Verslag bezoek aan ecartec beurs en conferentie op 18 en 19 oktober 2011 in München

Hogeschool Rotterdam Kenniscentrum Sustainable Solutions RDM

Onderzoeksprogramma: eMobility-Lab

Verslag bezoek aan eCarTec beurs en conferentie op 18 en 19 oktober 2011 in München Door: Roeland Hogt, Hogeschool Rotterdam, opleiding Autotechniek & kenniscentrum Sustainable Solutions [email protected] Datum: 23 oktober 2011

eMobility-Lab: Verslag bezoek aan eCarTec 18+19 okt 2011 Roeland Hogt

1/21

Inhoud 1

Inleiding ........................................................................................................................................... 3

2

De beurs .......................................................................................................................................... 4

3

Het congres...................................................................................................................................... 6 3.1

Inleidingen in elektromobiliteit ............................................................................................... 6

3.2 Thema: Automobil 2.0: Nieuw ontwikkelde voertuigarchitecturen voor moderne elektrische voertuigen ........................................................................................................................................... 8 3.3

Thema: Netwerkintegratie en infrastructuur ........................................................................ 10

3.4

Thema : Aandrijfconcepten ................................................................................................... 11

3.5

Thema: ervaringen uit de praktijk ......................................................................................... 13

3.6

Thema: sleutelcomponenten ................................................................................................ 15

3.7

Thema: Mobiliteits - en logistieke concepten ....................................................................... 18


2/21

1 Inleiding De eCarTec is een jaarlijkse Europese beurs op het gebied van elektrische mobiliteit. Een zeer omvangrijk evenement met dit jaar meer dan 500 exposanten en een parallel beurs Materalica (materiaaltechnologie; ook voor Automotive) en Smove 360 (Informatietechnologie voor Automotive). Ik heb me gericht op het deel Ecartec om naast het congres ook informatie te verzamelen van de beurs. Folders en de beursgids zijn ter inzage. Het doel van het bezoek is om informatie te verzamelen en me op de hoogte te stellen van de ontwikkelingen wetende dat Duitsland daarin een voortrekkersrol heeft (over het tempo kan je twisten, grondig gaat het wel). Dit verslag is als volgt opgebouwd:  

Hoofdstuk 2: De beurs: een overzicht van documentatie en magazines Hoofdstuk 3: Het congres: een verslag van de lezingen

Dankwoord Het bezoek aan de beurs is mogelijk gemaakt door het e-Mobility project van de Hogeschool Rotterdam. Met dank aan Frank Rieck. Het heeft me veel informatie en kennis in een korte tijd opgeleverd. Hiermee is de doelstelling gerealiseerd. De disseminatie van de kennis gaat door middel van dit verslag en de spullen die ik meegenomen heb.


3/21

2 De beurs Onderweg naar de eerste hal komen de elektrische skateboards me tegemoet. Drie grote hallen van de Munich Trade Fair Centre waar 500 exposanten produkten en diensten tonen gekoppeld aan de elektrische mobiliteit. Ik heb op deze beurs vooral zoveel mogelijk informatie en documentatie verzameld. Deze zijn ter inzage beschikbaar bij het kenniscentrum Smart Solutions:  



De catalogus eCarTec Brochures, ingedeeld naar: o Voertuigen o Batterijtechnologie o Aandrijving en motoren o Energie(opwekking) en (oplaad)infrastructuur o Toeleveranciers o Materialen (oa lichtgewicht materialen) o Engineering bureaus o Financiering, dienstverlening (oa TUV) en opleiding Magazines/vaktijdschriften o eCarTec Magazin icm Materialica Magazin o sMove360 (Trade Fair for Smart Car Communication) Catalogus o ATZ elektronik, 04/2011, Themanummer: Zukunft Fahrerassistenz o ATZ elektronik, 05/2011, Themanummer: Elektrifizierung des Antriebs o ATZ , 10/2011, Themanummer: Forschritte bei der Fahrzeugsicherheit o ATZ Autotechnology, 02/2011, Themanummer: Moving forward to electromobility o MTZ, 05/2011, Themanummer: Energiemanagement im Antriebsstrang o Mobility 2.0, 03/2011 o Lightweight design, 04/2011 o Neue Mobilität, 05 /2011 o E-MAIL, das Magazin fur die Mobilitat van Morgen, 02/2011

Daarnaast webadressen:  

