Červen 2009 RF 042my
Bosch – dodavatel systémů: K budoucnosti automobilu vede mnoho cest
Dr. Bernd Bohr, Vedoucí divize Automobilová technika Bosch
Přednáška k 59. mezinárodnímu kolokviu pro motoristický tisk Boxberg, červen 2009
Robert Bosch GmbH Postfach 10 60 50 70049 Stuttgart Corporate Communications E-Mail
[email protected] Telefon: 0711 811–48563 Telefax: 0711 811– 7612 Leitung: Prof. Uta-Micaela Dürig Presse-Forum : www.bosch-presse.de
Vážené dámy a pánové, je jisté, že i v budoucnu se budeme z místa A do místa B přemísťovat automobilem. Méně jisté však je, díky čemu se bude pohybovat samotné auto. Naše branže je v současné době plná očekávání očekávání nových technických impulsů k tomu, jak se vymanit z hospodářské recese. Podle nových obchodních modelů se zdá být nejblíže elektromobilita – s nulovými emisemi a nekonečným přísunem proudu ze zásuvky. Bosch chce tuto vizi přetavit do reality se svými inovacemi, tak jako jsme v minulosti vždy znovu a znovu pomáhali vyvíjet řízení auta. U všech našich průkopnických výkonů bylo zřejmé, že za dosažením výsledků stojí dlouhodobé přemýšlení a v případě nezdarů odpovídající vytrvalost. Není třeba říkat, že cesta k elektromobilu je hrbolatá, možná ještě hrbolatější než cesta skrz současnou recesi, a především bude trvat déle. To je i důvod, proč na tomto kolokviu pro motoristický tisk chceme v této souvislosti prezentovat dva body: •
Dodavatelé systémů jako společnost Bosch budou všestranně přispívat svými technologiemi tak, aby budoucí elektropohon skutečně dostali do ulic.
•
Za druhé budeme ještě řadu desetiletí dále rozvíjet spalovací motor. Jak u vznětového, tak i u zážehového motoru vidíme ještě značný potenciál účinnosti i hospodárnosti.
Ani to však ještě není všechno. Je jedno, čím budou vozidla budoucnosti poháněna – jejich jízda musí být bezpečná. I toto je jedna z širokých oblastí inovace firmy Bosch. Ochrana před úrazem je stejně jako ochrana životního prostředí základem našeho strategického hesla „Stvořeno pro život“. Jsou to pouhá tři slova, skrývá se v nich však celý program našeho výzkumu a vývoje. Program, ze kterého odvozujeme specifická řešení vhodná pro každého jednotlivého zákazníka, ale i pro příslušný region všude na světě. Přesně to je pro takového dodavatele automobilového 2 z 11
průmyslu, jakým je společnost Bosch, zcela samozřejmé: globálně myslet, lokálně jednat. Stabilní výzkum a vývoj na celém světě – i přes krizi Umožňuje nám to náš pracovní tým rozmístěný po celém světě. Divize Automobilová technika společnosti Bosch má po celé zeměkouli 131 výrobních a 53 vývojových pracovišť. Z celkového počtu 168 000 pracovníků jich začátkem roku 2009 více než 100 000 pracovalo mimo Německo – z toho téměř 40 000 v jiných evropských zemích a kolem 24 000 v Americe. Na 38 000 pracovníků máme v Asii v oblasti Pacifiku, což je pro nás i nadále oblast s největším vývojovým potenciálem. Právě zde vzrostl počet našich pracovníků za uplynulých pět let o více než polovinu. Rovněž výzkum a vývoj naší automobilové techniky má základny po celém světě. Více než polovinu z téměř 25 000 pracovníků přitom zaměstnáváme v Německu, přes 6 500 je jich například v Asii. Naší obchodní zásadou je, že právě nositelé našeho know-how musejí být po celém světě co nejblíže našim zákazníkům. Ještě jeden bod je pro nás velmi