Aici este locul în care se creează viitorul. Este o linişte completă, întreruptă doar de zgomotul monoton al dispozitivelor de laborator. 200 de oameni de ştiinţă şi experţi, în special chimişti şi ingineri de proces, în costumele lor de protecţie albastre şi mănuşi de unică folosinţă turcoaz, sunt singurele pete de culoare la locul lor de muncă ultramodern, de altfel fără pată: Centrul de Competenţă pentru Celule de Baterii Grupului BMW din nordul oraşului München. Pe 12.0000 de metri pătraţi, tehnologia pentru celulele de baterii de mâine este creată chiar acum. Tehnologia pentru celulele de baterii şi procesele de producţie sunt în continuare optimizate în laboratoarele şi facilităţile de cercetare ultramoderne. Grupul BMW doreşte să înţeleagă exact ce se întâmplă într-o celulă de baterie, cum arată compoziţia chimică ideală şi designul celulei de baterie şi cum poate fi produsă în serie mare. Experţii o compară cu coacerea unei prăjituri. Chimia celulelor este reţeta pentru a combina materialele unei celule de baterie litiu-ion, adică prăjitura, iar cele patru ingrediente: catod, anod, separator şi electrolit. Nu contează doar cantităţile exacte şi calitatea ingredientelor, ci şi felul în care acestea sunt reunite şi prelucrate, pentru că nu fiecare cuptor este la fel. Compoziţia celor mai importante materii prime, densitatea energiei şi a puterii, siguranţa, durata de viaţă etc. – toate acestea sunt cercetate la Centrul de Competenţă pentru Celule de Baterii. Acest lucru permite laboratorului să aprofundeze cunoştinţele existente, să urmărească diverse tendinţe pentru viitoarele celule de baterii şi să contribuie la conturarea dezvoltării propriu-zise. În acelaşi timp, Grupul BMW poate determina care formate de celule de baterii şi care materiale vor fi achiziţionate de la furnizori, dar şi în ce condiţii. Grupul BMW acordă o importanţă deosebită utilizării sustenabile a acestor componente. 

"Ca lider în sustenabilitate, ceea ce spunem cântăreşte mult în faţa furnizorilor noştri – şi putem apoi să ne folosim de această reputaţie pentru a ne atinge scopul. Acum avem un acord contractual cu producătorii noştri de celule care stipulează că aceştia vor folosi doar energie verde pentru a produce celulele noastre de baterii din a cincea generaţie. Mai târziu în acest an vom lansa această tehnologie cu BMW iX3 şi apoi o vom extinde la toată gama noastră de produse – inclusiv BMW iNEXT şi BMW i4 anul viitor. Pe măsură ce cresc volumele, utilizarea energiei verzi va economisi în jur de zece milioane de tone de CO2 în următorul deceniu. Pentru comparaţie, aceasta este aproximativ cantitatea de CO2 pe care o emite un oraş cu peste un milion de locuitori, precum München, pe an", explică Oliver Zipse, preşedintele Consiliului de Administraţie al BMW AG. Acesta este modul în care Centrul de Competenţă pentru Celule de Baterii creează prototipul unei celule de baterie care îndeplineşte în mod optim cerinţele pentru automobilele BMW acum şi în viitor.

