Tulevaisuuden ajoneuvoteknologiat ja liikenteen energianlähteet Kohti kestävää autoalaa Tulevaisuuden osaamishaasteet 10.3.2011 Valkea Talo, Helsinki TkT Juhani Laurikko, VTT
21.3.2011 2 Sisältö Autoteollisuuden haasteet ja reunaehdot Liikenteen energiavaihtoehdot Voimalaitteet Polttomoottoritekniikka Still Going Strong! Hybridiautot Best of Both Worlds Sähköautot Glorius History, but How is the Future? Vety ja polttokenno the End Game? Yhteenveto
21.3.2011 3 Haasteet
21.3.2011 4
21.3.2011 5 AJONEUVOTEOLLISUUDEN YMPÄRISTÖHAASTEET Evolution of Environmental Aspects kasvihuonekaasut tavanomaiset pakokaasupäästöt energian saatavuus Energy Greenhouse Gases CO 2 Exhaust Emissions CO,NOx,HC,PM 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 vaikeusaste >>> K-EFAM, 1778/1-drob-fr 08/01 VOLKSWAGEN AG Group Research
21.3.2011 6
21.3.2011 7 Kehityshaasteet Suorituskyky Valmistuskustannukset Polttoainetalous Pakokaasupäästöt (lainsäädäntö)
21.3.2011 8 Kehityshaasteet Suorituskyky Valmistuskustannukset TEKNISET SOSIAALISET POLIITTISET Pakokaasupäästöt (lainsäädäntö) Polttoainetalous
21.3.2011 9 Liikenteen energiavaihtoehdot
21.3.2011 10
21.3.2011 11 Teknisesti vaihtoehtojen lukumäärä on hyvin suuri, mutta kaikki eivät ole kilpailukykyisiä!
21.3.2011 12 Energian käyttöketju Raakaaine (primaarienergia) Kantaja (polttoaine) Konversio (moottori)
21.3.2011 13 nestemäiset (+bio) maa- ja biokaasu vety (H 2 ) Energian kantaja määrää voimalaitevaihtoehdot! vety (H 2 ) sähkö
21.3.2011 14 Polttomoottorit
21.3.2011 15 Polttomoottori edelleen vahvoilla Kohtuullinen hinta Koeteltu konsepti uskottava ja luotettava asiakkaiden keskuudessa helppo "myydä" Hyvä suorituskyky Mittavat investoinnit valmistukseen
21.3.2011 16 Henkilöautodieselit
21.3.2011 17 Diesel on luonnostaan taloudellisempi kuin ottomoottori!
Henkilöautotarjontaa Suomessa 21.3.2011 18 400 350 y = 58.536e 0.0008x R 2 = 0.7599 BMW M5 MB/McLaren SLR Roadster MB SL65AMG BMW M6 CO 2 (g/km) 300 250 200 150 100 50 smart fortwo Citroen Jumper HDi Lada Niva Opel Astra GTC Peugeot Expert HDi 90/120 Mazda MX-5 Fiat Panda Mini One MB SLK 55AMG Peugeot Boxer HDi 120 BMW 318i Honda Civic Hybrid Citroen C1 HDi Peugeot 107 Citroen C1 Toyota Aygo Ford Fiesta Peugeot 207 Hdi 90 Toyota Prius Volvo V50 1.6 DrivE Land-Rover Defender BMW 320iA MB G 320 S400L Hybrid MB S400 y = 51.006e 0.0007x R 2 = 0.7618 bensiinimoottori dieselmoottori 0 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 Omamassa (kg)
21.3.2011 19 kuva:
21.3.2011 20 Diesel MY2011 vs. EU6 2014/2015 0.400 0.350 EU6 - diesel 0.300 NO x (g/km) 0.250 0.200 0.150 Moottoriperheitä: 214 EU6 hyväksyttyjä: 3 0.100 Toyota Avensis 2.2 D-CAT Raja-arvo, diesel 0.050 Toyota Verso 2.2 D-CAT Toyota RAV4 X2.2 D-CAT Audi Q7 CleanDiesel Mercedes-Benz E/ML/GL/R 350 BlueTec 0.000 50 100 150 200 250 300 350 400 CO Kohti kestävää autoalaa - Tulevaisuuden osaamishaasteet 2 (g/km) - 10.3.2011 Valkea Talo, Helsinki