důležitý: Rádi bychom náš základní tým i v těchto těžkých dobách udrželi. Na propad konjunktury, který začal na podzim minulého roku, proto všude pružně reagujeme pokud možno zkracováním pracovní doby. Toto období překonáme, jen jestliže se v druhé polovině roku stabilizují rámcové podmínky naší činnosti. Automobilový průmysl však v meziročním srovnání poklesne celosvětově pravděpodobně o 15 až 20 procent. Tato skutečnost zanechá své stopy i ve firmě Bosch. Náš obrat v oblasti automobilové techniky, který v roce 2008 klesl o 6,9 procenta na ca. 26,5 miliard EUR, poklesne letos přibližně o dalších 15 procent. Šetříme na všech úrovních a ve všech oblastech, nikoli však u našich nejdůležitějších úkolů budoucnosti. Rozpočet pro výzkum a vývoj v divizi automobilové techniky tak se svými ca. třemi miliardami EUR zůstane téměř stabilní. Bosch je podnik zaměřený dlouhodobě na budoucnost. 3 z 11
Připravujeme se na dobu po skončení krize, na dobu s postupně se snižujícími zásobami ropy. Přesně zde se uzavírá kruh směřující k dvoukolejnému vývoji, jak jsem jej načrtl úvodem: na jedné straně alternativní pohony, na druhé straně efektivní spalovací motory. Odhlédnu-li od aktuální recese, chtěl bych se tomuto tématu věnovat nyní podrobněji. Zvýšení energetické hustoty, snížení nákladů – elektrický pohon Na silnicích se objeví elektromobil, i když to nebude v masovém měřítku a hned zítra. Pro tuto skutečnost hovoří i rostoucí urbanizace. Do roku 2015 bude existovat po celém světě na 60 megapolí s více než pěti miliony obyvatel – téměř dvakrát více, než v roce 1995. Omezený dosah akumulátorových vozidel bude možno v důsledku rostoucí urbanizace akceptovat. Již nyní totiž 90 procent německých automobilů neujede denně víc než 80 kilometrů. A provedený výzkum uvádí, že dvě třetiny všech řidičů by se dokázalo spřátelit s elektropohonem, pokud by se s ním dokázali dostat do vzdálenosti přes 200 km. To je významné povzbuzení, která však ještě neznamená odpovídající poptávku. I první třílitrová auta měla svého času spoustu sympatií, avšak žádný trh. Rovněž elektromobil zprvu zacelí pouze mezeru v nabídce. Jeho šance přitom spočívají především v hustě osídlených regionech Asie, ale i v evropských a amerických městech. V celosvětovém měřítku počítáme v roce 2015 s odbytem ca. 500 000 elektromobilů. Pokud by jich mělo být víc, museli bychom ještě výrazně zvýšit výkonnost těchto vozidel. To znamená především větší energetickou hustotu. Pro minimální 200kilometrový dosah potřebují elektromobily i při optimalizované spotřebě proudu baterii o kapacitě ca. 35 kilowatthodin. Podle současných technických možností to však předpokládá lithiumiontové akumulátory o hmotnosti alespoň 250 kg. Tu je nutné značně snížit, stejně jako musíme snížit náklady na takovéto baterie. I za několik let se budou stále ještě pohybovat mezi 8 000 a 12 000 EUR, 4 z 11
což je cena malého automobilu. Máme-li dosáhnout ještě větší hospodárnosti, pak zcela jistě nemůžeme jít cestou mnoha výrobců malých sérií. Značné investice do vývoje a výroby budeme muset naopak rozložit na co největší počet kusů. •
Zaprvé bude možno snížit náklady na vývoj za každou prodanou baterii. Porovnejme zde dva výrobce s produkcí 500 000 a 50 000 jednotek ročně. Větší výrobce ušetří oproti tomu menšímu na vývojových nákladech přibližně 500 EUR za kus.
