Ein Dreiergespann: ein Interview mit dem Elektrohersteller TCCI Kompressor

In diesem Monat sprach T&BB mit Richard und Kara Demirjian von TCCI - einem Hersteller von Nutzfahrzeugen Kompressoren mit Sitz in Decatur, Illinois - über sein EV Innovation Hub: ein wahres "Triple Threat" mit einer Produktionslinie für EV-Komponenten, einem Klimatestzentrum und einer Schulungsakademie in einer einzigen Einrichtung, die im Rahmen einer öffentlich-privaten Partnerschaft mit dem Staat und lokalen Schulen entwickelt wird.

USA - In der zweiten Hälfte des zwanzigsten und zu Beginn des einundzwanzigsten Jahrhunderts waren die USA kein guter Ort, um eine neue Fabrik zu eröffnen. Steigende Kosten im Inland und die Konkurrenz aus dem Ausland dezimierten die amerikanische Industrie, und die Hersteller, die es geschafft hatten, mehrere Konjunkturabschwünge zu überleben, beschlossen, anderswo zu investieren, wo Arbeitskräfte und andere Kosten billiger waren. Nirgendwo traf es vielleicht härter als im "Rust Belt", einer wenig schmeichelhaften Bezeichnung für den Nordosten und den Mittleren Westen der USA, die sich entlang der Großen Seen erstrecken. Die Region hat diesen Namen erhalten, weil sie mit den skelettartigen Überresten von Fabriken übersät ist, die einst die Motoren der amerikanischen Industriemaschinerie waren, jetzt aber nicht mehr genutzt werden und verfallen sind.

TCCI Manufacturing, ein Unternehmen, dem es gelungen ist, seine Produktionsstätte in der Stadt Decatur, Illinois, in den vergangenen 35 Jahren durch verschiedene Wirtschaftskrisen hindurch am Laufen zu halten, bildete keine Ausnahme von diesem allgemeinen Trend. Das Unternehmen beschloss 2006, nach China zu expandieren, wo die Arbeitskosten niedriger waren, und eröffnete 2018 eine weitere Fabrik in Indien. Doch als die COVID-19-Pandemie der Welt vor Augen führte, wie überlastet und unbeständig die globalen Lieferketten geworden sind, beschloss TCCI, das Kosten-Nutzen-Verhältnis einer regionalen Fertigung vor Ort zusätzlich zur Erweiterung seiner Anlagen im Ausland genauer unter die Lupe zu nehmen. Angesichts steigender Logistik- und Lieferkettenkosten machte es einfach Sinn", so Kara Demirjian, ernsthaft darüber nachzudenken, ob es nicht besser wäre, "für unseren Markt" im Inland statt im Ausland zu investieren. Die Bedingungen waren reif für eine "Lokalisierung der Globalisierung" - eine direkte Umkehrung des Trends, der sich seit den 1980er Jahren durchgesetzt hat.

In der Tat hat die US-Regierung in den letzten Jahren eine intensive Kampagne geführt, um die Schwerindustrie in die Staaten zurückzuholen. Für die Nutzfahrzeugindustrie bedeutete dies zwischen 2023 und 2028 eine Finanzspritze in Höhe von 7,5 Mrd. USD für bestehende Programme der Federal Transit Administration, mit denen die Produktion von Elektrofahrzeugen und Vertrieb in den USA gefördert werden soll. Mit dem Geld werden Initiativen auf Bundesstaatsebene unterstützt, die darauf abzielen, Dieselbusse durch Elektrobusse zu ersetzen, und weitere Mittel wurden von den Regierungen der Bundesstaaten für die Forschung und Entwicklung von emissionsfreien Lkw und Bussen bereitgestellt.