21.3.2011 21 ruiskutuspaineet kasvavat
21.3.2011 22 MUU DIESELTEKNIIKKA - EGR Pakokaasun kierrätys = EGR Alentaa palamislämpötilaa Tarkka säätö välttämätön > sähköiset säätöventtiilit > lambda-ohjaus Intergointi imusarjaan ja sylinterinkanteen
21.3.2011 23 Ahtamistekniikka
21.3.2011 24 AHTAMINEN SÄÄTYVÄSIIPINEN TURBO
21.3.2011 25 AHTAMINEN SÄÄTYVÄSIIPINEN TURBO Pienet kierrokset =pieni pakokaasuvirtaus
21.3.2011 26 AHTAMINEN SÄÄTYVÄSIIPINEN TURBO Suuret kierrokset =suuri pakokaasuvirtaus Suuntaus keskelle estää ryntäyksen
21.3.2011 27 Puhdistintekniikkaa
21.3.2011 28 Hiukkassuodattimen toimintaa tehostetaan Eliminoidaan pre-kat Pienempi DPF-kenno Vähäisempi PGM-sisältö Lyhyempi regeneraatioaika Vähemmän jälkiruiskutusta Vähemmän öljylaimenemaa Lähde: Rinolfi
21.3.2011 29
21.3.2011 30 Kohti kestävää autoalaa - Tulevaisuuden osaamishaasteet - 10.3.2011 Valkea Talo, Wolfgang Helsinki Hatz Audi AG
21.3.2011 31 MB - BLUETECH http://www.germancarfans.com/news.cfm/newsid/2060110.013/pageview/photo/photo/mini2/page/1/mercedes/1.html
21.3.2011 32 Bensa MY2011 vs. EU6 (2014/2015) 160 140 Moottoriperheitä ~300 EU6 yhteensopivia 98 % 120 NOx [mg/km] 100 80 60 EU6 raja-arvo 40 20 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Kohti kestävää autoalaa - Tulevaisuuden CO osaamishaasteet 2 [g/km] - 10.3.2011 Valkea Talo, Helsinki
21.3.2011 33 Moottori & puhdistus - Integroitu kokonaisuus Kaasunvaihto imusarja venttiilikoneisto ahdin tai ahtimet EGR Pakokaasun puhdistus katalysaattori(t) hiukkaspuhdistimet ja regenerointi Mekaaninen rakenne iskutilavuus palotila/puristussuhde Muut toiminnot OBD ja muu diagnostiikka limp home -toiminnot Polttoaineen syöttö tarkka annostelu muuttuva ruiskutuspaine adaptoituvuus minimi- ja maksimimäärille useita ruiskutuksia/työkierto Moottorin ohjaus joutokäynti momentin säätö hiukkasloukun regenerointi ajoituksen ja ruiskutusmäärän tarkka kontrolli
21.3.2011 34 Moottori & puhdistus - Integroitu kokonaisuus Kaasunvaihto imusarja venttiilikoneisto ahdin tai ahtimet EGR Mekaaninen rakenne iskutilavuus palotila/puristussuhde Polttoaineen syöttö tarkka annostelu muuttuva ruiskutuspaine adaptoituvuus minimi- ja maksimimäärille useita ruiskutuksia/työkierto Moottorin ohjaus joutokäynti momentin säätö hiukkasloukun regenerointi ajoituksen ja Pakokaasun puhdistus katalysaattori(t) hiukkaspuhdistimet ja regenerointi Yhteispelillä se sujuu Muut toiminnot OBD ja muu diagnostiikka limp home -toiminnot ruiskutusmäärän tarkka kontrolli
21.3.2011 35 Keskeinen tavoite: säilytä pakokaasujen puhtaus, paranna polttoainetaloutta
21.3.2011 36 GDI -suoraruiskustustekniikka GDI tekniikan käyttöönotto on keskeinen kehitysalue, sillä
21.3.2011 37 GDI tarjoaa hyvää polttoainetaloutta
21.3.2011 38 VW TSI TwinCharger Down-sizing http://www.vwvortex.com/artman/publish/volkswagen_news/printer_1496.shtml
