Themenpapier Cluster Elektromobilität Süd-West Wertschöpfungspotenziale von E-Motoren für den Automobilbereich in Baden-Württemberg Inhaltsverzeichnis Vorwort ............................................................................................................................................................................. 4 4. Wertschöpfungspotenziale elektrischer Antriebsmotoren im automobilen Sektor in Baden-Württemberg ...... 60 Management Summary ................................................................................................................................................... 6 4.1. Herstellerlandschaft von Antriebsmotoren und (Sub-)Komponenten in Baden-Württemberg ............................... 61 4.1.1. OEMs und Tier-1-Unternehmen in Baden-Württemberg ....................................................................... 64 1. Ausgangslage und Zielsetzung .............................................................................................................................. 10 4.1.2. Tier-2 und Sublieferanten in Baden-Württemberg ................................................................................ 66 4.1.3. Hersteller- und Kompetenzlandkarte Baden-Württemberg ................ .................................................. 67 2. E-Motor-Technologien im elektrifizierten Automobil ........................................................................................... 12 4.2. Wertschöpfungspotenziale und Beschäftigungseffekte bei der Herstellung 2.1. Stand der Technik ............................................................................................................................................ 13 elektrischer Antriebsmotoren in Baden-Württemberg ..................................................................................... 68 2.1.1. Elektrische Maschinen ........................................................................................................................ 13 4.2.1. Wertschöpfungspotenzial in Baden-Württemberg ............................................................................... 69 2.1.2. Betrachtete Anwendungsgebiete im Rahmen dieses Themenpapiers .................................................. 19 4.2.2. Veränderung der Wertschöpfung durch Trends im Bereich der E-Motoren- und Produktionstechnologie 73 2.1.3. Schnittstellenkomponenten ................................................................................................................ 23 4.2.3. Aktuelle und zukünftige Beschäftigungssituation in Baden-Württemberg ............................................ 77 2.2. Produktionsverfahren E-Motoren .................................................................................................................... 25 . 2.2.1. Blechpaket ......................................................................................................................................... 26 5. Definition einer Standardlieferkette für elektrische Antriebsmotoren in Automobilanwendungen und 2.2.2. Statorproduktion ................................................................................................................................. 26 Implikationen für die Wertschöpfung in Baden-Württemberg ............................................................................. 80 2.2.3. Wellenproduktion ............................................................................................................................... 28 5.1. Standardlieferkette und Produktionsnetzwerk ................................................................................................. 81 2.2.4. Rotorproduktion .................................................................................................................................. 29 5.1.1. Weltweite Produktionsnetzwerke von Traktionsmotoren und deren Subkomponenten im Überblick ... 81 2.2.5. Gehäuseproduktion ............................................................................................................................ 30 5.1.2. Definition eines Standardlieferketten-Szenarios für elektrische Antriebsmotoren ................................ 90 2.2.6. Endmontage ....................................................................................................................................... 31 5.1.3. Bewertung des Standorts Deutschland bzw. Baden-Württemberg innerhalb des 2.3. Technologietrends von Traktionsmotoren und deren Subkomponenten ........................................................... 32 globalen Produktionsnetzwerks .......................................................................................................... 92 2.3.1. Trendanalyse Traktionsmotoren ........................................................................................................... 32 5.2. Wertschöpfungspotenziale für Baden-Württemberg ........................................................................................ 93 2.3.2. Implikationen für E-Motoren und Subkomponenten ............................................................................ 36 5.2.1. Einordnung der Technologiekompetenz und der Marktposition des Standorts Baden-Württemberg ..... 94 2.4. E-Motoren in Nutzfahrzeugen ........................................................................................................................ 37 2.4.1. Technologiebewertung E-Motoren in Nutzfahrzeugen ......................................................................... 37 6. Zusammenfassung und Handlungsempfehlungen ............................................................................................... 100 2.4.2. Ableitung von Synergieeffekten zwischen den Marktsegmenten ........................................................ 38 6.1. Zusammenfassung der Ergebnisse des Themenpapiers .................................................................................. 100 6.2. Handlungsempfehlungen und Potenziale durch E-Motoren für das Land Baden-Württemberg ......................... 102 3. Weltweiter Markt für E-Motoren in Automobilanwendungen bis 2030 ............................................................. 40 3.1. Bedarfe und Marktentwicklungen im automobilen Sektor ............................................................................... 41 Literaturverzeichnis ......................................................................................................................................................... 106 3.1.1. Prognose der globalen Fahrzeugneuzulassungen bis 2030 .................................................................. 41 Abbildungsverzeichnis .................................................................................................................................................... 110 3.1.2. E-Motoren-Bedarfe nach Antriebstopologie und Ausstattungsvariante .............................................. 47 Tabellenverzeichnis .......................................................................................................................................................... 112 3.2. Marktpotenziale für E-Motoren im elektrifizierten Antriebsstrang .................................................................. 52 Abkürzungsverzeichnis ................................................................................................................................................... 112 3.2.1. Kostenbewertung der relevanten Traktionsmotortechnologien ....................................................... ..... 52 3.2.2. Globale Marktpotenziale der relevanten E-Motoren ............................................................................ 56 3.2.3. Wertschöpfungsanteile im Rahmen der globalen Marktpotenziale ...................................................... 58 2 3 Im aktuellen Transformationsprozess der Automobilbranche Daher hat der Cluster Elektromobilität Süd-West eine Analy- ist neben der Digitalisierung der Wechsel zu elektrischen se der Wertschöpfungspotenziale von E-Motoren für den Antrieben ein entscheidender Erfolgsfaktor. Die Elektromo- Automobilbereich in Baden-Württemberg in Auftrag gege- bilität ist zukünftig der größte Hebel, um die gesetzten ben. Ein besonderes Augenmerk liegt auf den Wertschöp- Klimaschutzziele im Verkehrssektor zu erreichen und dem fungspotenzialen entlang der Herstellungskette. Ziel ist es, Anspruch einer umweltfreundlichen Mobilität bis zum Jahr Erfolgsfaktoren dafür aufzuzeigen, wie bei den zentralen 2030 gerecht zu werden. Elektromobilität hat dabei vielfälti- Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs eine ähnlich ge Ausprägungsformen – vom batterieelektrischen Fahr- starke Marktstellung wie beim Verbrennungsmotor aufge- zeug über Hybridkonzepte bis hin zu Brennstoffzellenanwen- baut werden kann. Das ist notwendig, um weiterhin als Au- dungen. tomobilcluster wettbewerbsfähig zu sein und Wohlstand und Beschäftigung in der Region zu sichern. Diese im Grundsatz ähnlichen Antriebsarten erhöhen die Komplexität der Arbeitsprozesse bei den Fahrzeugherstel- lern und Zulieferern, nicht nur in der Entwicklung, sondern Franz Loogen auch in der Produktion. Beim Umstieg auf alternative An- Geschäftsführer, e-mobil BW GmbH triebskonzepte fallen diverse bekannte Komponenten rund um den Verbrennungsmotor weg, gleichzeitig bieten ver- mehrt elektrische und elektronische Komponenten neue Wertschöpfungspotenziale. Dem E-Motor als zentralem Bauteil der Elektromobilität kommt neben der Batterie eine Schlüsselrolle zu, da er bei allen elektrischen Antriebskon- zepten benötigt wird, jedoch technisch sehr unterschiedlich