Als Lieferant von elektrischen Kompressoren für neue emissionsfreie Fahrzeuge wird TCCI in hohem Maße von der Umstellung der Industrie auf elektrische Antriebsstränge profitieren. Das Unternehmen ist auch Nutznießer einer Partnerschaft mit der Stadt Decatur und dem Richland Community College, die im September letzten Jahres staatliche Fördermittel erhielten, um eine öffentlich-private Partnerschaft mit TCCI Manufacturing zu gründen, die eine neue Produktionsstätte für Elektrofahrzeugkomponenten Made in America Produkte umfasst. Aber die Ambitionen von TCCI für ein EV-Innovationszentrum in Decatur sind viel größer als das. Geplant sind ein hochmodernes Forschungszentrum für Elektrofahrzeuge, ein Testlabor für Nutzfahrzeuge, Land- und Baumaschinen sowie eine Ausbildungsakademie, in der Studenten aus der Region in der elektrischen Fahrzeugtechnik unterrichtet werden. Es wäre eine Fabrik, ein Testzentrum und eine Schule in einem.

In wenigen Monaten wird das TCCI den ersten Spatenstich für eine erweiterte Produktionsstätte und einen Raum setzen, den es "Klimazentrum für Innovation und Forschung" (CCIR) nennt. Die Produktion soll im zweiten oder dritten Quartal des nächsten Jahres anlaufen, und die erste Klasse der Akademie wird im Herbst desselben Jahres erwartet.

Hintergrund zu TCCI und seiner Produktpalette

Die Buchstaben "TCCI", die für "Tillotson Climate Control Inc." stehen, erzählen die Geschichte der Entstehung des Unternehmens in den späten 1980er Jahren. Das Unternehmen war und ist ein Familienunternehmen, das auf Gerald Demirjian zurückgeht, der in leitender Funktion bei der ehemaligen BorgWarner Corporation tätig war. Die BorgWarner Corp. durchlief eine Reihe von Umwälzungen und Transaktionen, aus denen schließlich die heute aktive BorgWarner Inc. hervorging. In dieser Zeit kaufte Demirjian Tillotson auf, einen Hersteller von Vergasern und eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der BorgWarner Corp., und er erwarb das Geschäft von BorgWarner Kompressor , das Automobilfirmen wie Ford belieferte. Tillotson, das heute Vergaser für hochwertige Rennkarts herstellt, wird immer noch von einem anderen Demirjian in Tralee, Irland, geleitet, während TCCI die Kompressoren übernahm und in den 1990er Jahren begann, Nutzfahrzeughersteller wie Freightliner, Navistar und Kenworth zu beliefern. Diese riemengetriebenen Zweizylinder Kompressoren werden immer noch in Decatur hergestellt und sind in Klimaanlagen von Volvo/Mack und Freightliner/Western Star sowie in Kühlaggregaten von Thermo King zu finden.

Als TCCI anfing, wurden die auf dem Markt befindlichen Kompressoren von Sanden, Valeo, Mahle und Denso in erster Linie für Personenkraftwagen hergestellt. Diese wurden auch in Nutzfahrzeuge eingebaut - ohne zu berücksichtigen, dass CV-Anwendungen härtere Anforderungen stellen und daher robustere Komponenten erfordern. Richard Demirjian zufolge hat sich TCCI einen Anteil am Weltmarkt für Kompressoren gesichert, weil das Unternehmen sich auf qualitativ hochwertige Produkte spezialisiert hat, die den anspruchsvollen Bedingungen im Schwerlastverkehr standhalten. Aus demselben Grund ist TCCI zu einem wichtigen Zulieferer für Landwirtschafts- und Baufahrzeughersteller wie Caterpillar und CNH Industrial geworden, deren Bedarf an robusten Komponenten noch größer ist.

