Hochschule Karlsruhe Technik & Wirtschaft Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Mobilität – die Markteinführung des Andy Fuchs Toyota Motor Europe – Berlin Office Peter Wandt Peter Wandt Technologie Consulting Karlsruhe, den 29.04.2015 August 1888 Quelle: Daimler AG Toyota – in Europa • Seit 1963 auf dem europäischen Markt • 9 Produktionsstandorte in 7 Ländern • 888.000 verkaufte Fahrzeuge in 2014 • Mehr als 850.000 verkaufte Hybridfahrzeuge in Europa (kumuliert) • Mitarbeiter: 93.400 (total) / 20.000 (direkt) Produktion in Europa 2/3 der in Europa verkauften Fahrzeuge werden auch in Europa produziert: • • • • • • • • • • • • Toyota AYGO Toyota Yaris Toyota Yaris Hybrid Toyota Auris Toyota Auris Hybrid Toyota Auris Touring Sports Toyota Auris Touring Sports Hybrid Toyota Verso Toyota Corolla Toyota Avensis Toyota Camry Toyota Dyna Probleme der Nutzung von Fahrzeugen Globales Wachstum der Industrie im 20. Jahrhundert Enormer Anstieg der Nutzung fossiler Brennstoffe Bevölkerungswachstum Wachsende Anzahl von Fahrzeugen Umwelt / Energiefragen Sorge um zukünftige Energieversorgung Steigende CO2 Emissionen Luftverschmutzung (NOX/PM/Ozone) Erhöhung der Unfallzahlen Luftqualität – Eine globale Herausforderung Toyotas Vision einer nachhaltigen Mobilität Toyotas Ziele Suche nach alternativen Energiequellen Entwicklung effizienter, emmissionsarmer Fahrzeuge Veränderung durch Einführung dieser Fahrzeuge Übersicht von Energiequellen, Brennstoffen und Antriebssträngen Gasoline Oil Diesel gas Natural Gas Gaseous fuels Coal Synthetic fuels Plants Biofuels Uranium Electricity Hydro, solar, geothermal electricity generation Hydrogen Antriebsstrang Conventional and hybrid vehicles PHVs EVs FCVs Conserve Brennstoff Diversify Energiequelle Die Rolle von Wasserstoff in einer nachhaltigen Gesellschaft Electricity storage facilities Energiefluss Thermal power generation Wind power Elektrizität Wasserstoff EVs/PHVs Renewable Energy Urban/ residential Fossile Brennstoffe Electricity Grid Industry Fossil Fuels HVs Photovoltaic generation Hydrogen-Electricity Conversion Power generation units Electrolysis Biomass Chemical plants Hydrogen tanks Refineries/chemical plants Hydrogen Grid High-volume, long-term storage FCV passenger vehicles/FC buses Wastewater Urban/ residential Automotive fuel Urban/ residential Toyotas Vision zukünftiger Mobilität FCVs HVs/PHVs Route buses Passenger cars Vehicle size EVs Full-size trucks HVs Home delivery vehicles FC buses Short-distance commuter vehicles EVs FCV PHVs Personal mobility Home delivery trucks passenger vehicles Travel distance Fuel Electricity Gasoline, diesel, biofuels, CNG, synthetic fuels, etc. Hydrogen EVs: Kurzstrecke; HVs & PHVs: Hauptnutzung; FCVs: Mittel- und Langstrecke Hybridtechnologie als Schlüsseltechnologie Mehr als 20 Jahre Entwicklungsarbeit durch Toyota 1996 2001 FCEV Fuel cell stack and metal hydride hydrogen tank 2002 2011 FCHV-4 Toyota FCHV FCV-R Testing begins on public roads in Japan & US World-first sale in US & Japan Sedan version with 700 km of cruising range (JC08 test cycle) 2001 2001 FCHV-3 FCHV-5 FC stack that achieves increased power output Featuring an onboard Clean Hydrocarbon Fuel reformer 2008 2013 Toyota FCHV-adv FCV Concept Range and cold start capabilities improved Concept version of FCV model 2015 Vorteile von Wasserstoff? Keine CO2 Emissionen Kann auf Basis vieler Primärenergiequellen hergestellt werden • von fossilen Brennstoffen (u.a. Erdgas) • von “Abfall” • von Wasser, in Verbindung mit erneuerbaren Energien Keine CO2 Emissionen beim Betrieb Weites Anwendungsfeld • Haushalt / Mobilität • seit über 200 Jahren in der Nutzung / Stadtgas • extrem leicht und schnelle Diffusion H 2 Hohe Energiedichte •höhere Energiedichte als Batterien •leichtere Transport und Speicherfähigkeit •unterstützt, die ungleiche Verteilung von Energie auszugleichen •kann fluktuierende, erneuerbare Energien speichern Toyota Mirai Europa Premiere Genfer Automobilsalon 2015 Modell - 4-Türer Luxus-Limousine -4 Sitzplätze Technische Daten -113 kW/153PS •1.535 - Leergewicht 1850 kg, •Breite 1815mm -9,6s 0-100km/h -v max 178 km/h, Always A Better Way •2.780 •4.890 Systemkosten Systemkostenvergleich EV / FCV EV Vorteile für EV FCEV Vorteile für FCEV Reichweite Always A Better Way Kostenentwicklung Batterie / Brennstoffzelle Always A Better Way Sicherheit