•
A co je důležité, můžeme promítnout tyto úspory do výroby. A můžeme to, co jsme se naučili, aplikovat při dalším snížení nákladů. Podle našich zkušeností s velkosériovou výrobou komplexních výrobků klesnou při desetinásobném vyrobeném množství relativní výrobní náklady na čtvrtinu. Tuto zkušenost lze bez výhrad přenést i na budoucí baterie. I zde platí zákon velkých čísel.
To vše směřuje ke sdružování kapacit – v neposlední řadě s pomocí velkých systémových dodavatelů. V zemích jako Japonsko nebo Čína jsou vývojové aktivity elektrického pohonu koordinovány. Ani v Evropě a USA bychom neměli výzkumné síly zbytečně tříštit. Pod proudem – náš vývoj pro hybridní vozy a elektromobily Měli bychom si naopak promyslet vývoj úspěšného modelu, který se již v minulosti osvědčil v řadě zásadních vývojových kroků u spalovacího motoru. Konkrétně se musíme opět dopracovat k partnerské dělbě úkolů: •
mezi výrobci automobilů, kteří musí přemýšlet daleko nad rámec hnacího ústrojí a celou novou koncepci musí komplexně sladit s novým pohonem;
•
a mezi dodavateli systémů, kteří pro auto zpřístupní nové technologie jako např. lithium-iontové baterie a vyrobí je hospodárně ve velkých sériích. 5 z 11
Existují tedy dobré důvody, aby společnost Bosch dala svému vývoji elektromobilu pořádný impuls. Zaměřujeme se na tři oblasti: •
Zaprvé sbíráme zkušenosti s hybridním pohonem, který považujeme za most vedoucí k elektromobilu. Start první série s naší technikou plánujeme na začátek roku 2010.
•
Zadruhé naše nezávislá obchodní skupina pracuje na elektrifikaci vozidla. V současné době zde pracuje 400 našich inženýrů, do konce roku by jich mohlo být přes 500.
•
Zatřetí vyvíjíme spolu s firmou Samsung SDI jádro budoucího elektropohonu, lithium-iontovou baterii. Náš společný podnik SB LiMotive disponuje pro příštích pět let investičním rozpočtem ve výši 500 milionů dolarů. Jsme jediným dodavatelem hnací techniky, který je prostřednictvím takového společného podniku přímo zapojen do vývoje a výroby lithium-iontových článků. Novou bateriovou techniku chceme zavést od roku 2011.
Ochrana klimatu – i se spalovacím motorem Ať však uděláme cokoliv – elektrické vozidlo není definitivním řešením. Bylo by příliš jednoduché si myslet, že elektromobil rovná se ekologické auto. Proud totiž nevzniká pouze z obnovitelných zdrojů energie. Do výsledného mixu elektrické energie jsou naopak zapojeny i uhelné elektrárny – ve Francii méně než v Německu, v Německu ale zřetelně méně než v Číně. Vezmeme-li za základ německý mix a budeme-li zároveň vycházet ze současného stavu technického poznání, produkuje elektromobil kompaktní třídy stále ještě 120 gramů kysličníků uhličitého na kilometr. Tato hodnota však v případě optimalizace spotřeby klesne v budoucnu pod 100 gramů, toho však můžeme dosáhnout i dalším rozvojem spalovacích motorů. Efektivnost zvyšujeme i zde nejen proto, že si na elektrický pohon ještě budeme muset počkat. I stávající motorová technika totiž v sobě skrývá značný potenciál úspor.
6 z 11
Úspory se zážehovým a vznětovým motorem – naše cíle a opatření Tento potenciál musíme krátkodobě vyčerpat již proto, že v Asii a Americe stejně tak jako v Evropě existují velmi konkrétní legislativní návrhy na snižování produkce kysličníku uhličitého. Kromě ochrany klimatu je významným hnacím motorem efektivnosti pohonných hmot i nedostatek fosilních zdrojů energie. Ceny pohonných hmot sice v nynější době recese klesly, ze střednědobého a dlouhodobého hlediska však opět vzrostou, minimálně však budou silně kolísat. I z tohoto důvodu chceme plně vyčerpat potenciál efektivnosti spalovacího motoru, který bude i přes všechny alternativy v příštích 20 letech stále dominovat. Za realistické považujeme stlačit emise kysličníku uhličitého u 100kilowattového motoru kompaktní třídy na méně než 99 gramů na kilometr. To vyžaduje souhru různých opatření: •
nové spalování a vysoce přesná vstřikovací technika,
•
přeplňování, downsizing a recirkulace výfukových plynů,
•
dodatečná úprava výfukových plynů a redukce oxidů dusíku,
•
optimalizace pomocných zařízení i zvýšení efektivnosti generátorů a elektrické servořízení,
•
systémy start/stop a inteligentní řízení všech spotřebičů.
