Antriebskonzepte der Zukunft Die Perspektive von Volkswagen

Transkript

1 Antriebskonzepte der Zukunft Die Perspektive von Volkswagen Dr. Wolfgang Steiger DGB Fachtagung Elektromobilität, , Hannover

2 7 Megatrends mit Wirkung 1. Klimawandel und Nachhaltigkeit 2. Verknappung von Energie und Ressourcen 3. Nahtlose Mobilität 4. Urbanisierung und Megacities 5. Globalisierung und Individualisierung 6. Demographischer Wandel 7. Gesundheit und steigendes Sicherheitsbedürfnis 2

3 Volkswagen Antriebs- und Kraftstoffstrategie Brenn- stoffzelle erneuerbar Elektrizität Wasserstoff Elektro- traktion SunFuel Erdöl Erdgas Benzin / CNG SynFuel Dieselkraftstoff Hybrid TDI /TSI DSG CCS 3

4 Gesamtheitlicher Ansatz einer Innovativen Antriebsstrategie bei Volkswagen Aufgeladene Direkteinspritz-Motoren und das einzigartige Doppelkupplungsgetriebe von VW sind Vorreiter auf dem Sektor verbrauchsgünstiger und fahrleistungsstarker Fahrzeugantriebe. TDI DSG TSI seit seit seit TDI TSI DSG Die Kombinationen aus TDI - oder TSI -Motoren mit DSG -Getrieben setzen Maßstäbe in Verbrauch, Komfort und in Fahrleistung. 4

5 Hybrid Antriebsstrang 1,4l T-FSI mit DQ200 Verbrennungsmotor 1,4l 110kW T-FSI Drehmomentgrenze DQ200 (verstärkt) Drehmoment [Nm] Leistung [kw] Getriebe DQ Drehzahl [1/min] 1,4l T-FSI (statische Kurve) 1,4l T-FSI + E-Maschine (max. 30sec.) 25 E-Maschine (20kW) + Trennkupplung (Impulsstartmodul) 5

6 Synthetische Kraftstoffe Diversifizierung der Energiequellen? Biomasse Erdgas Kohle Wasserstoff Synthese Gas (CO, H 2 ) Kraftstoff- Synthese BtL SunFuel SynFuel GtL Nutzung existierender Infrastruktur Diversifizierung mit gleichbleibender hoher Qualität H 2 6

7 Nachhaltigkeitsfaktoren für biogene Kraftstoffe CO 2 -Bilanz Landnutzung & Artenvielfalt Rohstoff Zertifizierung von Produktionsstandort und Rohstoff Effektivität der Landnutzung Risiko von Monokulturen- Verwendung von Pestiziden und Düngemitteln Soziale Wirkungen Gebrauch von Nahrungsmitteln Beeinflussung der Nahrungsmittelpreise 7

8 Vorteile synthetischer Kraftstoffe Direkte Verbesserung der lokalen Luftqualität beim Einsatz von synthetischen Kraftstoffen in vorhandenen Fahrzeugen, ausgelöst durch die besondere Reinheit der Kraftstoffe Reduzierung der globalen CO2 Emissionen beim Einsatz von Biomasse als Primärenergie für synthetische Kraftstoffe Möglichkeit der Entwicklung neuer Brennverfahren mit deutlich verbesserten Eigenschaften durch die Gestaltungsmöglichkeiten der synthetischen Kraftstoffe 8

9 Entwicklungspfade Übersicht Rohstoffe fossil Erdöl Kohle Uran Erdgas regenerativ Wind Wasser Solar Geothermie Biomasse Energie (-träger) Strom Kraftstoffe Benzin/Diesel CtL GtL BtL Biogas H 2 Antriebe Batterie/ E-Motor Brennstoffzelle konventionelle Antriebe (ICE) 9

