Das E-Flex Konzept im Umfeld veränderter Energie- Szenarien

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1 General Motors Europa Karl Mauer Direktor Technologiekommunikation Das E-Flex Konzept im Umfeld veränderter Energie- Szenarien

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3 Bevölkerungswachstum und globaler Fahrzeugbestand Milliarden Menschen Bevölkerung Globaler Fahrzeugbestand 16% 12% 10% 8% % Zuwachsrate Fahrzeugbestand Quellen: U.S. Census Bureau International Population Database, GM Global Market & Industry Analysis

4 2020 Wachsende Bevölkerungszahlen und steigende Anzahl von Fahrzeughaltern bestimmen den globalen Fahrzeugbestand 15 Prozent Fahrzeughalter 1.1 Milliarden Fahrzeuge aneinandergereiht würden die Erde 125 mal umrunden

5 Regionale Märkte Technologietrends und gesetzliche Rahmenbedingungen Nordamerika Relativ niedrige Kraftstoffpreise (aber in starker Veränderung) 95% Benzinmotoren, Dieselantriebe vorwiegend in großen Trucks 65% 6/8-Zylindermotoren, 90% automatische Getriebe Hybrid-Marktanteil bei 2%, weiteres Wachstum wird erwartet Die größte Herausforderung besteht bei U.S. CAFE und den Emissionsvorschriften (besonders für Diesel)

6 Regionale Märkte Technologietrends und gesetzliche Rahmenbedingungen Lateinamerika Führend bei alternativen Kraftstoffen (speziell Ethanol) Ottomotoren stellen 90% des Marktes dar Fast 95% sind 4-Zylinder Motoren, 90% manuelle Getriebe Hauptherausforderung besteht bei den Produktkosten

7 Regionale Märkte Technologietrends und gesetzliche Rahmenbedingungen Asien und Pazifische Region Benzinmotoren machen 85% des Marktes aus 90% 3-4-Zylinder Motoren, 55% automatische Getriebe Diesel und Hybrid Marktanteile sind beide niedrig, jedoch wachsend Hauptherausforderung sind neue Verbrauchs-/Emissionsvorgaben in einem diversifizierten, schnell wachsenden Markt

8 Globale Verbrauchsvorgaben MVEG Zyklus 300 Regulatory Voluntary Proposed 275 US (T ruck Only) MVEG Cycle Adjusted GHG, g CO2/km US (Car Only) Phase 1 Korea Phase 2 Japan 2010 target (set in 1998) was achieved in 2004! Canada Australia Thailand China Phase 3 (est.) California (denied) New Zealand US India 125 Europe Japan Year Unless noted, all data plotted is an equivalent fleet average requirement

9 Regionale Märkte Technologietrends und gesetzliche Rahmenbedingungen Europa Relativ hohe Kraftstoffpreise Diesel und Benziner mit gleichen Marktanteilen 85% 4-Zylinder Motore, 80% manuelle Getriebe Hauptherausforderung ist die weitere Reduzierung des CO 2 Ausstoßes und die Erfüllung der Euro 5/6 Emissionsvorgaben

10 Europäische Umweltvorgaben sind nicht einheitlich Unterschiedliche Ebenen von CO 2 - and Emissions- Vorgaben EU Ebene (EU 2012 CO 2, EU5/EU6) Länderebene (Registrierung, Steuergesetzgebung) Städteebene (Einfahrbeschränkung für Innenstädte) Unterschiedliche Unterstützung alternativer Kraftstoffe Die Länder unterstützen den Einsatz alternativer Kaftstoffe (Erdgas, E85, Biodiesel) unterschiedlich stark Kein fester Standard für alternative Kraftstoffe (speziell Biokraftstoffe)

11 Schärfere Abgasvorschriften in Europa Seit Beginn gesetzlicher Regelungen Emissionen bereits um über 90% reduziert Innerhalb eines Jahrzehnts werden die zulässigen Emissionen um den Faktor 10 abnehmen Dieselmotoren von GM emittieren heute 70% weniger Partikel und 90% weniger NO x als vor 10 Jahren

12 Europäische Abgasgrenzwerte für Pkw (Benzin) 1970 EWG 70/220 HC EWG 77/ EWG 83/351 EWG 88/ CO EU1 EU EU EU4 NO x HC + NO x

13 Europäische Abgasgrenzwerte für Pkw (Diesel) EWG 83/351 EWG /436 EU EU3 EU4 PM 1990 EU HC + NO x CO

14 Zusammenhang zwischen CO 2 und Abgasnormen CO 2 ist nicht Bestandteil der Abgasnormen CO 2 ist das natürliche Produkt einer Verbrennung und damit kein Schadstoff und steht in direkter Relation zum Verbrauch Eine strengere Abgasnorm führt nicht zu geringerem Verbrauch Im Gegenteil die Reduktion von Stickoxiden erfordert eine fettere Verbrennung, was CO 2 erhöht Dieser Mehrverbrauch muss durch zusätzliche CO 2 Maßnahmen kompensiert werden

