Opel 2014-05-22 - Automotive

Elektroautos
Kundenerwartungen und technische Konzepte
Christian Kunstmann
Dr. -Ing.
Adam Opel AG
Automotive Cluster RMN – Forum XVI – Darmstadt 22. Mai 2014
Das Erdölzeitalter:
Steigender Energieverbrauch weltweit
 Heute: 900 Millionen Fahrzeuge weltweit
 98% fossile Kraftstoffe
 2020: 1,1 Milliarden Fahrzeuge
Das Erdölzeitalter:
Ölproduktion weltweit
120
Unsicherheit über Verfügbarkeit
100
Million barrels per day
Unconventional oil
80
Natural gas liquids
60
Crude oil:
fields yet to be found
3%
40
20
0
1990
Oil:
$ 10 trillion
cumulative
investments
required
2011 – 2035
1995
Crude oil:
fields yet to be developed
10%
Crude oil:
currently producing fields
Upstream
87%
Transport
Source: World Energy Outlook
International Energy Agency,
2011
Refining
2000
2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
Year
Das Erdölzeitalter
Verbrauchsentwicklung und Prognose
120
Millionen Barrel pro Tag
100
80
60
40
20
0
0
500
1000
1500
2000
2500 Jahr
Agenda
 Der Kunde und seine Erwartungen
 Technische Konzepte - Der OPEL Ampera
 Zusammenfassung
Kundenerwartung an Elektroautos
Reichweite
 > 300 km
 Zuverlässig & planbar
Preis
 Max. € 5.000 Mehrpreis
 Niedrige Betriebskosten
Laden
 Weniger als 30 Minuten
 Überall verfügbar
 Normaler Strompreis
Leistung
 Fahrspaß
 Komfortabel, sicher, großzügig
 Emissionsfrei
Kundenerwartung an Elektroautos
Reichweite
 > 300 km
 Zuverlässig & planbar
Preis
 Max. € 5.000 Mehrpreis
 Niedrige Betriebskosten
Laden
 Weniger als 30 Minuten
 Überall verfügbar
 Normaler Strompreis
Leistung
 Fahrspaß
 Komfortabel, sicher, großzügig
 Emissionsfrei
Energiespeicher für Fahrzeuge
Gewicht und Volumen für 500 km Reichweite (Mittelklasse)
Diesel
Compressed hydrogen 700 bar
Lithium ion battery
6 kg H2 = 200 kWh chemical energy
100 kWh electrical energy
System
Fuel
System
Fuel
System
Cell
43 kg
33 kg
125 kg
6 kg
830 kg
540 kg
46 L
37 L
260 L
170 L
670 L
360 L
Gewicht – Kosten – Ladezeit
Reichweite treibt Gewicht, Kosten, Ladezeit
Wird das billiger?
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Reichweite/km
450
500
Erwartete Entwicklung von
Batteriekosten und Energiedichte
200%
150%
Specific Energy [Wh/kg]
Battery Life [years]
100%
Specific Cost max. [$/kWh]
Specific Cost min. [$/kWh]
50%
0%
2000
2005
2010
2015
2020
2025
 Batterien bleiben teuer, schwer und groß
 Fahrzeugkonzepte müssen darauf ausgelegt werden
Kundenerwartung an Elektroautos
Reichweite
 Treibt Kosten und Ladezeit
Preis
 Wird teuer bleiben
Laden
 Weniger als 30 Minuten
 Überall verfügbar
 Normaler Strompreis
Leistung
 Fahrspaß
 Komfortabel, sicher, großzügig
 Emissionsfrei
Kundenerwartung an Elektroautos
Reichweite
 Treibt Kosten und Ladezeit
Preis
 Wird teuer bleiben
Laden
 Weniger als 30 Minuten
 Überall verfügbar
 Normaler Strompreis
Leistung
 Fahrspaß
 Komfortabel, sicher, großzügig
 Emissionsfrei
Diesel Tanken
vs.
Elektroauto Laden
Energiefluss:
Energiefluss:
18.000 kW
3,7 kW (16A~)
100 kW
(DC Schnelladung)
2 Min.
60 ltr
= 600 kWh
Verbrauch: 7 ltr/100 km
Verbrauch: 20 kWh/100 km
1 Std. Tanken:
25.700 km Reichweite/Stunde!
=> Jahresfahrleistung des Autos!
1 Std. Laden:
20 km Reichweite/Stunde bei 3,7 kW
500 km Reichweite/Stunde bei 100 kW
Ladezeit und Ladeleistung – Die Physik
8
3.7 kW, 230 V, single phase
7
Ladezeit / h
6
5
4
3
11 kW, 400 V, three phase
2
22 kW, 400 V, three phase
300 km Reichweite
200 km Reichweite
100 km Reichweite
1
0
0
10
20
30
Anschlussleistung / kW
40
50
Ladezeit und Ladeleistung:
… und was der Kunde eigentlich erwartet
8
7
Ladezeit / Std.