10 2-Wege-Roadmap zu nachhaltigen Antrieben Fokus: Fokus: Verbrennungsmotorischer Antrieb Antrieb Zero Impact Powertrain integrierter Hybrid Mild-Hybrid Verbrennungsmotor Full-Hybrid Entwicklung & Produktion Fokus: Fokus: Elektrischer Elektrischer Antrieb Antrieb Schwerpunktthemen - Einzelzylinderhubräume > 400 cm³ - Brennverfahrensoptimierung (CCS /GCI) - Optimierte Kraftstoffe XTL - Emissionsreduzierung im gesamten Kennfeld - Hochaufladung, Reibungsreduzierung - Variabilitäten(Air/Fuel) - E-Technik-Integration in den konventionellen Antrieb - Hochleistungsbatterien Plug-In-Hybrid Elektroantrieb mit Range Extender Elektroantrieb mit BZ-Range Extender Schwerpunktthemen - Einzelzylinderhubräume < 250 cm³ - Brennverfahrensoptimierung im Hochlastbereich (kein CCS /GCI) - Emissionsreduktion im Vollastbereich - Hochaufladung, Reibungsreduzierung - Hochleistungs-E-Motoren (MEGA) - Hochenergiebatterien kw BZ-Stack Langstrecken- Elektroantrieb 10

11 Anforderungen an das Elektrofahrzeug und elektrische Energiespeicher Energie Elektrische Reichweite, Verfügbarkeit Komfortverbraucher Ladezeiten, -infrastruktur Technologie zukünftig: Lithium-Ionen Kosten Wirtschaftlichkeit, Marktakzeptanz, Recycling Leistung Fahrleistung, Performance, Dynamik, Lebensdauer Zyklen, Standzeit Sicherheit Fehler, Unfall, Missbrauch, Wartung, Komfort, Zuverlässigkeit 11

12 Entwicklung der Hochenergie Speichertechnologie elektrische Reichweite NEFZ [km] Golf Plattform 1500 kg, 18 kwh/100km Evolutionäre Entwicklung 140 Wh/kg * 600 W/kg Technologiesprung 170 Wh/kg * 800 W/kg revolutionärer Technologiewechsel 200 Wh/kg * 1000 W/kg Grenze d. Lithium-Ionen Technologie 1500 Wh/kg * 1000 W/kg *) Energiedichte bezogen auf Zelle EV 200 l Plug-In 100 l

13 twindrive : Konzeptideen Elektrische Kurzstreckenmobilität Nutzung alternativer & regenerativer Energieformen für die Kurzstreckenmobilität Verbrennungsmotorische Langstreckenmobilität Nutzung von flüssigen Kraftstoffen für die Langstreckenmobilität Ein weiterer Schritt in die Unabhängigkeit von fossilen Treibstoffressourcen Tanken von günstigem Strom am 220 V Netz Emissionsfreies Befahren gesperrter Innenstädte Verbrauchsoptimaler Antrieb durch Full- Hybrid-Funktionalität (Start/Stopp, E-Drive, Rekuperation) Fahrverhalten, Performance, Kraftstoffverbrauch und Reichweite ähnlich Full- Hybrid-Antrieb Netzstabilisierung durch EVU 13

14 twindrive: Grundkonzept des Antriebs Verbrennungsmotor Generator Kupplung 12 V DC DC HV-Netzverteiler HV-Batterie Elektromotor 1-Gang- Getriebe 14

15 HT-PEM Brennstoffzelle 2 nd Generation HT-PEM 160 C H 3 PO 4 H 2 O Reduzierte Systemkomplexizität keine Befeuchtung kein Wassermanagement Reduzierte Kühlung Reduzierter Katalysator- Bedarf hohe Toleranz gegenüber Gas Verunreinigungen 15

16 Space up! Blue - Zero Emission Van Elektroantrieb mit Lithium-Ionen Batterie und HT-Brennstoffzelle als Range-Extender Abmessungen 3680x1630x1570 mm Sitzplätze 4 vmax. 120 km/h km/h 13,7 sec. Zero Emission Reichweite 350 km Elektroantrieb Batterie Brennstoffzelle Wasserstoff Reichweite Batterie Reichweite H2 45 kw 120 Nm Li-Ion 12 kwh Hochtemperatur 700 bar 3,3 kg 100 km 250 km 16

17 Adaptive Antriebskonzepte individueller Mobilität Fuß Fahrrad E-Bike E-Fahrzeug E-Fahrzeug mit (BZ-)Range- Extender Verbrennungsmotor- Fahrzeug Wegstrecke [km] 17

18 Energieträger der Mobilität Szenario der Diversifikation in Europa SunFuel SynFuel CNG Erdölbasiert Elektrotraktion incl. H2 18

19 THINK BEYOND If I d asked them what they wanted, they would have said a faster horse. Henry Ford 19

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 20