TCCI gedeiht in der Regel unter Bedingungen, die sich für andere Hersteller als tödlich erwiesen haben. Das Unternehmen entstand aus der Krise der BorgWarner Corp. in den 1980er Jahren und stellte 2008 fest, dass sein Geschäft ansprang, während es bei anderen schnell abflaute. "Wenn die Dinge gut laufen und die Nutzfahrzeugindustrie boomt", erklärt Richard, "hat niemand Zeit, diese Fahrzeuge zu verkaufen". Wenn sich das Geschäft jedoch verlangsamt, versuchen die OEMs, wo immer sie können zu sparen, auch bei den Garantiekosten, und dann kann TCCI wirklich "glänzen und die Vorteile unseres Produkts zeigen und Marktanteile gewinnen". Die Kompressoren von TCCIs Konkurrenten waren zwar durchaus brauchbar, aber aufgrund von kostensenkenden Konstruktionsmaßnahmen im Laufe der Jahre immer weniger haltbar geworden. Infolgedessen waren sie den Anforderungen von CV-Anwendungen nicht mehr ganz so gut gewachsen, und TCCI stellte fest, dass die Erstausrüster auf die robusteren Produkte von Kompressoren zurückgriffen, weil diese weniger wahrscheinlich ausfielen und damit auch geringere Kosten verursachten.

In den 2000er Jahren beschloss TCCI, eine Produktionsstätte in der Stadt Ningbo in Zhejiang, China, zu eröffnen, und diversifizierte sein Angebot mit Produkte wie Taumelscheiben Kompressoren für Anwendungen mit geringer Leistung und Schwenkscheiben Kompressoren für die härtesten Bedingungen. Außerdem wurden wichtige Mitarbeiter der Konkurrenten Sanden und Denso eingestellt und mit der Erweiterung des TCCI-Portfolios und der Entwicklung neuer Produkte und Technologien zur Verbesserung der Kompressor Leistung und Haltbarkeit beauftragt. Mit diesen Maßnahmen konnte TCCI die Kosten senken, sein Produkte verbessern und seinen Marktanteil trotz der wirtschaftlichen Rezession ausbauen. Zwischen 2006 und 2015 stieg das Unternehmen Berichten zufolge von "fast null Marktanteil" zum "dominierenden Akteur in fast jeder Kategorie" auf.

Die mageren Zeiten für den Fahrzeugbau sind jedoch vorbei, und der derzeitige Boom bei Elektrofahrzeugen könnte die Marktposition von TCCI durchaus ins Wanken bringen. Deshalb hat sich das Unternehmen schnell auf die neuen Gegebenheiten eingestellt. Seine Präsenz in Europa - wo die Branche "den USA weit voraus ist" - hat TCCI - hat TCCI vor mehr als zwei Jahren mit der Entwicklung von 850-Volt-Autos begonnen Kompressoren und damit die Umstellung von 400-Volt-Autos auf Elektrofahrzeuge vorweggenommen, um die Ladezeiten zu verkürzen. Dennoch sei der Übergang zu vollelektrischen Fahrzeugen Kompressoren eine "riesige Lernkurve" gewesen, so Richard. Im Jahr 2018 holte sich TCCI die Hilfe eines technischen Experten von General Motors, der sich auf Kompressoren, Klimaanlagen und Wärmepumpen für ICE- und batterieelektrische Fahrzeuge spezialisiert hat. Er leitet nun weltweit das Advanced Engineering von TCCI und hat ein Team für die Konstruktion und Entwicklung des neuen Kompressoren aufgebaut, das laut Kara "den Weg für die Branche ebnet, indem es die größte Auswahl an elektrischen Kompressoren auf dem Markt bietet".

Der alte Kompressor ist "ein ziemlich einfaches Produkt". Es ist riemengetrieben und hat eine Kupplung, die den Motor für die Kraftübertragung nutzt. Eine elektrische Kompressor hingegen ist komplexer und spielt in einem Elektrofahrzeug eine größere Rolle. Zusätzlich zum herkömmlichen Pumpmechanismus verfügt das neue Kompressor über einen eigenen Motor, einen Wechselrichter und ein Steuergerät. Und neben den bisherigen HLK-Funktionen des alten Kompressor muss das neue Kompressor auch die optimale Temperatur für den elektrischen Antriebsstrang und insbesondere die Batterien aufrechterhalten.

