wenig Abwärme, daher ist sowohl Heizen als auch Kühlen notwendig. Ein effizientes Wärmemanagement ist besonders beim Schnellladen wichtig, um die Batterie optimal zu nutzen. Die Entwicklung dieses komplexen Systems sowie des Inverters erfolgt im BMW Group Werk Steyr.
Quellen / Weiterlesen
Bildquelle: © BMW