În laboratorul său intern, Grupul BMW cercetează compoziţia şi proporţiile materialelor active dintr-o celulă de baterie. Catodul, polul negativ, este reprezentat în prezent de oxidul de litiu-nichel-mangan-cobalt. Grafitul este procesat pentru anod, polul pozitiv. În extracţia materiilor prime – în special extracţia materiilor prime cheie precum litiu şi cobalt – respectarea standardelor de mediu şi a drepturilor omului este o prioritate absolută pentru Grupul BMW. Pentru companie, extracţia şi procesarea în mod etic şi responsabil a materiilor prime începe chiar de la debutul lanţului valoric, în minele de materii prime. Din acest motiv Grupul BMW şi-a restructurat lanţurile de aprovizionare pentru următoarea a cincea generaţie de celule de baterii şi va achiziţiona cobalt şi litiu direct – fără intermediari – începând cu 2020 şi va pune materiile prime la dispoziţia producătorilor săi de baterii. În viitor, BMW va achiziţiona cobalt direct din minele din Australia şi Maroc; litiul va proveni, de asemenea, din Australia. Acest lucru va oferi 100% transparenţă în ceea ce priveşte originea acestor două materii prime importante. În plus, Grupul BMW, împreună cu BASF SE, Samsung SDI şi Samsung Electronics, au lansat proiectul pilot "Cobalt for Development" ("Cobalt pentru dezvoltare"), o iniţiativă trans-industrială în Republica Democrată Congo. Scopul său este acela de a îmbunătăţi condiţiile de lucru într-o mină de cobalt selectată. Companiile participante au apelat la Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH (Societatea Germană pentru Cooperare Internaţională) pentru a testa, pentru o perioadă de trei ani, modul în care pot fi îmbunătăţite condiţiile de viaţă şi de lucru în mina de cobalt şi în comunităţile din jur. Dacă proiectul are succes, abordarea poate fi transferată, pe termen lung, către alte mine mici, neindustriale.

Acum începe faza decisivă în viaţa unei baterii – utilizarea sa în automobil. Până în 2023, Grupul BMW plănuieşte să îşi extindă gama la 25 de automobile electrice, dintre care mai mult de jumătate vor fi pur electrice. Optimizarea celulelor de baterii are prioritate. Cu toate acestea, nu dimensiunea contează, ci tehnologia – sau mai degrabă eficienţa. Noile automobile electrice reuşesc deja să aibă o autonomie de până la 600 de kilometri cu o singură încărcare a bateriei şi tendinţa este de creştere. Durata de viaţă a unei singure baterii depinde în mare măsură de felul în care o utilizează conducătorul auto: încărcarea rapidă, de exemplu, solicită bateriile mai mult decât încărcarea convenţională. Temperatura ambientală, numărul de cicluri, gradul de descărcare şi vârsta bateriei – indiferent de utilizare – sunt, de asemenea, factori care influenţează durata de viaţă a bateriei. Aşteptările pentru durata de viaţa a unei baterii BMW au fost deja depăşite cu mult. Din acest motiv, Grupul BMW a decis să extindă kilometrajul maxim în Europa asociat cu garanţia de 8 ani a bateriei pentru BMW i3 de la 100.000 de kilometri la 160.000 de kilometri. Daca bateria automobilului a ajuns la sfârşitul duratei sale de utilizare după mulţi ani, totuşi, mai are un drum lung de parcurs. Dar unde să pui bateriile de la automobilele electrice dacă nu mai îndeplinesc cerinţele de condus, dar au totuşi un conţinut de energie de 70 sau 80 la sută?

Cu toate acestea, această energie electrică depinde de vreme şi, prin urmare, nu este 100% previzibilă. "Aici intră în joc sistemele de stocare cu baterii, precum cel folosit în bateriile Second Life", explică Daniel Hustadt, manager de proiect la producătorul de energie Vattenfall şi responsabilul pentru dezvoltarea tehnologiei. "Sunt acolo pentru a echilibra exact aceste fluctuaţii pentru a garanta echilibrul dintre cerere şi ofertă. Dacă există prea multă energie electrică în reţea din cauza fluctuaţiilor de producţie sau cerere, bateriile stochează surplusul. Dacă nu există energie electrică, bateriile o alimentează în câteva secunde." Durează aproximativ 10 ani până când conţinutul de energie al celulelor de baterii Second Life este complet epuizat şi apoi sunt reciclate. Ferma de stocare de la fabrica Grupului BMW din Leipzig dovedeşte, de asemenea, că aproximativ 700 de baterii BMW i3 pot fi folosite în continuare după ce au fost utilizate într-un automobil. Ca stocare de rezervă pentru energiile regenerabile, ele contribuie, de asemenea, la stocarea energiei electrice şi la reducerea costurilor energetice pentru o producţie sustenabilă.