Elektromobilität weltweit

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1 11. Juni 2015 Ulm Elektromobilität weltweit Prof. Dr. Werner Tillmetz Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) Baden-Württemberg -1-

2 -2- KURZPORTRAIT ZSW

3 ZSW Neue Energietechnologien Angewandte Forschung & Entwicklung: Batterien & Superkondensatoren - Materialien, Produktion Technologies, Systeme, Qualifikation Brennstoffzellen - Technologie, Systeme, Testzentrum Photovoltaik - Dünnschichttechnologie (CIS) & Anwendungssysteme Erneuerbare Kraftstoffe - Power-to-Gas, Biomasse, Vergasung Energiepolitik & Energiewirtschaft -3-

4 ZSW Partner -4-

5 Elektromobilität & Lithium-Ionen-Batterien MARKTENTWICKLUNG -5-

6 Elektromobilität Vielfältige Lösungen Schlüsseltechnologien: Batterie & Brennstoffzelle H2 Mild Hybrid Full Hybrid Plug-In Hybrid Brennstoffzellen- E-Fahrzeug Batterie-E- Fahrzeug Reichweite (elektrisch) Start / Stopp ca. 2 km bis 50 km ca. 500 km km elektrisch fahren Nutzung Erneuerbarer Energien Strom H 2 aus EE Strom Infrastruktur Betankung Einsatz beliebig (ideal für Stadt- und Regionalverkehr) beliebig Stadtfahrzeug Emission

7 Elektromobilität Vielfältige Lösungen Schlüsseltechnologien: Batterie & Brennstoffzelle Elektrofahrzeuge H2 Mild Hybrid Full Hybrid Plug-In Hybrid Brennstoffzellen- E-Fahrzeug Batterie-E- Fahrzeug Reichweite (elektrisch) Start / Stopp ca. 2 km bis 50 km ca. 500 km km elektrisch fahren Nutzung Erneuerbarer Energien Strom H 2 aus EE Strom Infrastruktur Betankung Einsatz beliebig (ideal für Stadt- und Regionalverkehr) beliebig Stadtfahrzeug Emission

8 1. Generation Fahrzeuge ist seit mehr als 6 Jahren erfolgreich im Alltagseinsatz 2. und 3. Generation aktuell auf der Straße Serienstart 2015 Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzelle mit regenerativem Wasserstoff Hyundai produziert aktuell 1000 Autos Toyota: Absatz hat begonnen 05/2015, Kooperation mit BMW Daimler/Nissan/Ford: Fahrzeuge bis 2017 erfüllen Kundenanforderungen - Reichweite - Schnelles Tanken - Heizung und Klima -8-

9 Weltweit E-Fahrzeuge auf der Straße USA, Japan und China führend Sehr hohe Wachstumsraten -9-

10 Neuzulassungen 2014 (weltweit) Starkes Wachstum in China Norwegen führt in Europa Markt für Fahrzeugbatterien: 2014: > 2 Mrd. 2020: ca. 15 Mrd. -10-

11 Die Top 5 im Fahrzeugbestand Fahrzeugbestand Neuzulassungen 2014: Nissan Leaf Tesla Model S Mitsubishi Outlander PHEV

12 Lithium-Ionen-Zellen WIRTSCHAFTLICHES POTENTIAL -12-

13 Lithium-Ionen-Technologie in etablierten Märkten Zellen für Unterhaltungselektronik, E-Bikes, Power Tools : Globaler Markt für Li-Ionen-Zellen 2014: ca.14 Mrd. US $ Zellenproduktion: Asien CAGR: 15% Neue Produkte: E-Bikes, E-Scooter Steigende Anforderungen (Kapazität) bei Smartphones, Tablets -13-

14 Lithium-Ionen-Technologie in der E-Mobilität Zelle: Entscheidend für viele Fahrzeugeigenschaften Reichweite, Kosten, Sicherheit, Zuverlässigkeit Batterie hat bis zu 40% Wertschöpfungsanteil am Fahrzeug davon Zellen bis zu 80% Zellenproduktion heute: Asien Dynamische Marktentwicklung für Fahrzeug-Zellen in 2014: > 2 Mrd. in 2025 : Mrd. in 2035 : > 100 Mrd. Tesla S, Toyota Prius, Audi A3 e-tron, BMW i3, Mercedes S500, Quellen: Hersteller -14-

15 ELEKTROMOBILITÄT: WARUM? -15-

16 Herausforderung Klimawandel: CO 2 Reduzierung durch Elektrifizierung des Antriebsstranges Quelle: Lamp, BMW, Batterieforum

17 -17- Herkunft der deutschen Primärenergie (2011)

18 Anteil Erneuerbare Energien bei Strom, Wärme, Kraftstoff -18-

19 Ziel: Hohe Wirkungsgrade und Kraftstoff aus Erneuerbaren Energien Typische Fahrzeug-Wirkungsgrade (Tank to Wheel): Verbrennungsmotor: % Brennstoffzellen-Elektroantrieb: % Batterie-Elektroantrieb: % Elektro-Fahrzeuge werden betrieben mit Strom oder Wasserstoff aus Erneuerbaren Energien -19-

20 Elektromobilität und Erneuerbare Energien 20 m 2 PV Fläche genügen, um den Strombedarf eines E-Fahrzeuges zu decken ( km pro Jahr, Deutschland) -20-

21 // Energie mit Zukunft // Zentrum für Sonnenergie- und Wasserstoff- Forschung Baden-Württemberg (ZSW) Forschungsproduktionslinie (Pilotfertigung) Materialforschung, Post-Mortem-Analysen Analytik, Elektrodentechnologie Batterietestzentrum Elektrische Tests Batterietestzentrum Sicherheitstests Batteriesystemtechnik -21-