Ökologische Technologien für heute und morgen Gerhard Korpitsch, TOYOYA Akademie 1 Agenda 1. Entwicklungsgeschichte 2. Toyotas Strategie von Zukunftstechnologien 3. Derzeitige Anwendungen 4. Zukünftige Anwendungen 5. Zusammenfassung 2 1
Toyotas Entwicklungsgeschichte 1969 Start of HV car development 1977 S800 gas turbine hybrid 1975 Century gas turbine hybrid 1997 Prius 2003 Prius 2 nd generation 2009 Prius 3 rd generation 2009 Lexus RX 450h 2007 1998 e-com Lexus LS 600h 2006 Lexus GS 450h 1997 RAV4-EV 2005 1996 1 st FC vehicle Lexus RX 400h 1960 1970 1980 1990 2000 2010 3 Gesetzliche Vorgaben CO 2 Reduktionsziele 180 CO2 g/ 100km 160 140 120 100 80 60 40 140 Toyota 120 95 20 0 2009 2015 2020 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 EU regulation / voluntary agreement on passenger cars 4 2
Gesetzliche Vorgaben Emissionsgrenzwerte PM (g/km) 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 2014 Euro 6 2009 Euro 5 0.00 0.10 0.20 Gasoline full hybrids 2005 Euro 4 0.30 Diesel regulation 2000 Euro 3 0.40 0.50 0.60 NOx (g/km) 5 Ziel: Nachhaltige Mobilität Nachhaltige Mobilität Energieressourcen CO 2 Reduktion Hybrid technology Luft Qualität Gasoline, diesel Gaseous fuels Biofuels Synthetic fuels Electricity Hydrogen Das richtige Auto zur richtigen Zeit am richtigen Ort 6 3
Abtriebskonzepte Fahrzeuggröße EVs HVs & PHVs mit Verbrennungsmotor Passenger cars Route buses FCHVs Heavy-duty trucks Motorcycles Short-distance commuters HV FCHV(BUS) FCHV Delivery trucks EV PHV Winglet Small delivery vehicles i series Reichweite Fuel Electricity Gasoline, diesel, bio-fuels, compressed natural gas, gas to liquids, coal to liquids, etc. Wasserstoff 7 HV - PHV Fahrzeuggröße EVs HVs & PHVs mit Verbrennungsmotor Passenger cars Route buses FCHVs Heavy-duty trucks Motorcycles Short-distance commuters HV FCHV(BUS) FCHV Delivery trucks EV PHV Winglet Small delivery vehicles i series Reichweite Fuel Electricity Gasoline, diesel, bio-fuels, compressed natural gas, gas to liquids, coal to liquids, etc. Wasserstoff 8 4
Was ist Hybrid? 2 Leistungsquellen, zum Beispiel: Benzinmotor + Elektromotor Benzinmotor Elektromotor 9 Vollhybridtechnologie EV Drive Motor-assist Motor-assist Regenerative braking Regenerative braking Regenerative braking Start/Stop Start/Stop Start/Stop Start/Stop Idle-stop Eco-run Mild hybrid Full hybrid 10 5
Vollhybrid-Effizienz Beide Motoren arbeiten zusammen Losfahren Normales Fahren Beschleunigen Verzögern/ Bremsen 11 Vorteile des Vollhybrids Umweltverträglichkeit Wirtschaftlichkeit Niedrige Hohe Emissionen Kraftstoffeffizienz (CO2, NOx, PM, HC) Vollhybrid Dynamische Perfomance Leistung & Beschleunigung Laufruhe Elektrisches Fahren 12 6
Verkaufszahlen (Hybrid) Units 2,500,000 2,000,000 2,14 Millionen 1,500,000 1,000,000 500,000 0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Ziel: 1 Million Hybridverkäufe pro Jahr, ab 2010 1 Hybridoption pro Modell, ab 2020 YTD Oct Cumulative data 13 Hybrid Synergy Drive CO 2 Emissionen: 89 g/km Normverbrauch: 3.9 l/100 km 14 7
