130 om dagen: Av de 130 i3-ene som monteres i Leipzig hver dag, sendes flere til Norge. 5036 nye i3-er ble registrert her til lands i 2017.
130 om dagen: Av de 130 i3-ene som monteres i Leipzig hver dag, sendes flere til Norge. 5036 nye i3-er ble registrert her til lands i 2017. (Foto: Tom Werner/BMW)

BMWs plan for elbiler

Slik rigger BMW seg for elbil-revolusjonen

BMW sikter mot å ha en halv million elbiler på veien i 2019. Bli med til Tyskland for å se hvordan de forbereder seg på fremtiden.

München: Vi står i et gigantisk partytelt reist midt i et industriområde nord i München. Ute skinner solen utover en over stor, planert tomt. Inne stirrer rundt 100 par øyne mot en scene. Foruten logoen «BMW Group. The next 100 years.» og setningen BMW Gruppens kompetansesenter for battericeller – på tysk og engelsk – er veggene nøytralt hvite. En av forsamlingens mange menn i mørk dress går opp på scenen. Det blir stille.

– Det er mye som har skjedd siden vi for ti år siden begynte å satse på det vi nå kjenner som BMW i. Battericelleforskning er helt avgjørende for oss, for elektrisk mobilitet er fremtiden. Derfor skal vi nå bygge vårt eget senter hvor vi samler all vår kompetanse på battericeller, slik at vi kan forske på hvordan vi ytterligere kan forbedre alt fra cellenes råmaterialer og kjemi til batteriets levetid og lading. Industrien er i endring, og dette er en del av vår strategi for å utvikle oss, sier mannen, med navn Klaus Fröhlich.

Han er styremedlem i BMW AG og ansvarlig for konsernets forskning og utvikling.

Hele 200 millioner euro skal BMW investere i senteret over de neste fire årene. Det vil skape 200 nye arbeidsplasser, og skal stå ferdig allerede om et år.

Se bildeserie i karusellen nederst i artikkelen. 

Enkelt som Lego

Bare noen kvartaler lenger øst i München, nede i en kjeller i et eldre bygg i en liten sidegate, ligger de langt mer beskjedne lokalene hvor BMW i dag jobber med battericelletesting og prototyp-produksjon for femte generasjons elektriske drivlinje, som kommer i 2021.

Nå er elmotoren, girkassa og kraftelektronikken kombinert som en komponent for eldrift, istedenfor at de tre komponentene må være separat. Dermed får man en enhet som består av færre deler, tar mindre plass og er lettere (2,2 mot tidligere 3,5 kg).

Og jo lettere motoren er, desto lengre rekkevidde får bilen: 700 kilometer skal bli mulig når denne settes i serieproduksjon om tre år.

At de har klart å fjerne all bruk av sjeldne jordmetaller i enheten, og erstattet mye med resirkulert aluminium, bidrar også til å redusere vekten. Motorens virkningsgrad skal være 95 prosent. 5. generasjon skal være helt modulbasert, slik at tilpasning av ulike bilmodeller kan gjøres like enkelt som å flytte Lego-klosser. Den mindre og lettere motoren kan plasseres foran eller bak avhengig av om bilen har forhjuls- bakhjuls- eller firhjulsdrift, og full el eller ladbar hybrid.

Norges mest solgte/registrerte bilmodeller med ren eldrift i 2017:

1. Volkswagen Golf (6639 stk)
2. BMW i3 (5035 stk)
3. Tesla Model X (4748 stk)
4. Tesla Model S (3712 stk)
5. Nissan Leaf (3374 stk)

Norges mest solgte/registrerte bilmerker med ren eldrift i 2017:

1. Tesla (8460 stk)
2. Volkswagen (7505 stk)
3. BMW (5035 stk)
4. Nissan (3562 stk)
5. Renault (2533 stk)

Batterimodulene er nå mye mer kompakte, og vil få en standard ramme som passer i alle modeller og kan tilpasses i lengde etter behov. Tidligere har det vært ulike rammer til ulike modeller, noe som gir mye ekstraarbeid når én bil kan ha fra fem til 20 slike komponenter. Utviklingen av modulløsningen som nå snart skal rulles ut, har pågått siden 2009.

Start-up-hjelp

Batterimodulene skal igjen passe modulært inn i batteripakkene, som på en elbil fyller hele bunnen. Men BMW er usikre på hvor stor etterspørselen vil bli etter ulike variasjoner av eldrift og ladbar hybriddrift, så de må være forberedt på å svare uansett markedsbehov, og ha ulike batterimoduler som gjør det fleksibelt helt fra i3 til X5. Men alt, inkludert hvor lite, lett og effektivt et modulært system kan bli, avhenger til syvende og sist av battericellene.

Artikkelen fortsetter under bildet.

Biler i landskap: Mens de ansatte i administrasjonen i Leipzig jobber i åpent landskap, fraktes karosseriene fra en produksjonshall til en annen over hodene på dem. Arkitekt Zaha Hadid mente det ville minne dem på hva de faktisk jobbet med når de satt foran pc-skjermene. Foto: Mona Strande

Så i denne kjelleren i München pågår mange parallelle løp for å optimalisere cellene som avgjør elbilens egenskaper i samarbeid med ulike industripartnere. BMW har for eksempel en utviklingskontrakt med start-up- bedriften Solid Power for å øke energitettheten i cellene.