TCCI zeigte seine neuesten Elektrofahrzeuge Kompressoren auf der IAA Transportation in Hannover im vergangenen September. Bei den gezeigten Modellen handelte es sich um die 850-Volt-, 34cc-, 46cc-, 60cc- und 120cc-Modelle Kompressoren mit einer Leistung von bis zu 29 kW. Die Produktspezifikationen für die 60cc und 120cc bedeuten, dass nur ein einziges Gerät benötigt wird, um sowohl die Fahrerkabine als auch die Batteriepakete zu kühlen, wodurch die Notwendigkeit entfällt, mehrere Kompressoren parallel zu betreiben. Auf die Frage, welche Unternehmen mit TCCI zusammenarbeiten, um das Produkt zu testen und zu verfeinern, nannte Richard Navistar und die Traton Group und verwies auf "viele Start-up-Unternehmen", die kürzlich in den Bereich der Elektrofahrzeuge eingestiegen sind.

Das Klimazentrum für Innovation und Forschung

Ein langlebiges und leistungsstarkes Kompressor zu bauen ist schön und gut, aber es ist nicht garantiert, dass es sich gut für ein Elektrofahrzeug eignet. Das Klimazentrum wird es dem TCCI ermöglichen, die Tests des neuen Kompressoren "auf das gesamte Fahrzeug zu übertragen".

Nach seiner Fertigstellung wird das CCIR über eine Klimakammer mit einer vollständigen Fahrzeughalterung verfügen, die ein Fahrzeug mit einer Länge von über 20 Metern und einer Breite von etwa 7 bis 8 Metern aufnehmen kann. Sie wird mehr als groß genug sein, um eine Sattelzugmaschine oder einen großen Reisebus bequem darin unterzubringen. Richard konnte nicht sagen, wie hoch das maximale Bodengewicht sein wird: Es wird davon abhängen, ob TCCI einen Rollenprüfstand oder eine andere Art von Rollenprüfstand einbaut. Der Tunnel wird auch über eine Solaranlage verfügen und Umgebungstemperaturen von bis zu minus 40 Grad und bis zu 55 Grad Celsius aufweisen. Ein Gleichstromladegerät in der Kammer wird es dem TCCI ermöglichen, auch die Auswirkungen des Schnellladens auf das Fahrzeug zu testen. Mit Hilfe dieser Einrichtungen können TCCI und seine Kunden die HVAC- und Kühlsysteme in Prototypen von Elektrofahrzeugen testen und ihre Auswirkungen auf den Zustand der Batterien unter streng kontrollierten Bedingungen beurteilen.

Das Klimazentrum wird eine Anlage in einem anderen Teil von Decatur ersetzen, die TCCI vor fünf oder sechs Jahren außer Betrieb genommen hat. Bei der Schließung des alten Zentrums verlegte TCCI seine Systemtische und Schwingerreger an seinen Hauptstandort und erweiterte seine Testmöglichkeiten. Die Wiederbelebung des Klimazentrums ist jedoch eine viel größere Aufgabe. Dazu muss ein großer Teil des bestehenden Gebäudes saniert werden, das ursprünglich in den 1940er Jahren zur Herstellung von Teilen für Sherman-Panzer im Zweiten Weltkrieg gebaut wurde. Das alte Gebäude hat ein instabiles Dach und Holzbinder, die 80 Jahre alt sind. TCCI wird die alte Bausubstanz abreißen und ein neues Gebäude für die neue Anlage errichten.