Life Cycle Assessment (LCA) CO 2 Emissionen über den ganzen Lebenszyklus Index = 1 (for diesel vehicle at 150.000 km) 1 0 37% Vergleich Diesel Fahrzeug (D-segment, 2.2 l) neuer Prius weniger CO 2 CO 2 emissions in production 50.000 100.000 150.000 Laufleistung (km) Source: Independently verified by Japan Environmental Management Association for Industry(JEMAI) 15 Auris HSD Vollhybrid Erster Hybrid von Toyota aus Europa Markteinführung Herbst 2010 16 8
Lexus Hybrid Modelle GS 450h LS 600h RX 450h Mehr als 40% aller verkauften Lexus in Europa sind Hybride 17 Lexus RX 450h 148 g/km CO 2 299 PS Hohe Performance mit niedrigen Emissionen 18 9
Plug-in Hybrid (PHV) Tankstelle Öffentliche oder Private Energiestation Engine Motor Battery Fuel tank PHV: Das beste aus 2 Welten 19 Vorteile des Plug-in Hybrid Environment Dynamic performance Keine Reichweiteneinschränkung Voll- Hybrid Fuel economy Quietness Plug-in Hybrid Einfache Bedienung Infrastrukturunabhängig 20 10
PHV Projekt (Start 2009) Globaler Einsatz Europa ~200 USA 150 Japan 230 21 PHV Spezifikationen Lithium-Ionen Batterie EV Reichweite: ca. 20 km CO2 Emission: < 60 g/km EV Vmax : ca. 100 km/h Ladezeit: 90 Minuten (230V, 16A) Laden an jeder handelsüblichen Steckdose 22 11
Elektrofahrzeuge (EV) Fahrzeuggröße EVs HVs & PHVs with internal combustion engine Passenger cars Route buses FCHVs Heavy-duty trucks Motorcycles Short-distance commuters HV FCHV(BUS) FCHV Delivery trucks EV PHV Winglet Small delivery vehicles i series Driving distance Fuel Electricity Gasoline, diesel, bio-fuels, compressed natural gas, gas to liquids, coal to liquids, etc. Wasserstoff 23 Geschichte der EV EV Reichweite Ladezeit (200V) Einführungsjahr RAV4 EV 215 km 6-6.5 hours 1996 (Japan) e-com 100 km 3 hours 1999 24 12
Elektromobilität in Städten und Regionen 16. und 17. März 2010 EV Herausforderungen Reichweite Batterie (Kosten) Infrastruktur (öffentliche Ladestationen) Ladezeiten 25 FT-EV Einführungsdatum 2012 26 13
Batterie Technologie Energiedichte pro Gewicht (wh / kg) 10000 1000 100 10 0 Hydrogen CNG Brenngas Batterien Lithium-Ionen Nickel metal Blei Hydrogen absorbing alloy Gasoline Bio-diesel Ethanol Diesel Flüssigkraftstoff Notwendigkeit der Weiterentwicklungen von Batterien 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Energiedichte pro Volumen (Wh / l) 27 Fuel Cell Hybrid Vehicle (FCHV) Fahrzeuggröße EVs HVs & PHVs with internal combustion engine Passenger cars Route buses FCHVs Heavy-duty trucks Motorcycles Short-distance commuters HV FCHV(BUS) FCHV Delivery trucks EV PHV Winglet Small delivery vehicles i series Driving distance Fuel Electricity Gasoline, diesel, bio-fuels, compressed natural gas, gas to liquids, coal to liquids, etc. Wasserstoff 28 14
Elektromobilität in Städten und Regionen 16. und 17. März 2010 Brennstoffzellen Technologie Forschung seit 1992 Erster Prototyp 1996 Toyota FC stack Kraftstoff Vmax Reichweite Temp-Einsatz Einführung FCHV-adv FCHV Bus Wasserstoff 155 km/h 830 km Bis -30 C Juni 2008 Wasserstoff 80 km/h März 2005 29 Hybrid System Ablikationen Verwendung der Hybrid Technologie HV Engine Motor Fuel tank Battery PHV EV FCHV Engine Engine Motor Motor Fuel tank Fuel tank Battery Engine FC stack Motor H2 tank Battery Battery 30 15
Vielen Dank 31 16