De jobber også med EC Power for å videreutvikle og industrialisere deres teknologi for temperaturregulering: Konseptet her er et slags «varmepapir» som varmer cellene innenfra selv om det på utsiden er minus 30 grader.

Teknologien skal gi cellene lik ytelse ved 0 grader celsius som de i dag har ved pluss 20 grader. En bokstavelig talt het nyhet for norske elbilister, med andre ord.

BMW har imidlertid ikke tenkt å slutte med å få cellene levert fra Samsung med det første. Arbeidet som gjøres her, og etter hvert i det nye kompetansesenteret, er ment for å forstå:

– Hovedårsaken til at vi bygger dette senteret er at vi vil ha den spesifikasjonskompetansen. Vi vil vite hva som er de implisitte strukturene i cellene, hva som er de beste produksjonsprosessene, kostnadsstrukturene ved utvikling – og kanskje til og med få muligheten til å sikre oss opphavsrett til
noe av dette. Å produsere cellene selv gir oss ingen konkurransefortrinn så sant vi ikke har en veldig overlegen teknologi, så det punktet holder vi åpent. Slik det er nå, er det ikke nødvendig for oss å ta den avgjørelsen, sier BMWs produksjonssjef Oliver Zipse til Teknisk Ukeblad.

27 GWh fra vind

I 2017 leverte BMW Group, som også inkluderer Mini og Rolls-Royce, 103.080 elektrifiserte biler til sammen. Målet var 100.000. Totalt solgte de 31.482 i3-er. 5036 av disse ble solgt til Norge, hvor BMW i3 ble Norges nest mest solgte
bilmodell uavhengig av drivstoff i fjor – kun slått av Volkswagen Golf.

BMW produserer i3 lenger nord-øst i Tyskland, i Leipzig. Det 229 hektar store, kvadratiske fabrikkområdet omkranses av veien BMW-Allé på tre sider, og har sin egen togstasjon på den siste. 60 prosent av bilene sendes herfra med tog, og det blir en del biler når det produseres nesten 1000 om dagen, hvorav 130 i3-er.

BMW Werk Leipzig

  • Startet serieproduksjon i 2005.
  • Produserer 980 biler daglig, hvorav 130 i3, 6-10 i8. De resterende er biler i 1- og 2-serien.
  • Det tar under 40 timer å bygge en bil.
  • Har 5300 ansatte.
  • Hovedbygningen er tegnet av Zaha Hadid, og vant den tyske arkitekturprisen i 2005.
  • Totalt er det investert over 2 milliarder euro i fabrikken, og i år bygges det for ytterligere 200 millioner euro for å utvide lakkeringsdelen og karosserifabrikken.

Men lenge før du kommer så nær at du får øye på bilene og BMW-skiltene, ser du fire gigantiske vindmøller. De produserer 70 prosent av energien til BMW i-produksjonen, eller 27 GWh per år. Resten kommer fra nettet. Målet er en utslippsfri produksjonslinje, og selv gaffeltruckene går på hydrogen.

Det er vel som seg hør og bør, når grunntanken bak i3 helt fra starten – og lenge før serieproduksjonen startet i 2013 – var at det skulle være en bærekraftig bil: Den består av 50 prosent resirkulert aluminium, har PET-fibre i tekstilsetene og passasjercelle i karbon. Dashboard-dekselet er laget av naturlige bastfibre fra kenaf, skinnet er satt inn med oliventre-ekstrakt istedenfor tradisjonell impregnering, og dørene er isolert med saueull. For å nevne noe.

BMW Group

  • Eier bilmerkene BMW, Mini og Rolls-Royce og motorsykkelmerket BMW Motorrad.
  • Har 31 produksjons- og monteringsanlegg i 14 land.
  • De har 124.729 ansatte.
  • I 2025 vil BMW Gruppen ha 25 ladbare modeller på markedet, hvorav 12 helektriske. De ladbare hybridene vil ha en elektrisk rekkevidde på inntil 100 km og de rene elbilene en rekkevidde på inntil 700 km.

Plast og roboter

Inne i karosserifabrikken er det overraskende stille og folketomt med tanke på at det er 5300 ansatte ved fabrikken. De som er på jobb her har som oppgave å passe på at all teknikken fungerer og at prosessene går som de skal. Her er det ingen mennesker som løfter, sveiser og skrur. Isteden er det tre ulike robotpar som løfter og rengjør ytre og indre sidepanel, har på lim, og holder delene mot hverandre til limet er herdet. Hele prosessen tar seks minutter. Fire andre roboter kontrollmåler hele bilkroppen før den sendes til sammensetting.

Når bilkroppen er ferdig – eller livsmodulen, som BMW kaller den – består den av cirka 150 deler i karbon og karbonfiber-forsterket plast (CFRP). Her skal bilkroppen veie 140 kilo. CFRP, som blant annet sidepanelene består av, er 50 prosent lettere enn stål, og 30 prosent lettere enn aluminium. Det er viktig for bilenes rekkevidde.