15 Schärfere Vorschriften: CO2 - Reduzierung CO 2 Emissionen in g/km 186 g/km 2006: 160 g/km Durchschnittliche Emissionen Erwartete EU- Vorschrift 2012: 120 g/km Quelle: ACEA

16 Gegenläufige Trends 140% 130% 120% 110% 100% 90% Average CO2 Emission Vehicle Mass Power Capacity 80%

17 Die Berücksichtigung der Energievielfalt Der Weg zur Elektrifizierung des Fahrzeugs Energiequelle Umwandlung Energieträger Antriebssystem Öl (konventionell) Rohöl basierend 1. & 2. Gen. Biokraftst. Flüssig Verbrennungsmotore Benzin/Diesel Öl (nicht-konvent.) Biomasse Künstliche Kraftst. Syngas CO, H 2 Regionale Nische Gasförmig (z.b.. CNG) Regionale Nischen ICE ICE Hybride Natürliche Gase Kohle Erneuerbare Energien (Solar, Wind, Wasser) Elektrizität Plug-In Hybrid ICE Range-Extended EV: IC/Brennstoffzelle Batterie Batterie Elektrifizierung Kernenergie Wasserstoff Brennstoffzelle

18 Zukünftige Antriebstechnologie - Die Strategie von GM Verbesserte Verbräuche und Emissionen Abhängigkeit von Öl reduzieren Wasserstoff Brennstoffzelle Batterie getrieb. elektr. Fahrz. (E-Flex) Hybrid Fahrzeuge (einschl. Plug-In HEV) Weiterentwicklung Verbrennungsmotore und Getriebe Zeit Energievielfalt Öl basierend (konventionelle und alternative Quellen) Biokraftstoffe (Ethanol E85, Bio-Diesel) Elektrizität (konventionelle und alternative Quellen) Wasserstoff

19 Weiterentwicklung von Motoren Benziner HCCI Reduzierung der Emissionen und des Verbrauchs Verbrennungsregelung (closed loop) Direkteinspritzung Zylinderabschaltung Hoch-AGR-Konzepte Variable Ventiltriebe Verringerung der Reibverluste Aufladung kurzfristig mittelfristig langfristig

20 Strategie für Benzinmotoren Hoch-AGR mit geregelter Ladungsbew. Variable Ventiltriebe Benzin-Direkteinspritzung Zylinderabschaltung Aufladung und Downsizing/Rightsizing

21 Weiterentwicklung von Motoren Diesel kurzfristig mittelfristig langfristig Reduzierung der Emissionen und des Verbrauchs Homogene Dieselverbrennung (HCCI) NO x -Nachbehandlung Harnstoff SCR oder Lean NO x Trap Injektor-Technologie neueste Generation Verbrennungsregelung (Closed Loop) Verbesserte AGR-Kühlung Vorgemischte Verbrennung bei Teillast Oxidationskatalysator und Dieselpartikelfilter Verringerung der Reibverluste Weiterentwicklung der Turboaufladung (Variable Geometrie, Mehrstufigkeit)

22 Benziner vs. Diesel: Entwicklung CO2 Emission Benziner PFI mit AGR Diesel Oxi-Kat Common-Rail Turbodiesel optimierte Verbrennung PDA Turboaufladung Vereinfachte Low-Cost-Version SIDI VVT SIDI mager + DPF + Start- Stop Downsizing inkl. besseres Startverhalten + NO x - Nachbehandlung Kombinationen Niedrigtemperaturverbrennung

23 Bioethanol Saab war 2007 Marktführer bei E85- fähigen Produkten in Europa Biopower verbindet die E85 Möglichkeiten mit Turboaufladung Das E85-Angebot wird zügig auf weitere Marken in Europa ausgedehnt GM hat 3 Millionen E85-fähige Fahrzeuge in den USA auf den Markt gebracht In Brasilien sind 95% des gesamten GM Portfolios flex-fuel Bioethanol

24 Strategische Kooperationen - Biokraftstoffe Ethanol auf Cellulose-Basis Zellulosebasis Holzabfälle Gräser/ Städtische. und industr. Energier. Pflanzen Abfälle Bis zu 96 Prozent Reduzierung von Treibhaus Emissionen in der Source-to-Wheel Bilanz verglichen mit Benzinmotoren Die strategischen Partnerschaften mit Coskata und Mascoma in den USA werden durch weitere europäische Kooperationen ergänzt

25 Zukünftige Antriebstechnologie - Die Strategie von GM Verbesserte Verbräuche und Emissionen Abhängigkeit von Öl reduzieren Wasserstoff Brennstoffzelle Batterie getrieb. elektr. Fahrz. (E-Flex) Hybrid Fahrzeuge (einschl. Plug-In HEV) Weiterentwicklung Verbrennungsmotore und Getriebe Zeit Energievielfalt Öl basierend (konventionelle und alternative Quellen) Biokraftstoffe (Ethanol E85, Bio-Diesel) Elektrizität (konventionelle und alternative Quellen) Wasserstoff

