Ein Kostenmodell für Batteriepacks von Elektrofahrzeugen. Sind Kosteneinsparungen bei der Lithium-Ionen-Technologie möglich?

Masterarbeit aus dem Jahr 2016 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Wirtschaftsingenieurwesen, Note: 1,0, Technische Universität München, Sprache: Deutsch, Abstract: In Deutschland wurden und werden staatliche Anreize gesetzt, um den Absatz von E-Fahrzeugen zu verstärken. Von monetärer Seite existiert eine staatliche Kaufprämie von 2000 Euro für reine Batterieelektrofahrzeuge und von 1500 Euro für Plug-In-Hybridfahrzeuge. Darüber hinaus beschloss der Deutsche Bundestag jüngst eine Verdopplung der Kraftfahrzeug-Steuerbefreiung für E-Fahrzeuge von fünf auf zehn Jahre. Trotz dieser staatlichen Subventionen schwächelt der Absatz von Elektrofahrzeugen in Deutschland. Einer der Hauptgründe für den schleppend verlaufenden Verkauf von Elektrofahrzeugen ist der trotz staatlicher Förderungen nach wie vor hohe Anschaffungspreis dieser Fahrzeuge.

Bei einer genaueren Betrachtung der Kostenstruktur von E-Fahrzeugen kann als wichtigster Kostentreiber die Traktionsbatterie identifiziert werden. Hierbei sind wiederum zwei Faktoren für die hohen Batteriekosten verantwortlich. Zum einen werden aktuell für die Herstellung leistungsfähiger Zellen seltene und in der Regel somit teure Rohstoffe wie Lithium, Graphit oder Kobalt benötigt, zum anderen ist die Produktion, insbesondere großformatiger Lithium-Ionen-Zellen, aufgrund des fehlenden Massenmarktes noch nicht ausgereift. Skalen- und Lerneffekte haben sich noch nicht vollständig materialisiert. Aufgrund des aktuell noch nicht wettbewerbsfähigen Preises der Lithium-Ionen-Technologie ist daher die Beantwortung der Frage, ob nennenswerte Kosteneinsparungen im Bereich der Fertigung und der Materialkosten realisierbar sind, von zentraler Bedeutung, um das zukünftige Potential von Elektrofahrzeugen abschätzen zu können.

Ziel dieser Arbeit ist das Entwickeln eines neuen Modells durch die systematische inhaltliche Erweiterung und methodische Verbesserung bestehender Kostenmodelle. Dabei umfasst die inhaltliche Weiterentwicklung funktionale Erweiterungen des Kostenmodells wie das Modellieren neuer, alternativer Produktionsstandorte. Methodische Weiterentwicklungen auf der anderen Seite haben zum Ziel, die Produktionswirklichkeit möglichst realistisch und theoretisch fundiert im Kostenmodell abzubilden, und etwaige strukturelle Schwachstellen bestehender Modelle aufzudecken und zu beheben. Dabei liegt der Fokus dieser Arbeit auf einer fundierten Kostenmodellierung und somit primär auf betriebswirtschaftlichen Fragestellungen.