Hochvoltbatterien Kein Ersatzteil wie jedes andere

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Hohe Kosten, aber niedriger Bedarf: Die Bevorratung von Ersatz-Hochvoltbatterien für E-Autos ist ein Problem für die Autohersteller. Welche Möglichkeiten zur Kosteneinsparung es gibt, hat die Unternehmensberatung Berylls untersucht.

Die Bevorratung mit Ersatzteilen ist für die Autohersteller ein Balanceakt zwischen möglichst niedriger Kapitalbindung und möglichst hoher Kundenzufriedenheit. Das Problem ist schon bei herkömmlichen Ersatzteilen nicht einfach zu lösen – doch bei Batterien für Elektroautos nimmt es enorme Dimensionen an. Die hohen Preise für EV-Batterien und der große Aufwand, den ihre Lagerung verursacht, stellen die Branche vor bisher unbekannte Herausforderungen.

Die Unternehmensberatung Berylls by Alix Partners hat sich nun mit diesem Problem beschäftigt und die unterschiedlichen Methoden untersucht, mit denen die OE künftig den Ersatzteilbedarf bei Hochvoltbatterien decken können.

Ersatzteil-Produktion mit vierfachen Kosten

Die Batterie ist die mit Abstand teuerste Einzelkomponente des Gesamtfahrzeugs, mit einem Anteil von 31 Prozent an den Herstellungskosten. In der Serienproduktion liegen die absoluten Kosten für eine Hochvoltbatterie im von Berylls berechneten Beispiel bei 9.300 Dollar. Wird der Stromspeicher hingegen nach Ende der Produktion des Fahrzeugs in kleinen Stückzahlen für den Ersatzteilmarkt weiterproduziert, steigt der Preis auf das Vierfache – die Herstellungskosten lägen dann bei 37.200 Dollar. Ein Batterietausch würde damit in praktisch jedem Fall den Restwert des Fahrzeugs überschreiten.

Würde der OEM allerdings eine gewisse Charge aus der Serienproduktion für späteren Ersatzbedarf auf Lager legen, dann droht mit der Zeit ein Verlust an Speicherleistung, selbst wenn die Batterien fachmännisch gelagert werden. Denn sie bauen nicht nur durch die Nutzung ab, sie unterliegen auch einer kalendarischen Alterung.

Batterien sollen abwärtskompatibel sein

Damit sind die bislang üblichen Methoden der Ersatzteilhaltung gleichermaßen unwirtschaftlich. Doch wie könnten Alternativen aussehen? Berylls hat verschiedene Möglichkeiten identifiziert.

Als wichtigen Teil der Lösung sehen die Experten die Ausgestaltung der Aftersales-Lieferverträge. Sowohl OEMs als auch Batteriehersteller müssen die Ersatzteil-Lieferung bereits in der Phase des Massenproduktionsvertrags planen und verhandeln, um die steigenden Kosten gegen Ende der Produktion und des Lebenszyklus der Fahrzeuge zu bewältigen.

Eine weitere Lösung wäre die Kompatibilitätsstrategie. Bei ihr müssten die OEMs bereits in der Planungs- und Konstruktionsphase ihrer E-Modelle Strategien zur Batteriekompatibilität auf Zell-/Modulniveau für alle Modelle, Plattformen und Generationen entwickeln. Durch die Verbesserung der Kompatibilität auf Zell-/Modulebene können OEMs die Stückzahlen erhöhen, die Herstellungskosten senken und möglicherweise ihre Abhängigkeit von Lieferanten für die Beschaffung von Ersatzteilen einschränken, eventuell sogar beseitigen.

Außerdem sieht das Berylls-Team um Michael Bang und Arthur Kipferler eine optimierte Serienfertigung als Lösung. Obwohl die Ad-hoc-Serienfertigung in kleinen Stückzahlen die teuerste Option ist, können die Kosten durch eine Erhöhung der Losgröße gesenkt werden. Denkbar wären auch Partnerschaften mit Spezialisten für kleine Stückzahlen. Einige OEMs experimentieren bereits mit Start-ups, die Akkus in kleinen Stückzahlen produzieren, und vergeben Aufträge an spezialisierte Batteriehersteller.

Wiederaufbereitung als Teil der Lösung

Auch die Wiederaufbereitung der Antriebsakkus kann Teil der Problemlösung sein – und ist es bereits bei mehreren Herstellern. Sie decken schon heute 15 bis 20 Prozent ihres Bedarfs an Ersatzbatterien durch wiederaufbereitete Akkus.

Um die Lagerhaltungskosten der After-Sales-Akkus auszugleichen, schlagen die Berylls-Experten vor, diese Batterien in ein Energiespeichersystem einzubinden. Die langfristige Batterielagerung erfordert ohnehin eine Zustandsüberwachung und regelmäßige Lade-/Entladezyklen. Angesichts der geringen Ladehübe und niedrigen C-Rate (Ladeleistung im Vergleich zur Batteriekapazität) im stationären Betrieb ist das ein sehr schonender Einsatz, der kaum Alterungseffekte verursacht. Die Gewinne aus dem Energiehandel könnten sogar die Lagerkosten ausgleichen und möglicherweise sogar die Kosten für die Batterien selbst decken, heißt es von Berylls.

Mit den skizzierten Methoden soll es den OEMs laut Berylls möglich sein, den Kunden auch viele Jahre nach EOP (End of Production) eine Versorgung mit Ersatzbatterien zu gewährleisten. Andererseits dürfte mit zunehmender Verbreitung von Elektroautos auch die Menge an gebrauchten Batterien steigen, die als Ersatzteil verwendet werden können.

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