21.3.2011 39 VW TSI TwinCharger remmiahdin turboahdin http://www.greencarcongress.com/2005/08/inside_vws_new_.html
21.3.2011 40
21.3.2011 41
21.3.2011 42 Fiat Multi-Air TM
21.3.2011 43
21.3.2011 44
21.3.2011 45 Displacement-On-Demand Kuva: SIEMENS Kehittynyt venttiilitekniikka Sähköisesti ohjattu ja käytetty venttiilistö Portaaton säätö Sylinterien lepuutus, jolloin kuormitus nousee käynnissä olevissa sylintereissä >> pienempi kulutus
21.3.2011 46
21.3.2011 47 Uudet palamisprosessit
21.3.2011 48 Uudet palamisprosessit Lähde: Volkswagen
21.3.2011 49 Uudet palamisprosessit diesel- ja ottomoottorien välimaastossa tavoitteena erittäin matalat lämpötilat ja siten pienet NOx - päästöt esim. HCCI (homogeneous charge compression ignition) hyvä hyötysuhde kolmitoimikatalysaattori riittää pakokaasujen puhdistukseen vaikeasti hallittava, mutta sopinee ainakin hybridiautoon, jossa moottorin toiminta on kokonaan ohjainyksikön hallinnassa
21.3.2011 50 A Serious Mismatch
21.3.2011 51 Standardisykleissä moottorit toimivat vain pienellä osalla kuormitusalueestaan motorway urban NEDC
21.3.2011 52 Standardisykleissä moottorit toimivat vain pienellä osalla kuormitusalueestaan
Oikeassakin ajossa paras hyötysuhdealue jää usein kokonaan hyödyntämättä!!! 21.3.2011 53
21.3.2011 54 Energian käytön vähentäminen kolme tietä Vähennetään ajoneuvon liikkumiseen tarvittavan energian tarvetta ja kehitetään energian talteenottoa Ajoneuvo Moottori Suoraruiskutusmoottorit ja uudet työkierrot (HCCI) Sähkömoottori Polttomoottori Polttokenno
21.3.2011 55 Hybridiautojen tekniikkaa
21.3.2011 56 Sähköinen ajovoimansiirto Hybridiauton idea eristää moottorin kuormitusten vaihtelulta moottorin toiminta helpompi optimoida voidaan käyttää erilaista työkiertoa (esim. Atkinson) mahdollistaa regeneratiivisen jarrutuksen, jolloin hyötysuhde paranee
21.3.2011 57 Lohner-Porsche Electromobile 1900-1905 Ensimmäinen hybridi Polttomoottori+sähkö(napa)moottorit (4 kpl) Ensimmäinen F. Porschen suunnittelema auto
21.3.2011 58 Hybridiautoja markkinoilla... Toyota Auris HSD Myynti alkoi syksyllä 2010
21.3.2011 59 Uusia hybridimalleja tulossa... Edessä: HDi diesel 120 kw /300 Nm Takana: sähkömoottori 27 kw /200 Nm Ei mekaanista yhteyttä! Peugeot 3008 HYbrid4 Markkinoille 2011
21.3.2011 60
21.3.2011 61 Percentage NEDC CO 2 Improvement (relative to Euro 4 Petrol Engine) Euro 4/5 Diesel Diesel Gasoline Euro 4/5 Gasoline Hybrids Percentage Cost Increase (relative to Euro 4 Petrol Engine) Source: Ricardo analysis communicated to CONCAWE (2008)
21.3.2011 62 Uudet energiankantajat
21.3.2011 63 Kriittiset tekijät Critical Issues Saatavuus Abundance Polttoainejakelu Refuelling infrastructure Joku näistä rajoitteista määrää tason, johon enintään ylletään! Yhteensopiva kalusto Compatible engines&vehicles
21.3.2011 64 Sähkö