Die Entscheidung, den Standort in Decatur neu zu entwickeln, war nicht zwangsläufig. "Wir hätten jeden anderen Ort wählen können", sagte Kara und verwies auf die Anlage des Unternehmens in China, wo TCCI bereits Elektroautos herstellte Kompressoren, und den Standort in Indien, der ebenfalls "gut positioniert" war, um Produktionslinien zu duplizieren und den Betrieb zu erweitern. Doch als die COVID-19-Pandemie die bisherigen Geschäftsmethoden über den Haufen warf, setzten sie und Richard sich zusammen und diskutierten die Möglichkeit, das gesamte EV Innovation Hub in den USA zu bauen. Die hohen Kosten, die damit verbunden wären, würden einen solchen Plan jedoch möglicherweise zunichte machen. Die beiden beschlossen, zu prüfen, welche Anreize in Illinois und in anderen Bundesstaaten angeboten werden, um den Bau der Einrichtung in den Staaten finanziell zu unterstützen. Nach einer "ganzheitlichen Betrachtung der Infrastruktur" und der "Geschäftspartnerschaften" sowie der im Staat verfügbaren Steuervergünstigungen entschied sich TCCI schließlich für Illinois.

Kara arbeitete mit Gouverneur JB Pritzker zusammen, um finanzielle Unterstützung zu erhalten, und wurde als erstes Unternehmen in Illinois mit dem REV-Incentive-Programm für die Kapitalinvestitionen des Unternehmens und sein Engagement zur Erhaltung und Schaffung von Arbeitsplätzen ausgezeichnet. Sie hat auch Partnerschaften mit der Stadt Decatur und dem örtlichen Community College, dem Richland Community College, aufgebaut, die zu einem Partnerschaftszuschuss durch Rebuild Illinois führten. Die Partnerschaft schafft auch Forschungs- und Stammzellenprogramme mit mehreren öffentlichen Hochschuleinrichtungen im gesamten Bundesstaat Illinois. Die University of Illinois Urbana-Champaign, das Aushängeschild des Bundesstaates für höhere Bildung, gilt als weltweit führend im Bereich der Ingenieurwissenschaften. Zu den anderen Schulen, mit denen das TCCI jetzt zusammenarbeitet, gehören die Northern Illinois University und die University of Illinois Springfield. Die neue Einrichtung am TCCI wird eine EV Workforce Training Academy umfassen, in der Studenten in elektrischer Fahrzeugtechnik ausgebildet werden. Die EV Training Academy, die im nächsten Jahr neben der neuen Produktionslinie und dem CCIR eröffnet wird, ist ein neues Modell für die Entwicklung von Arbeitskräften mit einem Community College vor Ort bei TCCI. Kara erläuterte:

Die EV Training Academy bietet Studenten aus dem ganzen Bundesstaat die Möglichkeit, sich in den Bereichen fortschrittliche Fertigung, Informatik und Ingenieurwesen ausbilden zu lassen. Wir wissen, dass weltweit eine Lücke in unserer Softwareentwicklungstechnologie und bei den Arbeitskräften für umweltfreundliche Arbeitsplätze besteht.

Obwohl der Vorschlag, eine neue Produktionslinie für Elektrofahrzeugkomponenten in Illinois zu errichten, für sich genommen schon attraktiv genug war, betonte Kara, dass es die Kombination aus diesem Vorschlag, der CCIR und der Akademie war, die die Idee einer öffentlich-privaten Partnerschaft überzeugend machte. Infolgedessen erhielt TCCI im September letzten Jahres den ersten Steueranreiz des Bundesstaates Illinois für seine Investition in Höhe von 20 Mio. USD. Darüber hinaus gewährte der Staat dem Richland Community College 15,3 Mio. USD und der Stadt Decatur 6 Mio. USD, die bei der Entwicklung des Standorts Seite an Seite mit TCCI arbeiten werden. Nach ihrer Fertigstellung wird die "dreistufige" Einrichtung der Industrie, den Studenten und den Hochschuleinrichtungen offen stehen, um "Forschung, Studiengänge, Zertifizierungen, anrechenbare Zeugnisse und Lehrstellen für Industriepartner" anzubieten.