26 Entwicklung unterschiedlicher Hybridsysteme Gesamt-Fahrzeugleistung Maximalanteile Verbrennungsmotor Two Mode Batterie Micro Hybrid (Start-Stop) Mild Hybrid (BAS+) Strong Hybrid (Two-Mode) Motor aus im Leerlauf Motor aus bei Verzögerung Regeneratives Bremsen Elektrische Boost-Funktion Regeneratives Bremsen im gesamten Fahrzyklus Elektrisches Anfahren Motoroptimierung Downsizing Reiner Elektroantrieb

27 Elektrisch betriebene Konzept- Fahrzeuge Reine Elektrofahrzeug- Architektur Erweiterte Reichweiten Chevrolet Volt Concept Beitrag zur Batterieentwicklung Fertigungsentwicklung bereits initiiert Opel Flextreme Concept

28 GM E-Flex Am regulären Stromnetz aufzuladen Fahrzeugantrieb durch Elektrizität, die an Bord gespeichert oder erzeugt wird High Tech Batterie Generator an Bord betrieben Für Betrieb mit Brennstoffzelle geeignet E-Flex ermöglicht Betrieb mit unterschiedlichen Energieträgern

29 Extended-Range Electric Vehicle (E-REV) 120 kw (163 PS) Elektromotor 322 Nm Drehmoment Frontantrieb

30 Extended-Range Electric Vehicle (E-REV) 16 kwh Lithium-Ionen Batterie Speichermöglichkeit für Elektrizität aus dem regulären Netz

31 Extended-Range Electric Vehicle (E-REV) 1.4 Liter Vierzylindermotor 53 Kilowatt Generator E-Flex Reichweiten-Erhöhung Stromerzeugung an Bord

32 Extended-Range Electric Vehicle (E-REV) E-REV Lade-Anschlüsse Nachladen der Batterie aus dem regulären Netz

33 Volt: Vorteile für den Verbraucher Erspart Kunden mit einem täglichen Fahrprofil von ca. 60 km die Fahrt zur Tankstelle und ermöglicht emissionsfreien Betrieb Batterie am 220 Volt Stromnetz aufladbar, Ladezeit ca. 3,5 Stunden Konventionelle Reichweite durch Zuschaltung eines kleinen Verbrennungsmotors während der Fahrt zur Ladung der Lithium-Ionen Batterie

34 E-Flex Status Fahrzeug im regulären Entwicklungsprozess Über 150 Ingenieure im E-Flex Projekt-Team 400 Ingenieure aus dem Brennstoffzellen- Entwicklungsteam in Projekte mit konkreten Entwicklungsaufträgen verlagert

35 Zukünftige Antriebstechnologie - Die Strategie von GM Verbesserte Verbräuche und Emissionen Abhängigkeit von Öl reduzieren Wasserstoff Brennstoffzelle Batterie getrieb. elektr. Fahrz. (E-Flex) Hybrid Fahrzeuge (einschl. Plug-In HEV) Weiterentwicklung Verbrennungsmotore und Getriebe Zeit Energievielfalt Öl basierend (konventionelle und alternative Quellen) Biokraftstoffe (Ethanol E85, Bio-Diesel) Elektrizität (konventionelle und alternative Quellen) Wasserstoff

36 GM: Breites Brennstoffzellen Programm AUTOnomy HydroGen3 Hy-wire Sequel

37 Zafira HydroGen3

38 HydroGen4 / Equinox Fuel Cell Projekt Driveway Der bis dato größte Markttest für Brennstoffzellenfahrzeuge Die 4. Generation der GM- Brennstoffzellenflotte Mehr als 100 Fahrzeuge werden direkt von Kunden getestet 10 Fahrzeuge werden im Rahmen der Clean Energy Partnerschaft CEP ab Ende des Jahres in Berlin getestet

39 Herausforderungen meistern Es ist das erklärte Ziel von GM, die Herausforderungen zielgerichtet zu erfüllen und hierbei eine führende Position einzunehmen Bei der weiterer Reduzierung des CO 2 Ausstoßes ist darauf zu achten, dass Fahrzeuge und Technologien für den Kunden erschwinglich bleiben Die Regierungen nehmen eine Schlüsselposition ein: Definition von geeigneten Rahmenbedingungen um Standards für alternative Kraftstoffe und die notwendige Tankstellen-Infrastruktur einzuführen Anreize für Autokäufer, sich schnell modernen, umweltschonenden Technologien zuzuwenden Die Veränderungen können ein positives Momentum für die Automobilindustrie bewirken. Die Flexibilität für unterschiedliche Kundenwünsche in den unterschiedlichen Regionen muss gemäß Marktentwicklung gewahrt werden

40 Ein klares Statement GM's advanced propulsion strategy is, simply put, to offer a broad range of clean and efficient vehicles powered by different sources of energy to respond optimally to local consumer needs around the globe. Rick Wagoner CEO, General Motors Corporation Geneva Motor Show 2008

41 General Motors Europa Karl Mauer Direktor Technologiekommunikation Das E-Flex Konzept im Umfeld veränderter Energie- Szenarien