21.3.2011 65 Sähkö energianlähteenä H2 Etuja & hyötyjä: hyvin monipuolinen tuotantorakenne mahdollisuus käyttää uusiutuvaa ja kotoperäistä energiaa voimakas CO 2 vähenemä mahdollinen (riippuu sähkön tuotantotavasta) jakeluverkko olemassa Haittoja & haasteita: vaikea varastoida, hyvätakutvielä kehitteillä käyttöturvallisuus, mm. korkeat jännitteet vaatii uuden autokaluston
21.3.2011 66 Sähkökäytön ominaisuuksia H2 Etuja & hyötyjä: Hyvä hyötysuhde reversibiliteetti Hyvä vääntömomentti liikkeellelähdössä Vähän mekaanisia osia >> pieni huollontarve Pyöramoottorit mahdollistavat uusia, joustaviajajopa radikaaleja rakennevaihtoehtoja Haittoja & haasteita: Teho-painosuhde vielä kaukana optimista Tehoyksikön hinta ei ole (vielä) kilpailukykyinen verrattuna polttomoottoriin Korkeiden jännitteiden turvallisuuskysymykset
21.3.2011 67 Sähköautoilla loistelias historia
21.3.2011 68 Sähköautoilla on pitkä historia 1900-luvun alkuvuosina sähköauto oli tasaväkinen ja täysin kilpailukykyinen vaihtoehtoihin, eli höyry- ja polttomoottori-käyttöisiin autoihin verrattuna 1900-luvun alkuvuosina Yhdysvaltain koko autokannasta sähköautot vastasivat noin 40 % osuutta 1903 Columbia Mark LX Electric Runabout 'Columbia Brougham' (1904)
21.3.2011 69 Who Killed the Electric Car? Suspect No. 1 John D. Rockefeller et.al., perustaja, Standard Oil (1870), maailman suurin, ylikansallinen öljy-yhtiö vuoteen 1911 asti* kasvava petrokemian teollisuus alkoi tuottaa halpoja ja energiasisällöltään ylivoimaisia polttonesteitä polttomoottoreihin Petrokemian teollisuus on nykyisin maailman suurin teollisuushaara A view of Signal Hill, just north of Long Beach, California, in 1930. The "forest" that you see are oil derricks, all drilled in the 1920's. Photo courtesy of the Los Angeles Public Library Photo courtesy of the United States Library of Congress *historiallinen perillinen Juhani Laurikko: nyk. ExxonMobil Tulevaisuuden Corp. ajoneuvoteknologiat ja liikenteen energianlähteet
21.3.2011 70 Who Killed the Electric Car? Suspect No. 2 Henry Ford, perustaja, Ford Motor Company (1903), maailman ensimmäin autojen suursarjavalmistaja Yhdysvaltain kasvava polttomottoriautoteollisuus alkoi tuottaa hinnaltaan halvempia autoja, jotka nostivat Amerikan pyörille Model T maksoi n. 500 USD Sähköautot maksoivat n. 2500-3000 USD Ford model T, 1908 Ford model T, 1908 1927 tuotettiin yhteensä 15,007,034 kpl Henry Ford, 1911
21.3.2011 71 Who Killed the Electric Car? Suspect No. 3 Charles F. Kettering, Dayton Engineering Laboratories Company (DELCO), patentoi polttomoottorin sähkökäynnistimen 1911 Ensimmäinen automerkki, jossa sitä käytettiin oli Cadillac, vuodesta 1912 Helpotti ratkaisevasti polttomoottorin käynnistämistä, joka aiemmin piti tehdä lihasvoimalla Varhaiset starttimoottorit olivat suorakytkentäisiä ja toimivat myös generaattoreina (vrt. nykypäivän hybridiautot!)
21.3.2011 72 Sähköautojen tekninen kehitys pakastettiin
21.3.2011 73 Uusi vuosituhat ja taas uusi yritys!