Die Zukunft der CV-Produktion im Mittleren Westen

Die letzten Jahre waren sowohl für Richard als auch für Kara ungewöhnlich. "Wer hätte gedacht, dass ich einmal Lehrpläne erstellen würde?" sagte Kara und bezog sich dabei auf die Partnerschaften des Unternehmens mit Hochschulen. Die EV-Technologie stellt neue Anforderungen an die Hersteller, und sowohl Auszubildende als auch erfahrene Ingenieure müssen sich darauf einstellen. "Unsere Elektroingenieure haben früher allein gearbeitet, ebenso wie die Mechaniker", so Richard,

und jetzt arbeitet das ganze Team zusammen, um die Effizienz zu verbessern und weniger Energie zu verbrauchen, um die gleiche Leistung zu erzielen [...] Ich glaube, dass wir eine engere Zusammenarbeit zwischen [Maschinenbau-, Elektro- und Softwareingenieuren] sehen werden, insbesondere bei der Software und der Hardware.

Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass Ingenieure, die heute ausgebildet werden, eine Ausbildung erhalten, die alle Aspekte der Entwicklung von Elektrofahrzeugen umfasst. Das neue Kompressor ist nicht mehr nur ein Pumpmechanismus, sondern ein elektrisches System mit Rechenleistung. Richard betonte die wachsende Bedeutung der Cybersicherheit, die für das Unternehmen ein völlig neuer Bereich ist: Das Kompressor befindet sich "auf der Haupt-CAN-BUS-Leitung des Fahrzeugs, so dass wir in der Lage sein müssen, dass unsere Software nicht gehackt werden kann."

Am TCCI sind also große Veränderungen im Gange, aber Richard und Kara wiesen auch auf andere Entwicklungen im Mittleren Westen hin. Die besten Ingenieurschulen der Region, darunter die University of Illinois, die University of Michigan und die Purdue University, arbeiten zusammen. Die Fahrzeughersteller kehren allmählich in den Mittleren Westen zurück, um dort zu investieren, und natürlich ziehen die Tier-1-Zulieferer nach. Die Situation ist weit entfernt von der vor fünfzehn Jahren, als man, wie Richard sich erinnerte, durch das Zentrum von Detroit fahren konnte und nur verlassene Unternehmen und von den großen Automobilfirmen entlassene Arbeiter vorfand.

Wenn Sie jetzt dorthin fahren, werden Sie feststellen, dass dort aufregende Dinge passieren - Teile von Detroit boomen.

Krisen gibt es in zwei Formen. Sie können negativ sein, wie etwa eine wirtschaftliche Rezession, oder sie können positiv sein. Der Aufschwung der Elektrofahrzeugherstellung ist eine Art "positive Krise", eine Phase des Wirtschaftswachstums, die jedoch für die Unternehmen, die nur langsam reagieren, gefährlich ist. Bisher hat TCCI bewiesen, dass es die negativen Krisen überstehen kann; mit der Umstrukturierung seines Werks in Illinois will es zeigen, dass es auch die positiven Krisen überstehen kann.

Richard Demirjian, Präsident von TCCI, ist seit über 35 Jahren für das Unternehmen tätig. Er überwachte die Umgestaltung des Unternehmens in den letzten zwei Jahrzehnten, die ein Wachstum von mehr als 300 % auf Vertrieb mit sich brachte, nachdem die Produktion auf sechs Länder ausgeweitet und in den letzten fünf Jahren 20 neue Produkte und Technologien eingeführt worden waren. Er ist ein Absolvent der University of Illinois, Urbana-Champaign.

Kara Demirjian Huss ist Vizepräsidentin von TCCI und gleichzeitig Präsidentin von DCC Marketing, einer Agentur, die sie im Jahr 2000 gegründet hat. Sie ist für die wichtigsten strategischen und kommunikativen Belange von TCCI verantwortlich und war federführend bei den Bemühungen um den Erhalt des Reimagine Electric Vehicle Incentive des Bundesstaates Illinois. Sie ist Absolventin der University of Illinois, Urbana-Champaign.