Všechny tyto body předpokládají systémovou kompetenci i u elektropohonu. Zde opět záleží na dvou bodech: •
ochota významně investovat do vývoje komplexních technologií
•
a na možnosti jejich hospodárné výroby ve velkých sériích po celém světě
I v této oblasti budou dodavatelé systémů jako Bosch hrát rozhodující roli. Celkově předpokládáme, že spotřebu zážehových i vznětových motorů dokážeme snížit ještě o dalších 25 až 30 procent. Tím se z vozu střední třídy se vznětovým motorem stane třílitrový automobil – s emisí oxidu uhličitého menší než 99 gramů na kilometr. 7 z 11
Vícenáklady na náročnější pohony se vrátí nejpozději do tří let díky nižší spotřebě paliva. Vycházíme také z toho, že cena dieselových technologií v nižších segmentech vozidel neporoste ani s budoucími normami spalin. To je výhodné nejen v Evropě, nýbrž i v USA, kde jsme zahájili sériovou výrobu určenou pro lehké automobily v roce 2008. Kdo jezdí na naftu, ten ušetří i v budoucnu. Odhadujeme, že podíl vznětových motorů na světové produkci automobilů do roku 2016 lehce vzroste z 25 na 28 procent. Zatímco v západní Evropě zůstane téměř stabilní, poroste především v rozvojových asijských zemích. Díky návrhům prezidenta Obamy na striktnější emisní limity se očekává růst podílu vznětových motorů i v USA. Stejně zajímavý je vývoj i u zážehového motoru. Podíl přímého vstřikování benzínu na celosvětové produkci automobilů se do roku 2016 ztrojnásobí na 16 procent. Tato technika se stále více prosazuje především v západně Evropě a Severní Americe, Japonsku a Koreji – i proto, že umožňuje kombinaci s přeplňováním menších motorů. Ať se podíváme kamkoliv, trend směřuje k úspornému spalovacímu motoru. Šetřit pomáhá i navigace – příchod sdružených funkcí Ať už je pohon jakýkoliv, dodavatel automobilového průmyslu se širokou základnou, jakým je firma Bosch, může spotřebu snížit i pomocí síťových funkcí. Například více než kdy předtím propojujeme navigaci vozidla s ostatními systémy naší automobilové techniky. Pro tyto případy jdeme po řadě slibných cest: •
Zaprvé se navigace učí od ostatních systémů. Například dokáže ukládat údaje o spotřebě paliva na dosud ujetém úseku a vypočítávat tak trasy stále úsporněji.
•
Zadruhé se stává navigace senzorem pro ostatní systémy. Se svými informacemi o stoupání a zatáčkách může například management motoru a převodovky snížit počet řazení.