21.3.2011 74 Sähköautojen tekninen kehitys on vasta alussa Suurin osa nykyisin käytössä olevista ja valmistettavista sähköautoista perustuu polttomoottoriautojen konversioihin Ford Focus EV Kuva: Magna
21.3.2011 75 Sähköautojen tekninen kehitys on vasta alussa Suurin osa nykyisin käytössä olevista ja valmistettavista sähköautoista perustuu polttomoottoriautojen konversioihin Kuva: Mini / BMW Mini-E Kuva: Mini / BMW
21.3.2011 76 Sähköautojen tekninen kehitys on vasta alussa Myös komponentit ovat pääosin lainatavaraa, eli vasta kovin vähän autokäyttöön suunniteltuja ja optimoituja mutta... Kuva: Dodge
21.3.2011 77... joitain valmistajia jo markkinoilla... ZYTEK Inverter + Motor + Transmission
21.3.2011 78... ja ICE-hybridit vauhdittavat sähköautojen kehitystä Polttomoottori-hybridiautojen sähkökäytössä aivan samoja komponenttitarpeita kuin puhtaissa sähköautoissa Akku Moottori Invertteri Kuva: Peugeot
21.3.2011 79... sekä aitojen sähköautojen massavalmistus jo aluillaan! Citroën C-ZERO Nissan Leaf Mitsubishi imiev
21.3.2011 80... mutta radikaalit EV komponentit ovat vasta tulossa... pyörämoottorit Mitsubishi Michelin
21.3.2011 81... mutta radikaalit EV komponentit ovat vasta tulossa... superakut
21.3.2011 82 Käyttökohde ohjaa akkujen kehitystyötä HEV PHEV BEV
21.3.2011 83 Dr. Martin Linder McKinsey & Company
21.3.2011 84 Best Battery Technologies
21.3.2011 85 Perinteisillä polttoaineilla selkeä yliote - vaihtoehdot vielä altavastaajia Best Battery Technologies
21.3.2011 86 Lataushybridit
21.3.2011 87 Plug-In -hybridi 300 kpl koesarja 2010 sarjatuotanto 2012 + Plug-in HEV eli lataushybridi yhdistää perinteiseen hybridiautoon latausmahdollisuuden sähköverkosta Toimintamatkaa sähköllä muutama kymmenen km Polttomoottori jatkaa toimintamatkaa normaaliksi
21.3.2011 88
21.3.2011 89 Volvo V70 PHEV proto
21.3.2011 90 EREV-SÄHKÖAUTO: OPEL AMPERA/CHEVY VOLT 16 kwh:n litium-akusto toimintamatka sähköllä 60 km polttomoottorin iskutilavuus 1,4 l yhteisteho 150 hv vääntömomentti 370 Nm huippunopeus 161 km/h kiihtyvyys 0 100 km/h 9 s ilmoitettu bensiinin kulutus ECE testissä 1,6 l/100 km CO 2 päästö alle 40 g/km Tuotanto käynnistyy 2011
21.3.2011 91 on-board generator 1.4-liter ICE 16 kwh Li-Ion battery pack Kuva: GM Opel Ampera/Chevy Volt
21.3.2011 92 Riittääkö 50 km/pvä ajomatka? 50 km/pvä 200 päivänä tuottaa 10,000 km/a Bensiinimoottoristen henkilöautojen keskisuorite Suomessa on noin 18,000 km/a, eli yli 50 % voidaan ajaa sähköllä! Latausmahdollisuuksia myös varsin runsaasti, kiitos lohkolämmittimiä varten rakennettujen ulkopistorasioiden ICE-PHEV ICE-HEV EREV Kohti kestävää autoalaa - Tulevaisuuden osaamishaasteet - 10.3.2011 Valkea Talo, Helsinki BEV FCEV
21.3.2011 93 Pääasialliset kehityskohteet Akkujen hinnan alentaminen hintaodotus massatuotannossa 200-400 /kwh (nykytaso n. 1000 /kwh) Lisää akkujen valmistuskapasiteettia avaa autojen tuotannon pullonkaulan Päätökset latausinfrasta (hidas/nopea) ja latausverkoston rakentamisen aloittaminen Uusien liiketoimintamallien kehittäminen esim. akkujen leasing Kuluttajien luottamuksen hankkiminen! ICE-PHEV ICE-HEV EREV Kohti kestävää autoalaa - Tulevaisuuden osaamishaasteet - 10.3.2011 Valkea Talo, Helsinki BEV FCEV
21.3.2011 94 Vety
21.3.2011 95 H2 Vaihtoehto: Vety Etuja & hyötyjä: erittäin monipuolinen tuotantorakenne mahdollisuus käyttää uusiutuvaa ja kotoperäistä energiaa voimakas CO 2 vähenemä, vedyn tuotantotavasta riippuen Haittoja & haasteita: huono energiasisältö puuttuva jakeluinfra käyttöturvallisuus? (painesäiliöt) vaatii uuden kaluston (=polttokenno)
21.3.2011 96 Polttokennon toiminta Tuottaa sähkövirtaa suoraan vedystä ja hapesta Ei palamista, matala toimintalämpötila (<100 o C) ei haitallisia päästöjä, syntyy vain puhdasta vettä!
21.3.2011 97 n. 0.85 m n. 1 m n. 0.35 m
vety(kaasu) -säiliöt energiabufferi (kondensaattorit) 21.3.2011 98 jäähdyttimet tehoelektroniikka ja ajomoottori Polttokennoauto Honda FCX:n anatomia polttokenno apulaitteineen
21.3.2011 99 Polttokennoautojen käyttökokeet Autoja koekäytössä noin 1000
21.3.2011 100 Uusimpia polttokennoautoprotoja - Toyota Toyota Fine-X Toyota: Ennen kuin kaupallistaminen voi alkaa, kustannuksia pitää alentaa 99% Automotive Engineer (UK); Juhani Laurikko: August Tulevaisuuden 2005 ajoneuvoteknologiat ja liikenteen energianlähteet
21.3.2011 101 Cost Redcutions 100/1 = 100>10 % 10/1 = 10>1 % Graph: Toyota
Dr. Martin Linder, McKinsey & Company 21.3.2011 102
21.3.2011 103 LoU Vetyauto markkinoille 2015 Vahva sitoutuminen, kaikki suuret valmistajat* mukana Valmistusmäärät merkittäviä, yli 100 000 vuonna 2015 Infrastruktuuri rakentuu aluksi keskuksiin, EU/Saksa, USA/Kalifornia, JPN/Tokio-Yokohama *Daimler, Ford, GM/Opel, Honda, Hyundai, Kia, Renault/Nissan, Toyota Lähde: http://www.greencarcongress.com/2009/09/automakers-fcv-20090909.html
21.3.2011 104 Polttokennosähköautot polttoaine & jakelu
21.3.2011 105 Vetytankkaus Mittava investointitarve!
21.3.2011 106 Vedyn jakelu ja tankkaus tarjonta=asemat käyttöaste kasvaa hitaasti kysyntä=autot
21.3.2011 107 Uusimpia polttokennoautoprotoja - Ford Vety Sähkö on vetyauton varapolttoaine! Sähkö Ford HyEgde http://www.greencarcongress.com/2007/01/ford_introduces.html
21.3.2011 108 Hyötysuhdetarkasteluja
21.3.2011 109 Energian käyttö: tankista pyöriin Pathway analysis Tank-to-Wheels (TTW) Polttoaine tankissa Fuel On-Board Tässä tarkastelussa sähkö ylivoimainen, mutta Sähkö akussa Electricity On-Board Energian muunto Energy Conversion Vetotyö Traction Work
21.3.2011 110 Polttomoottorin energiatase
21.3.2011 111 Voimalaitteiden luonteet erilaisia polttomoottori sähkömoottori/generaattori
21.3.2011 112 Miten hyötysuhde koostuu sähköautossa? invertteri akku vetävä pyörä moottori voimansiirto
21.3.2011 113 Käytännön esimerkki Regeneraation maksimointi on ratkaiseva tekijä
21.3.2011 114 Polttoaineen tuotanto: lähteestä tankkiin Pathway analysis Well-to-Tank (WTT) Myös tämä osuus on otettava huomioon! Raaka-ainetuotanto Raw Material Extraction Polttoainetuotanto Fuel production Polttoaine tankissa On-board fuel Primaarienergia Primary energy Sähkön tuotanto Electricity production Alueelliset erot suuria! Jakelu ja tankkaus & lataus Distribution, Refuelling, Recharging Sähkö akussa Electricity On-Board
21.3.2011 115 Energia ja voimalaitevaihtehtojen vertailu
21.3.2011 116 Energia ja voimalaitevaihtoehtojen vertailu
LCA ottaa huomioon myös raaka-aineet, valmistuksen ja käytöstä poiston! 21.3.2011 117 hybrideissä raaka-aineiden ja valmistuksen osuus usein suurempi kuin tavanomaisissa autoissa!