Når bilkroppene er godkjente, fraktes de en og en på små selvkjørende biler inn til montering av all «innmaten». Her er det flere stasjoner etter hverandre med 2 til 4 mann som jobber i sykluser på 6 til 8 minutter. De monterer dører, ratt, seter, dashbord og elektronikk etter kundens bestilling. Og så settes hele denne modulen sammen med kjøremodulen. Kjøremodulens hovedkomponent er naturlig nok det 230 kilo tunge batteriet som er boltet fast i chassiset.

Når de to modulene til slutt festes sammen, har i3-en fått en sluttvekt på 1250 kilo. Deretter gjennomgår den sluttester, før den er klar for å leveres til kunden – som så langt ofte har vært norsk.

Første X

Men til tross for i3-ens suksess, forstår BMW at det ikke er nok med en populær småbil. På samme måte som man ikke kan overleve bare på tøffe sportsbiler som i8 og i8 Roadster. Derfor har de sagt at de skal ha 25 elektrifiserte modeller innen 2025, hvorav 12 skal være helelektriske med en rekkevidde på inntil 700 km.

– Vi er nødt til å ha fleksibel produksjon når vi er usikre på hva kundene vil ønske. Vi antar at mellom 15 og 25 prosent av bilsalget vil være plug-in- hybrider eller heleelektrisk i 2025, men det er vanskelig å vite hvor raskt markedet vil utvikle seg det neste tiåret. Derfor endrer vi hele bilarkitekturen, slik at alle modeller kan lages med alle motortyper og vi kan skalere produksjonen etter etterspørsel, sier produksjonssjef Oliver Zipse.

Innen utgangen av 2019 er BMW Gruppens mål å ha minst en halv million elektrifiserte biler på veiene, og de har allerede sikret seg navnerettighetene til hele i-linjen: fra i1 til i9, og iX1 til iX9. Den første heleelektriske X-en – X3 – kommer i 2020.

– Med bedre batterier og lenger rekkevidde blir elektrisk mobilitet attraktivt for enda flere. Vår erfaring er at de som først kjøper elektrisk, holder seg til elektrisk. Så vi trenger bare å overbevise kundene våre én gang, sier styreformann Harald Krüger i BMW AG.

BMW skal ha hele 12 helelektriske modeller i 2025. (Foto: Tom Werner/BMW)
I dag: På denne tomta i et industriområde nord for München sentrum skal BMW bygge sitt nye kompetansesenter for battericeller. (Foto: Mona Strande)
Bygger raskt: Ved hjelp av Lean og prefabrikerte elementer mener BMW at det som i dag er en flat tomt skal ha et komplett kompetansesenter for battericeller om et år. Illustrasjon. (Foto: 3DKAD, DAMYANOV)
Målrettet: Utviklingssjef Klaus Fröhlich sier BMW ønsker å gå for ledelsen, også innen elektrifisering. (Foto: Mona Strande)
Mindre og lettere: I München pågår prototyp-produksjonen for 5. generasjons elektriske drivlinje, hvor elmotoren, girkassa og kraftelektronikken kombineres i en komponent. (Foto: Fabian Kirchbauer/BMW)
Viktig reduksjon: Størrelse og vekt har mye å si for elbilenes rekkevidde. En mindre motor gjør det også enklere å plassere den der det passer best i hver enkelt bilmodell, uavhengig av om kunden for eksempel vil ha bakhjulsdrift eller forhjulsdrift. BMW ønsker at bilene skal kunne tilpasses like enkelt som Lego. (Foto: Fabian Kirchbauer/BMW)
Spesifikasjonskompetanse: Battericellene er avgjørende for en elbils ytelse. BMW produserer ikke cellene selv, men bygger opp et eget forskningssenter for å forstå strukturene, prosessene og kostnadene bedre. (Foto: Fabian Kirchbauer/BMW)
Samarbeider med flere: BMW knytter til seg ulike gründerbedrifter og start-ups som har lovende teknologier for å bedre cellenes egenskaper og design. (Foto: Fabian Kirchbauer/BMW)
Testes nøye: Noen av utfordringene med dagens battericeller er lav energitetthet og at de presterer såpass mye dårligere i lave temperaturer. BMW håper å kunne bidra til at det ikke lenger blir noe problem. (Foto: Fabian Kirchbauer/BMW)
Elbiler ved BMWs bilfabrikk i Tyskland.
Produseres med vindkraft: BMW ønsker at elbilproduksjonen skal være mest mulig bærekraftig. 70 prosent av energien til elbilproduksjonen (27 GWh årlig) kommer fra fire store vindturbiner på fabrikkområdet. (Foto: Mona Strande)
Biler i landskap: Mens de ansatte i administrasjonen jobber i åpent landskap, fraktes karosseriene fra en produksjonshall til en annen over hodene på dem. Arkitekt Zaha Hadid mente det ville minne dem på hva de faktisk jobbet med når de satt foran pc-skjermene. (Foto: Mona Strande)

Kommentarer (17)

Kommentarer (17)