· Lithium-Ionen-Batterie von SB LiMotive als Energiespeicher

· Markt für rein elektrische Antriebe gewinnt ab 2020 an Relevanz

Alternative Antriebstechnologien gewinnen zunehmend an Bedeutung, auch wenn der Verbrennungsmotor in den kommenden 20 Jahren im Automobil dominieren wird. Bosch beschäftigt sich schon heute intensiv mit der Entwicklung alternativer Antriebe, die das Auto in Zukunft noch effizienter und emissionsärmer antreiben werden. Damit kommt das Unternehmen der Forderung seitens der Gesetzgebung nach zunehmender Verbrauchs- und CO2-Reduktion sowie den weltweit strengeren Abgasgesetzgebungen und der Tatsache der begrenzten Vorräte an fossilen Brennstoffen entgegen. Bosch entwickelt Leistungselektronik, elektrische Antriebe und – im Joint Venture SB LiMotive – Lithium-Ionen-Batterien für Anwendungen im Automobil. Diese Systeme und Komponenten eignen sich in unterschiedlichen Varianten und Skalierungen für alle elektrischen Antriebskonzepte. Dazu zählen Hybridfahrzeuge, Plug-in-Hybride, elektrische Antriebe kombiniert mit einem Range Extender, rein elektrische Antriebe bis hin zur Brennstoffzelle als Energiewandler.

Hybridantriebe als Brückentechnik zum Elektroauto
Mit dem Hybridantrieb lassen sich Verbrauch und Emissionen von konventionellen und bereits auf dem Markt eingeführten Antriebskonzepten weiter reduzieren. Der Mild-Hybrid nutzt dafür eine komfortable Start/Stopp-Funktion, unterstützt die Beschleunigung durch Boosten und kann zusätzlich elektrische Energie beim Bremsvorgang zurückgewinnen. Dies ermöglicht den Einsatz eines kleineren und sparsameren Verbrennungsmotors. Das Ergebnis ist eine Kraftstoffeinsparung von bis zu 15 Prozent im NEFZ gegenüber einem modernen Verbrennungsmotor. Mit einem Strong-Hybrid ist zusätzlich rein elektrisches Fahren über kurze Strecken möglich. Hierfür verfügt das Fahrzeug über eine stärkere elektrische Maschine und eine größere Batterie. Die Kraftstoffeinsparung beträgt hier bis zu 25 Prozent. Der Plug-in-Hybrid kann darüber hinaus über das Stromnetz aufgeladen werden und dadurch auch weitere Strecken rein elektrisch zurücklegen.

Ein weiterführendes Konzept ist das Elektrofahrzeug mit Range Extender – einem hocheffizienten, kleinen Verbrennungsmotor. Wenn nach längerer rein elektrischer Fahrt die Batterie einen geringen Ladezustand erreicht hat, übernimmt der Range Extender das Laden der Batterie. Dieser läuft stets im idealen Betriebspunkt und verbraucht so weniger Kraftstoff. Der nächste Schritt ist das rein batteriegetriebene Elektrofahrzeug mit einer größeren Batteriekapazität, das seine Energie ausschließlich aus dem Stromnetz bezieht und – sofern diese Energie regenerativ erzeugt wurde – emissionsfrei bewegt werden kann. Hybrid- wie Elektrofahrzeuge bieten sich insbe-sondere für innerstädtische Fahrprofile an.

Breites Produktportfolio für die Elektrifizierung des Antriebs
Bosch beschäftigt sich bereits seit mehr als 30 Jahren mit Hybridtechnologien und kann auf einen großen Erfahrungsschatz zurückgreifen – darunter auf umfassendes Know-how beim Batterie-, Elektroantriebs- und Bremsenmanagement sowie bei der Motor- und Getriebesteuerung. Das Unternehmen hat bereits ein breites Portfolio an Komponenten aufgebaut. Dazu zählen Elektromaschinen, sowohl zur Integration in den Antriebsstrang von Hybridfahrzeugen, als auch als separate Lösungen für Achsantriebe in Hybrid- und Elektrofahrzeugen oder Hochspannungsgeneratoren in Range Extendern. Wesentlicher Bestandteil des Bosch-Portfolios ist die Leistungselektronik mit integriertem DC/DC-Wandler, die im Hybrid- und Elektrofahrzeug die Energieströme steuert. Für das Aufladen der Batterien von Plug-in-Hybriden und Elektrofahrzeugen an der Steckdose arbeitet Bosch an der entsprechenden Ladetechnik.

