Technologiebasiertes Materialkostenmodell für Li-Ionen Batteriezellen in der Elektromobilität

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Die Li-Ionen Batteriezelle gilt als der größte Kostentreiber der Elektrofahrzeuge. Zurückzuführen ist dies vor allem auf die in der Produktion verwendeten teuren Rohstoffe. Mit einem detaillierten Verständnis über den Zusammenhang zwischen Batteriezellkomponenten, elektrische Zelleigenschaften und Kosten können die Materialkosten in der Zukunft gesenkt werden. Zurzeit verfügbare Ansätze zur Prognose von Materialkosten bei Li-Ionen Batteriezellen erfüllen die Anforderungen dafür nur unzureichend oder gar nicht. Erstrangiges Ziel dieser Arbeit war demnach die Entwicklung eines technologiebasierten Materialkostenmodells, welches im gesamten integrierten Produktlebenszyklus, mit einer hohen Prognosegüte bei gleichzeitig guter Wirtschaftlichkeit der Anwendung, genutzt werden kann. Das Materialkostenmodell besteht aus drei Partialmodellen: das Rohstoffmodell, das Lernkurvenmodell und das Massemodell. Untersuchungsbereich war die Wertschöpfungskette vom den Rohstoffen über die Batteriezellkomponenten hin zur Batteriezelle. Gesamtheitlich lassen sich mit dem Materialkostenmodell materialwirtschaftliche und materialtechnologische Kostenpotentiale gleichermaßen technisch sowie monetär bewerten. Die Ergebnisse des Materialkostenmodells bietet damit eine Entscheidungsgrundlage für das lebenszyklusorientierte Management.