Folien zum Vortrag am 29.04.15

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 !