bei Verwendung von Wasserstoff Quelle: chroniknet.de Always A Better Way Brandversuche Wasserstoff / Benzin 3s nach Zündung Quelle: Fuelcell Today Always A Better Way Brandversuche Wasserstoff / Benzin 1 min nach Zündung Quelle: Fuelcell Today Always A Better Way Architektur Brennstoffzellenfahrzeug Toyota FCHV-adv Quelle:Toyota Always A Better Way Architektur Brennstoffzellenfahrzeug Toyota Mirai Quelle:Toyota Always A Better Way Wasserstoff Sicherheit - Karosseriestruktur - Tanksystem - H2 Sensoren Always A Better Way Mirai Sicherheit Ausführung Bodengruppe Always A Better Way „Hochzeit“ Brennstoffzellensystem Always A Better Way Kaltstartfähigkeit Always A Better Way Leistungsbedarf Mittelklassefahrzeug Quelle: Toyota Always A Better Way 4/30/2015 Vergleich Wirkungsgradcharakteristik Brennstoffzelle/ Verbrennungsmotor Quelle:Toyota Always A Better Way Vergleich der CO2 Emissionen - Well to wheel Analyse Quelle Fraunhofer ISI Always A Better Way Mirai- Brennstoffzellensystem Always A Better Way Entwicklung der Leistungsdichte des Brennstoffzellenstacks Always A Better Way Weiterentwicklung des Brennstoffzellenstacks Always A Better Way Erhöhung der Stromdichte der Brennstoffzellen Always A Better Way FCHV Brennstoffzellensystem Always A Better Way Mirai- Weiterentwicklung Zelle Always A Better Way Mirai- Weiterentwicklung Zelle Always A Better Way Mirai- Weiterentwicklung Zelle Always A Better Way Mirai Befeuchtung Membran Always A Better Way Wasserstofftank Toyoda Automatic loom works Always A Better Way Wasserstofftank Produktion 3-D Webstuhl 2015 Always A Better Way Wasserstofftank Aufbau Nominal working pressure 70 MPa (approx. 700 bar) Tank storage density 5.7 wt% Tank internal volume Hydrogen storage mass Always A Better Way 122.4l (front tank: 60.0l, rear tank: 62.4l) Approx.. 5.0 kg Toyotas Vision zukünftiger Mobilität FCVs HVs/PHVs Route buses Passenger cars Vehicle size EVs Full-size trucks HVs Home delivery vehicles FC buses Short-distance commuter vehicles EVs FCV PHVs Personal mobility Home delivery trucks passenger vehicles Travel distance Fuel Electricity Gasoline, diesel, biofuels, CNG, synthetic fuels, etc. Hydrogen EVs: Kurzstrecke; HVs & PHVs: Hauptnutzung; FCVs: Mittel- und Langstrecke Notstromversorgung durch den FC-Stack Always A Better Way Brennstoffzellenanwendungen im Toyota Konzern Toyota Motor Corporation •Hino Motors Corporation •Miari •FCV Bus •Toyota Industries Corporation •FC Gabelstapler Always A Better Way •Aisin Seiki Co, Ltd •Stationäres Blockheizkraftwerk Übersicht globaler Wasserstoff-Infrastruktur U.S. H2USA established; infrastructure construction planned by DOE and private companies U.K. UK H2Mobility project Vision of 65 stations for basic national coverage Northeast U.S. Project started, aiming for 100 sites by 2020 Nordic Countries U.K. Nordic Countries MOU signed; hydrogen promotion program developed in Nordic countries Germany Japan Started construction of 19 sites in 2013; approx. 100 sites planned 2015 (as stated in Japan Reconstruction Strategy in July 2012) France Korea Japan China U.S. Germany 50 sites by 2015 (as stated in public-private basic agreement in 2012; 400 sites by end 2023 – H2 Mobility objective) Hawaii California 20 sites by 2015 (plans for >40 sites by 2016, as stated in July 2012 CaFCP road map) In operation Not in operation Planned Infrastructure development expected from early 2015 Infrastructure development expected after 2015 Einige hundert H2-Tankstellen sind bis Ende 2015 geplant Marktentwicklung von Hybriden 9 8 1 Million verkaufte Fzg. (pro Jahr) •Sep. 2014 Kumuliert über 7 Millionen verkaufte Hybride 7 million units 7 6 million units 6 1.2 5 million units 1.0 5 4 million units 4 0.8 3 million units 3 1.4 0.6 2 million units Annual sales (millions) •2012 erstmalig: Cumulative sales (million) Globale Hybrid Verkäufe 0.4 2 1 million units 1 0.2 0 0 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2014 2014 figures: Jan.-Sep. Europäische Markteinführung Verfügbarkeit ab Spätsommer 2015: Deutschland Dänemark England Die Zukunft der Mobilität ist angekommen… “ Das Ende der Steinzeit kam nicht durch den Mangel an Steinen” Technologische Innovationen und neue Ideen verändern unsere Gesellschaft und unser Leben. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !
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