6
1,5 MW
5
Wasserkraftwerk Heilbronn
4
300 km range
3
300 km Reichweite in 3 Min. lade
=> Anschlussleistung 1 MW
2
100 km range
200 km range
1
0
0
10
20
30
40
Anschlussleistung / kW
50
1000 kW
Schnellladung (50...100 kW DC)
 Hier wird der Strom sehr teuer sein
 Das Laden dauert immer noch mehrere
10 Minuten
 Schnellladung hat „beruhigende Wirkung”
für den Fahrer
Laden wird immer Parken bedeuten
nicht „vorbeifahren und tanken“
 Die Ladedauer wird auch von der Anschlussleistung bestimmt
 Auch bei einer Batterie-Reichweite von 500 km kann man mit
einem Elektroauto ohne Range-Extender keine weiten Reisen
machen
 Geladen wird Zuhause über Nacht oder am Arbeitsplatz
(wie das Smartphone)
 Die Reichweite muss nur die täglichen Fahrten abdecken
 Öffentliche Ladesäulen sind für die Kaufentscheidung
eines Kunden förderlich, für den täglichen Betrieb aber
unerheblich
 Wer nicht „im persönlichen Umfeld“ laden kann,
wird sich vorerst kein Elektroauto kaufen
Abrechnung der Stromkosten
- ein etwas pragmatischerer Ansatz
Kundenerwartung an Elektroautos
Reichweite
 Treibt Kosten und Ladezeit
Preis
 Wird teuer bleiben
Laden
 Wird man Zuhause über Nacht
und am Arbeitsplatz
Leistung
 Fahrspaß
 Komfortabel, sicher, großzügig
 Emissionsfrei
Kundenerwartung an Elektroautos
Reichweite
 Treibt Kosten und Ladezeit
Preis
 Wird teuer bleiben
Laden
 Wird man zuhause über Nacht
und am Arbeitsplatz
Leistung
 Fahrspaß
 Komfortabel, sicher, großzügig
 Emissionsfrei
Was VOLT & AMPERA-Besitzern an ihrem Auto gefä
Kundenerwartung an Elektroautos
Reichweite
 Treibt Kosten und Ladezeit
Preis
 Wird teuer bleiben
Laden
 Wird man zuhause über Nacht
und am Arbeitsplatz
Leistung

Fahrspaß garantiert!
Agenda
 Der Kunde und seine Erwartungen
 Technische Konzepte - Der OPEL Ampera
 Zusammenfassung
E-REV – eine neue Fahrzeug-Kategorie
Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge
Begrenzte Leistung im EV-Modus
Batterie-elektrische Fahrzeuge
Eingeschränkte Reichweite
Elektrofahrzeuge mit verlängerter Reichweite
Volle Leistung, uneingeschränkte Reichweite
Vergleich E-REV – BEV
E-REV
Leistung
Benzin
Elektrische Energie
Tägliche Fahrstrecke
60 km
Langstrecke
BEV
Leistung
Elektrische Energie
Tägliche Fahrstrecke
60 km
Langstrecke
Vergleich E-REV – PHEV
E-REV
Verbrennungsmotor
bleibt AUS
Leistung
Benzin
Elektrische Energie
Tägliche Fahrstrecke
60 km
Langstrecke
60 km
Langstrecke
PHEV
Verbrennungsmotor
geht AN
Leistung
Elek. Energie
Benzin
Tägliche Fahrstrecke
Typische tägliche Fahrtstrecke
25%
80% der
täglichen Fahrten
kürzer als 50 km
20%
15%
10%
5%
0%
0-1
2-4
5-10
11-20
21-50
51-100
> 100
km
Quelle: Mobilität in Deutschland, 2002
Kosten
Reichweite treibt Gewicht, Kosten, Ladezeit
Range-Extender bleibt sinnvoll
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Reichweite/km
Opel Ampera
Ein vollwertiges Elektrofahrzeug
40–80 km
batterie-elektrische Reichweite
Volle Nutzbarkeit:
Fahrleistung und Betankung
wie bei Benzinfahrzeug
Opel Ampera – voll alltagstaugliches Elektroauto
 Erstes Elektrofahrzeug in Großserie
 Vollwertiges Erstfahrzeug
 Unabhängig von öffentlicher Lade-Infrastruktur
 Zuverlässige Leistungsfähigkeit
 Fahrspaß
 Erschwinglich
 Sicher
Geringe Last
Lastprofil
Hohe Last
Anwendungsfelder
verschiedener Antriebskonzepte
Stop-and-Go (Stadtverkehr)
Fahrprofil
Konstantfahrt (Autobahn)
OPEL RAK-e Concept 2011
Agenda
 Der Kunde und seine Erwartungen
 Technische Konzepte - Der OPEL Ampera
 Zusammenfassung
Zusammenfassung
 Batterien bleiben relativ teuer, groß und schwer
 Laden heißt parken – macht aber nichts
 Elektroautos ohne Range-Extender werden die heutigen Kundenerwartungen
an ein Auto nur begrenzt erfüllen
 Elektroautos bieten erheblichen Fahrspaß mit erneuerbaren Energien
 Kunden müssen Elektroautos er-fahren!
 Der Kunde entscheidet über den Erfolg der Elektromobilität –
die Abstimmung läuft
 Der Kunde wird die Technologie passend für sein Nutzungsprofil auswählen:
 Kleine Stadtflitzer
 Range-Extender Fahrzeuge für universelle Nutzung
 Emissionsfreie Rennreiselimousinen sind mit Brennstoffzelle machbar
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit