Červen 2011 RF 00117-d mic
Elektromobilita Strategie a perspektivy společnosti Bosch Dr. Rolf Bulander, President, Gasoline Systems Robert Bosch GmbH Přednáška k 60. mezinárodnímu kolokviu pro motoristický tisk Boxberg, červen 2011
Platí mluvené slovo.
Robert Bosch GmbH Postfach 10 60 50 70049 Stuttgart Corporate Communications E-Mail
[email protected] Telefon: 0711 811– 6282 Telefax: 0711 811– 7656 Leitung: Uta-Micaela Dürig Presse-Forum : www.bosch-presse.de
Vážené dámy, vážení pánové, před dvěma roky jsme s vámi na kolokviu pro motoristický tisk diskutovali na téma elektromobility. Tehdy jsme poukázali na perspektivy, které na tomto trhu budoucnosti spatřujeme z pozice automobilového dodavatele, uvedli jsme, jaké vyvíjíme technologie a jaké překážky ještě musíme překonat. A vysvětlili jsme vám důvody, proč tak intenzivně investujeme do této oblasti s velkou budoucností. Argumenty pro elektromobilitu jsou stále stejné. I nadále je středem pozornosti vývoj ceny ropy společně s legislativními požadavky, jako jsou cíle Evropské unie a Číny pro flotilové emise CO 2 nebo limity flotilové spotřeby paliva CAFE (Corporate Average Fuel Economy) v USA. Společnost navíc začíná na celou záležitost pohlížet z jiného úhlu. V kupním rozhodování hraje stále častěji roli trvalá udržitelnost, nízká spotřeba a ohleduplnost k životnímu prostředí. Na důležitosti tak získávají alternativy klasických vznětových nebo zážehových motorů spalujících naftu či benzin. Státní podpůrné programy se cíleně zaměřují zejména na rychlejší uvádění elektricky poháněných vozidel do provozu. A technika dělá výrazné pokroky, což platí jak pro spalovací motor, tak i pro elektrické pohony. Jako dodavatel automobilového průmyslu se silnou tradicí v oblasti inovací jsme odhodláni sehrát rozhodující roli v přípravě půdy pro budoucnost elektromobility. Bosch dodává veškeré komponenty pro elektrifikaci pohonu Na splnění tohoto závazku intenzivně pracujeme. V současnosti se zabýváme nejen vývojem odpovídajících technologií, komponentů a systémů pro elektrifikované pohony, ale zahájili jsme také jejich průmyslovou výrobu. Například v závodu Hildesheim vyrábíme účinné elektromotory pro hybridní vozidla. Na vývoji a výrobě elektromotorů pro elektricky poháněná vozidla spolupracujeme v Evropě s koncernem Daimler AG v rámci společného podniku. Od roku 2012 budou tyto elektromotory pohánět elektromobily značek Mercedes-Benz a Smart. Bosch bude později odpovědný za prodej těchto elektromotorů dalším výrobcům automobilů. Sídlo společného podniku 2z8
je v Hildesheimu. V Reutlingenu jsme zahájili sériovou výrobu výkonové elektroniky, která řídí energetické toky ve vozidlech s hybridním a elektrickým pohonem. SB LiMotive, náš společný podnik se společností Samsung SDI, navíc produkuje od roku 2010 v korejském Ulsanu lithiumiontové články pro trakční akumulátory. A v neposlední řadě naši vývojáři pracují na dobíječkách akumulátorů elektromobilů a hybridních vozidel s vnějším dobíjením, které umožní rychlé a šetrné dobíjení akumulátorů. Kromě klasického prodeje komponentů skýtá elektromobilita potenciál pro vznik nových příležitostí k podnikání, které se rovněž snažíme využívat. Příkladem je výstavba infrastruktury dobíjecích stanic. Společnost Bosch Software Innovations GmbH vyvíjí softwarovou platformu pro dobíjení elektromobilů, rezervaci dobíjecích stanic a vyúčtování odebrané energie. To zahrnuje například vytvoření rozhraní pro různé poskytovatele služeb. Kromě toho tvoří dobíjecí stanice společnosti Bosch Software Innovations rozhraní mezi elektrickou sítí dodavatelů energie a koncovými spotřebiteli. Náš software a dobíjecí stanice nalezly poprvé uplatnění v květnu 2011 v rámci jednoho pilotního projektu v Singapuru. Na budoucí trh se připravují také servisní dílny Bosch Car Service a divize Automotive Aftermarket. Bosch podporuje servisy diagnostickými systémy pro hybridní vozidla a prakticky orientovanými školeními. Elektromobilita má smysl jen tehdy, pokud energie pochází z obnovitelných zdrojů. Za zmínku proto stojí skutečnost, že se Bosch angažuje také v oblasti výroby elektrické energie. Naše technologická společnost vyvíjí a vyrábí převodovky pro větrné elektrárny a podporuje projekty přílivových vodních elektráren. A v neposlední řadě patříme v mezinárodním měřítku díky dceřiné společnosti Bosch Solar Energy mezi velké výrobce článků a modulů pro fotovoltaické systémy. Žádný jiný dodavatel nenabízí v oblasti elektromobility tak širokou škálu komponentů, systémů a služeb. S naším portfoliem pokrýváme již dnes veškeré potřeby automobilového průmyslu. Každoročně investujeme přibližně 400 milionů eur do elektrifikace poháněcího ústrojí automobilů. Ve společnosti Bosch pracuje po celém světě na budoucnosti tohoto odvětví 800 3z8
zaměstnanců. Ale naším cílem není jen vyvíjet a sériově vyrábět jednotlivé komponenty. Chceme je také propojovat do dokonale fungujících systémů. Systémové kompetence společnosti Bosch jako faktor úspěchu Existují rozmanité konfigurace hybridní techniky a její systémy jsou složité. Bosch se v současnosti zaměřuje na dvě koncepce plně hybridního pohonu, na paralelní hybridní systém a na hybridní systém s oddělenými pohony náprav, které umožňují překonávat krátké vzdálenosti v režimu čistě elektrického pohonu. V určitých jízdních situacích je u obou systémů spalovací motor podporován výkonem elektromotoru. Díky tomu bude v budoucnosti možné pokračovat v procesu zmenšování zážehových a vznětových motorů. Tímto způsobem lze například u současného standardního zážehového motoru – bez jakýchkoli dalších úprav jeho konstrukce – dosáhnout snížení spotřeby paliva a emisí CO 2 o 25 až 30 procent. U paralelního plně hybridního systému je elektrický stroj začleněn do hnacího řetězce mezi spalovací motor a převodovku, což je po technické stránce vzhledem k omezenému prostoru velká výzva. Jednoznačnou předností tohoto řešení je možnost alternativní volby převodovky od klasické samočinné, přes plynulou CVT až po dvouspojkovou. Hybridní systém s oddělenými pohony náprav má vpředu spalovací motor a pro zadní nápravu elektrický pohon. S tímto uspořádáním disponuje vozidlo pohonem všech kol, který poskytuje řidiči vyšší užitek. Složitá souhra mezi spalovacím motorem, elektromotorem a spojkou může fungovat pouze na základě měření, řízení a regulace – jinými slovy na základě systémové kompetence. Jen tak lze zajistit komfortní a zároveň hospodárnou jízdu hybridního vozidla. Můžeme si to ukázat na režimu setrvačné jízdy, jímž disponuje paralelní plně hybridní pohon. Při jízdě rychlostí až 160 km/h přichází tato funkce ke slovu v okamžiku, kdy řidič uvolní pedál plynu. Spalovací motor se vypne a vozidlo jede setrvačností, aniž by spotřebovávalo palivo. Veškeré bezpečnostní a komfortní systémy pracují bez omezení dál. Jakmile řidič sešlápne pedál plynu nebo brzdy, spalovací motor téměř nepozorovaně opět naskočí a pohání nebo brzdí vozidlo. Společnost Bosch 4z8
tímto způsobem využívá svých systémových kompetencí k výraznému rozvoji elektrické části hnacího řetězce. Právě na tyto systémové kompetence spoléhají naši zákazníci, výrobci automobilů. Od roku 2010 dodává Bosch paralelní plně hybridní pohon pro vozy Porsche Cayenne a Volkswagen Touareg a nově i pro sedany Porsche Panamera. Koncern PSA letos zahájí prodej typu Peugeot 3008 HYbrid4, prvního hybridního osobního vozu se vznětovým motorem na světě, který je vybaven inovativní hybridní technikou s oddělenými pohony náprav od společnosti Bosch. Bosch dále rozvíjí své obchodní aktivity v oblasti elektromobility, což platí i pro SB LiMotive, náš společný podnik na výrobu lithium-iontových akumulátorů. Do roku 2013 zahájíme sériovou výrobu klíčových komponentů, jako jsou elektrické stroje, výkonová elektronika nebo akumulátorová technika, pro 20 projektů dvanácti výrobců automobilů. Mezinárodní úspěch společnosti SB LiMotive Během tří let od svého založení přesvědčila společnost SB LiMotive, pro kterou v současnosti pracuje přibližně 850 zaměstnanců, různé zákazníky. Bude dodávat například lithium-iontové články pro BMW i3 a řadu 1 ActiveE. Akumulátorovým systémem SB LiMotive budou vybaveny elektricky poháněné vozy Fiat 500 EV. Společnost SB LiMotive získala rovněž zakázku na vývoj lithium-iontových akumulátorových článků a systémů od amerického konsorcia automobilek Chrysler, GM a Ford ve výši 8,4 milionu amerických dolarů. SB LiMotive plánuje do roku 2015 zvýšit výrobu článků v korejském Ulsanu na 4 GWh ročně, což postačuje pro cca 180 000 elektromobilů. Protože se společností SB LiMotive plánuje spolupráci stále více evropských výrobců automobilů, uvažujeme o výstavbě výrobního závodu po roce 2013 také v Evropě. Dlouhodobě totiž nedává přeprava velkého množství akumulátorových článků mezi kontinenty žádný smysl ani z hlediska ekologie, ani z hlediska logistiky. Experti společnosti SB LiMotive dělají velké pokroky také v oblasti technického vývoje. Postupně vylepšují zásadní ukazatele energetické a výkonové hustoty, životnosti a cyklické odolnosti. Očekáváme, že do roku 5z8
2015 bude možné s akumulátory SB LiMotive o kapacitě 35 kWh dosáhnout dojezdu 200 kilometrů. Pro automobilový průmysl je navíc nutností životnost dvanáct let. Nakonec o úspěchu elektrifikovaných pohonů rozhodne cena. SB LiMotive usiluje o cenu 350 eur za kWh do roku 2015 a 250 eur do roku 2020. Nicméně při ceně sady akumulátorů mezi 6000 a 12 000 eury bude zásobník elektrické energie tvořit i nadále většinu nákladů na výrobu elektromobilu nebo hybridního vozidla. Pro koncové zákazníky bude navíc rozhodující, aby pro ně elektrifikovaný pohon neznamenal žádná negativa v každodenním provozu. Hybrid s vnějším dobíjením – koncept s velkými šancemi Jako koncept s největšími šancemi na úspěch začíná proto z rozhovorů s automobilovými výrobci krystalizovat hybridní pohon s vnějším dobíjením. Tato vozidla dokážou pokrýt veškeré myslitelné potřeby mobility. Při pravidelném dobíjení z domácí elektrické zásuvky lze v městských aglomeracích jezdit přes týden v čistě elektrickém režimu ekologicky a bez emisí. Zároveň je hybrid s vnějším dobíjením díky spalovacímu motoru vhodný i pro jízdu na velkou vzdálenost, například na dovolenou. Zvýšení pořizovacích nákladů na tuto hybridní techniku v porovnání s konvenčními spalovacími motory přibližně o deset procent zůstává přitom na všeobecně přijatelné úrovni. K hybridnímu pohonu a lithium-iontovému akumulátoru o kapacitě 16 kWh je zapotřebí ještě dobíjecí zařízení. Dalším krokem je elektromobil. Někteří výrobci již dnes vysloveně aktivně propagují elektromobily jako další krok po hybridech, které jsou považovány za přechodné řešení. To se děje především v Číně, která si stanovila za cíl získat rychle nezávislost na ropě. Pro individuální dopravu mají být proto objeveny nové zdroje energie. Zároveň by se tím omezily emise v čínských velkoměstech. Navíc v této zemi lidé přesedají z jízdních kol do aut, a to znamená, že středem zájmu je samotná doprava automobilem a méně již technika pohonu. Čínská vláda proto podporuje techniku hybridního a elektrického pohonu, aby urychlila jejich zavádění do nabídky. Protože zde spatřujeme dobré tržní příležitosti, 6z8
vyvíjíme v Číně v oblasti elektromobility velkou aktivitu. V našem společném podniku UAES pracujeme s přibližně 100 zaměstnanci na vývoji techniky elektrifikovaných pohonů pro čínské automobilky. V Číně jsme již zahájili malosériovou výrobu výkonové elektroniky a elektromotorů a pro naše čínské zákazníky jsme postavili předváděcí vozidlo s čistě elektrickým pohonem, které reprezentuje naše kompletní know-how v oblasti elektromobility. Od společnosti Bosch pochází kompletní hnací řetězec prototypu, výkonová elektronika, elektrický stroj, vedlejší agregáty jako například rekuperační brzdová soustava, komponenty chladicích soustav a akumulátorový systém SB LiMotive. Snižování nákladů standardizací Z technického hlediska není krok k elektromobilu velký. Tento krok ovšem přináší vyšší náklady. Počítáme s tím, že v roce 2020 bude elektromobil přibližně o 45 procent dražší než srovnatelné vozidlo se spalovacím motorem. Nepřítomnost spalovacího motoru sice sníží cenu o 3000 eur, ale jeho náhrada elektrickým hnacím řetězcem přijde na cca 8000 eur. Z toho připadá přibližně 6000 eur na akumulátory. Zásadním požadavkem na další vývoj a výrobu komponentů pro elektrické pohony je tedy snížení jejich výrobních nákladů. V budoucnosti totiž právě cena rozhodne o tom, zda budou zákazníci akceptovat elektromobily, či nikoli. Rostoucí výrobní počty znamenají klesající ceny, klesající ceny přinesou rostoucí akceptaci. To se týká všech projektů v oblasti elektromobility od elektricky poháněných jednostopých vozidel přes hybridní vozidla včetně systémů s vnějším dobíjením až po elektromobily. Snižování výrobních nákladů má proto ve vývoji společnosti Bosch nejvyšší prioritu. V této oblasti profitujeme z našeho širokého systémového know-how a velkého počtu projektů týkajících se výroby a sériové výroby. Na znalosti a zkušenosti získané v prvním projektu může snadno navázat druhý projekt a poté třetí. S nashromážděným věděním se náš vývoj urychlí, kvalita našich produktů se bude neustále zvyšovat a náklady na výzkum a vývoj klesat. To samé platí pro naše výrobní know-how. Vysoké výrobní počty přispívají k lepšímu rozdělení nákladů na vývoj a výrobní zařízení. Včasná standardizace je 7z8
základem modulárních konceptů s optimalizovanými náklady a snižuje náklady na vývoj a testování specifických variant. U komponentů, jako jsou například elektrické stroje, sázíme proto intenzivně na modulární koncepty, které lze rychle a s nízkými náklady přizpůsobit požadavkům našich zákazníků. Pro tržní úspěch elektromobilů je také nezbytné, aby se automobilovému průmyslu podařilo standardizovat veškeré oblasti konstrukce, jako například bezpečnostní požadavky, jejichž účelem není získání konkurenční výhody. Německý svaz automobilového průmyslu VDA vypracoval již první standardy pro lithium-iontové články, které stanovují jednotné rozměry článků. Příliš málo pozornosti je však věnováno standardizaci jednoduchých elektrických komponentů. Například jednoduchý konektor mezi vysokonapěťovým kabelem a invertorem je vyráběn individuálně v malém množství pro každou automobilku zvlášť, takže stojí přibližně stejně tolik jako polovodičový prvek naší vysoce komplexní výkonové elektroniky. Zde lze tedy nalézt ještě potenciál pro další snížení nákladů, které přispěje k rychlému a velkému rozšíření elektromobility. Dámy a pánové, spalovací motor bude v automobilech dominovat až do roku 2020. Z dlouhodobého hlediska ovšem budoucnost patří elektromobilitě. V roce 2020 očekáváme, že ze 104 milionů nově vyrobených vozidel bude přibližně tři miliony elektromobilů a hybridních vozů s vnějším dobíjením a cca šest milionů hybridních vozů. Od roku 2025 dosáhnou elektrifikované pohony tak širokého uplatnění, že počítáme s citelným poklesem podílu vozidel poháněných výhradně spalovacím motorem. Nejpozději pak začne éra elektromobility. Společně s automobilovými výrobci přijímáme výzvu aktivního spoluvytváření budoucí elektromobility a nabídky trvale udržitelných řešení mobility – zcela v souladu s naším sloganem „Stvořeno pro život“.
8z8