21.3.2011 118
21.3.2011 119 Technology Roadmaps
21.3.2011 120
21.3.2011 121
21.3.2011 122
21.3.2011 123
21.3.2011 124 Conventional Powertrains Game over? Powertrain diversity and convergence gasoline gasoline diesel gasoline diesel alternative fuels HCCI diesel alternative fuels EV / range extender EV / battery EV / fuel cell EV (battery / fuel cell) hybrid hybrid EV / range extender 1997 2010? Automotive Technology 5 DS/NE-NA August 3, 2010 2010 Robert Bosch LLC and affiliates. All rights reserved.
21.3.2011 125 New powertrains: Estimated world market volumes volumes [mio. vehicles] 120 100 80 60 40 20 0 4.8 70 0.002 0.6 4.2 82 103 3,0 3.0 0.3 6.0 19.2 1.9 9.4 10.2 7.2 2008 2012 2020 *) ICE (gasoline / diesel) EV and PHEV Hybrid Vehicles (HEV) Others (FlexFuel, CNG, LPG) Automotive Technology 9 DS/NE-NA August 3, 2010 Robert Bosch GmbH 2010. All rights reserved.
21.3.2011 126
21.3.2011 127 Yhteenveto ja johtopäätöksiä Conclusions
21.3.2011 128 Yhteenveto Polttomoottorit Elinaikaennuste vielä hyvä, > 25 vuotta Dieselin osuus kasvaa edelleen, mutta monimutkainen pakokaasun puhdistustekniikka nostaa kokonaiskustannuksia alkaako suosio hiipua Euro6-tasolla? Suoraruiskutus + elektroniikka = must have Täysin säädettävä venttiilien ajoitus jo kulman takana displacement-on-demand >> tehonsäätö Taaksepäin yhteensopivat biopolttoaineet jatkavat polttomottorin käyttökelpoisuutta
21.3.2011 129 Yhteenveto: Hybridit ja uudet voimalaitteet Hybriditekniikka tulee polttomoottorin avuksi Polttomoottorin toiminta optimisäädöillä, kun sähkömoottori hoitaa tehonvaihtelutarpeet Regeneratiivinen jarrutus & lyhyt ajomatka sähköllä lisää hyötysuhdetta & rajoitettu 0-päästöinen ajomahdollisuus Polttokenno korvaa polttomoottorin, kunhan hinta ja kestoikä saadaan kohdalleen! Vetypolttoaineen jakelujärjestelmän rakentaminen on mittava investointi & haaste Vety-polttomoottori vain muutamien harrastus, mutta voisi vauhdittaa siirtymää
21.3.2011 130 Yhteenveto - Sähköauto Sähkökäyttö tarjoaa lupaavan reitin uusiutuvan ja hiilineutraalin energian tuomiselle liikenteeseen Teoreettinen hyötysuhdeperusta on hyvä, mutta komponenttikehitys ja tuotteistus on vasta alussa Sähkön tuotannon hiilitase on ratkaiseva ilmastovaikutusten kannalta ICE-PHEV EREV ICE ICE-HEV BEV
21.3.2011 131 12 11 10 9 8 7 6 1 2 3 4 5 Loppu Kysymyksiä? Kiitos mielenkiinnostanne!