8 z 11
V úvahu připadají i další příklady. Dokonce i strategii nabíjení hybridního vozidla je možno přizpůsobit průběhu trasy. Navigační data je navíc možno uložit do asistenčních systémů. To umožní například varování před zatáčkami či jinými rizikovými body. To vše ukazuje, že máme před sebou ještě řadu inovací – inovací, které vzniknou i z propojení dat stávajících systémů a jejich senzorů. Větší síťové propojení, více bezpečnosti –ESP jako základ Jak ukazuje příklad s asistenčními systémy řidiče, můžeme právě u bezpečnosti provozu mnoho získat elektronickým síťovým propojením. Východiskem je zde zpravidla elektronický stabilizační program ESP – systém, který dokáže zabránit až 80 procentům všech nehod způsobených smykem. Firma Bosch jej jako první výrobce zavedla na trh před 14 lety. Dnes je již zabudován do každého třetího nově vyrobeného vozidla na světě. V roce 2012 má být už v každém druhém vozidle. Existují však ještě značné rozdíly: •
Rozdíly podle jednotlivých regionů. V Evropě se ESP instaluje již nyní do 50 % všech nových vozidel. V Číně tvoří podíl vozidel s namontovaným ESP teprve šest procent, v Indii je to méně než jedno procento.
•
Rozdíly jsou ale i mezi jednotlivými třídami vozidel. I v Evropě se 80 procent všech malých a velmi malých vozů prodává stále ještě bez ESP.
Mezitím rozpoznali důležitost elektronického „anděla strážce“ i zákonodárci. ESP se tak v Evropě zavádí povinně ve všech třídách automobilů, což jde i nad rámec úpravy platné v USA, kde je systém předepsán pouze pro vozidla do 4,5 tuny. Regulace v ostatních regionech budou pravděpodobně následovat. Počet osob, které zemřely při dopravních nehodách, se totiž vyvíjí velmi rozdílně. V Evropě, USA a Japonsku se od roku 2000 snížil o čtvrtinu až třetinu, v Číně a Indii naproti tomu vzrostl o dvoumístné číslo.
9 z 11
K zastavení takového nárůstu při rostoucí hustotě provozu může přispět moderní technika – technika, jakou je systém ESP. Prevence proti nehodám způsobeným zadním nárazem – pomocí automatické nouzové brzdy Současně však dále rozvíjíme náš systém ochrany před nehodami – a přesně zde se dostává do hry myšlenka síťového propojení. Spolupracuje-li systém ESP s radarovými senzory a videosenzory, jak je známe z automobilových asistenčních systémů, vzniká již v tomto momentě další významné plus pro bezpečnost jízdy. Objevuje se automatické či předvídavé nouzové brzdění – funkce, kterou ještě v letošním roce zavedeme do sériové výroby. Tím bude dle našich propočtů možno předejít třem těžkým dopravním nehodám ze čtyř, které jsou způsobené zadním nárazem. To jsou nehody, které mají zvlášť závažné následky u užitkových vozidel. Na to reagovala i Evropská unie: od roku 2015 má být automatické nouzové brzdění povinně zavedeno u nových užitkových vozidel – u skříňových dodávek nad 3,5 tuny stejně jako u tahačů a autobusů. Ještě větší bezpečnost v silniční dopravě přináší bezpečnostní systém, který nazýváme CAPS – Combined Active Passive Safety. V konkrétním případě zde může řízení airbagů vyslat do ESP signál, aby po prvním nárazu nedošlo k dalšímu smyku a tím i druhé kolizi. Opačně může ESP připravit systém řízení airbagů na boční náraz, bude-li se vozidlo nekontrolovaně pohybovat příčným směrem. I zde se vrací tatáž základní myšlenka. Naše systémy pracují téměř ruku v ruce. Vývoj orientovaný na bezpečnost provozu tak poháníme kupředu stejně intenzivně, jako vývoj nových koncepcí hnacích ústrojí. Kromě toho tento vývoj šíříme do celého světa. V roce 2007 se tak rozběhla naše výroba protiblokovacích brzdových systémů v Brazílii, v roce 2009 bude zahájena výroba ABS v Indii – a v Číně jsme před půl 10 z 11
rokem otevřeli další zimní testovací centrum pro naše brzdové regulační systémy. Akutní krize se dotýká i společnosti Bosch, o tom není pochyb. Stejně tak ale u nás nepochybujeme o prioritě výzkumu a vývoje. Toto kolokvium pro motoristický tisk Vám má ozřejmit, že Bosch sází neztenčenou měrou na inovace – a na jejich rozšíření do celého světa.
11 z 11