Für die Energierückgewinnung während des Bremsvorgangs entwickelt Bosch ein neues ESP®, das elektronisch die Bremsleistung von Elektromotor und Reibbremse koordiniert. Zudem werden elektrische und hocheffiziente Nebenaggregate benötigt, wie etwa eine elektrische Unterstützung der Servolenkung, die Bosch bereits heute im Joint Venture ZF Lenksysteme GmbH anbietet. Die ersten Serienfahrzeuge mit Hybridtechnik von Bosch, der Porsche Cayenne und VW Touareg, gehen 2010 in Serie. Zudem hat Bosch mit PSA Peugeot Citroën ein strategisches Partnerschaftsabkommen für Diesel-Hybridfahrzeuge geschlossen. Neben der Antriebselektronik entwickelt und liefert der Hybrid-Spezialist auch die Elektromotoren für den elektrischen Achsantrieb auf der Hinterachse dieser allradgetriebenen Fahrzeuge.

Energiespeicher von Morgen: die Lithium-Ionen-Batterie
Eine entscheidende Rolle bei der Elektrifizierung des Antriebs spielt als Energiespeicher die Lithium-Ionen-Batterie. Bosch und Samsung SDI haben im Joint Venture SB LiMotive ihr Know-how gebündelt, um diese Technologie für die Nutzung im Automobil weiterzuentwickeln. Vorrangiges Ziel ist es, Energiedichte und Kosten jeweils um den Faktor drei zu verbessern. Die Batterien müssen auf eine hohe Zyklenfestigkeit und eine lange Lebensdauer ausgelegt werden und es muss unter allen Betriebszuständen und Umfeldtemperaturen eine sichere Funktion gewährleistet sein. SB LiMotive plant den Start der Großserienfertigung für Batteriezellen für Hybridfahrzeuge für das Jahr 2011, für Zellen für Elektrofahrzeuge ab dem Jahr 2012. Erster Kunde von SB LiMotive für Lithium-Ionen-Batterie-Zellen ist BMW. Der deutsche Automobilhersteller wird die Batterie-Zellen in Elektrofahrzeugen einsetzen, die gegenwärtig im Projekt „Megacity Vehicle“ entwickelt werden.

Bosch rechnet damit, dass der Markt für elektrische Antriebe ab dem Jahr 2020 an Bedeutung gewinnt: mit sechs Millionen Hybridfahrzeugen und drei Millionen Plug-in-Hybriden und Elektroautos bei rund 100 Millionen neu produzierten Automobilen.

Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen. Mit Kraftfahrzeug- und Industrietechnik sowie Gebrauchsgütern und Gebäudetechnik erwirtschafteten rund 275 000 Mitarbeiter im Geschäftsjahr 2009 einen Umsatz von 38,2 Milliarden Euro. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre mehr als 300 Tochter- und Regionalgesellschaften in über 60 Ländern; inklusive Vertriebspartner ist Bosch in rund 150 Ländern vertreten. Dieser weltweite Entwicklungs-, Fertigungs- und Vertriebsverbund ist die Voraussetzung für Wachstum. Pro Jahr gibt Bosch mehr als 3,5 Milliarden Euro für Forschung und Entwicklung aus und meldet rund 3 800 Patente weltweit an. Mit allen seinen Produkten und Dienstleistungen fördert Bosch die Lebensqualität der Menschen durch innovative und nutzbringende Lösungen. Das Unternehmen wurde 1886 als „Werkstätte für Feinmechanik und Elektrotechnik“ von Robert Bosch (1861-1942) in Stuttgart gegründet. Die gesellschaftsrechtliche Struktur der Robert Bosch GmbH sichert die unternehmerische Selbständigkeit der Bosch-Gruppe. Sie ermöglicht dem Unternehmen, langfristig zu planen und in bedeutende Vorleistungen für die Zukunft zu investieren. Die Kapitalanteile der Robert Bosch GmbH liegen zu 92 Prozent bei der gemeinnützigen Robert Bosch Stiftung GmbH. Die Stimmrechte sind mehrheitlich bei der Robert Bosch Industrietreuhand KG; sie übt die unternehmerische Gesellschafterfunktion aus. Die übrigen Anteile liegen bei der Familie Bosch und der Robert Bosch GmbH. Mehr Informationen unter www.bosch.com.

PI6745 - September 2009