     

www.emobility-web.com (Driving the future now), als onderdeel van o www.emobility-experts.com (Driving new concepts) www.sgs-tuev-saar.com (Functional Safety e-vehicles). Gesproken met Michael Vogt (Product Manager E-Mobility), design guidelines: o ISO 26262 o IEC 61508 www.elektromobilitaet-bayern.de (competentieatlas en link naar project ENEVATE) www.cluster-automotive.de www.mobility20.net (website bij tijdschrift Mobility 2.0) www.forum-csr.net (uitgave 4/2011 over Future cities) www.dataforce.de (inzet EV in grotere wagenparken) www.RWE-mobility.com Prijzen: o P: 11 kW: 599 euro


4/21

 

o P: 22 kW: 2290 euro o P: 2 keer 11 kW: 2990 euro o P: 2 keer 22 kW: 6290 euro www.designcitykolding.dk www.e-motors-online.de (internationaal competentiecentrum elektromobiliteit)

Ik heb ook een groot aantal foto’s gemaakt. Ter inzage beschikbaar.


5/21

3 Het congres Aantekeningen bij de lezingen op het congres. Opmerkingen:   

Ik krijg binnen enige weken een CD-rom met alle presentaties. Deze is dan ook ter inzage beschikbaar. Het congres had zo’n 150 deelnemers, 90% uit Duitsland. De tekst is een directe weergave van zoals het gepresenteerd is. Waar nodig heb ik een opmerking/noot toegevoegd

Het congres kende de volgende thema’s       

Inleidingen in elektromobiliteit Automobil 2.0: Nieuw ontwikkelde voertuigarchitecturen voor moderne elektrische voertuigen Netwerkintegratie en infrastructuur Aandrijfconcepten Ervaringen uit de praktijk Sleutelcomponenten Mobiliteits - en logistieke concepten 16

3.1 Inleidingen in elektromobiliteit Opening congres Katja Wessel, Bayerischen Staatsministerium fur Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und technologie, Munchen Ze stelt: we moeten nu doorzetten in emobilteit. Meerdere concepten, systemen en hiermee integrale oplossingen realiseren. Voertuig en laadinfrastructuur integraal benaderen en daarnaast binnen het voertuig kennis ontwikkelen. Bijvoorbeeld aangaande de batterijplaatsing. Wetenschap en bedrijven moeten hierbij samenwerken. De politiek zal hierbij faciliterend zijn en zeker geen keuze voorschrijven. Een belangrijk kader is wel dat Duitsland vanaf 2025 volledig overgeschakeld wil zijn op duurzame energie (noot: getallen die ik later hoorde 15% nu, 30% in 2025) Thematische inleiding, trend in de elektomobiliteit. Prof.Dr.Josef Nassauer, Bayern Innovativ GmbH, Nurnberg Hij noemt drie belangrijke trends in de emobiliteit: 1. Het biedt grote kansen in stedelijke gebieden 2. Het biedt mogelijkheid voor de ontwikkeling van een nieuw elektriciteitsnet 3. Het biedt kansen voor technologische innovatie en nieuwe businessmodellen


6/21

Het doel van Duitsland is om in 2020 marktleider te zijn op de genoemde trends. De stappen hierbij zijn:   

Tot 2014: voorbereiden tbv emobiliteit Vanaf 2017: aanleggen oplaadinfrastructuur Vanaf 2020: massa-markt

Samenwerken in ontwikkeling en produktie is noodzaak en daarnaast zal Duitsland ook zelf produktie gaan verzorgen (en dit dus niet verplaatsen naar een lage-lonen land). “de kennis van vandaag voor de innovaties van morgen” Websites: www.elektromobilitaet –bayern.de: een competentie atlas www.cluster-automotive .de Verder genoemd: het project ENEVATE

Elektromobiliteit en de weg naar de globale massamarkt. Resultaten uit de in 2011 gehouden Ingnition Sessions in Bonn, Beijing en Detroit. Robert Seiter, Ernst & Young Corporate Finance Berating GmbH, Berlin, Deutschland Over de weg van nu naar de massa-markt. Het is het moment van de waarheid en in dat kader zijn er ignition sessions gelijktijdig gehouden in Bonn, Beijing en Detroit. Wat betekent emobiliteit voor consumenten, wagenparkbeheerders en de infrastructuur. Key Take aways:      

Dress rehearsel is over Public perception lags EV realities Industry needs easy buttons : what is the mainstream The market needs more EV’s Total upfront costs are still to high Risidual battery value issue is not a barrier, but business model not clear

Momentum neemt toe maar samenwerking is noodzakelijk. De ‘icar could be the killer app’. Infrastructuur standaardisatie en protocols zijn noodzakelijk om ontwikkeling van business modellen te versnellen. Belangrijk voor de komende twee jaar: 



Bonn o o o Detroit o

Groter aantal EV + meer diversiteit Standaardisatie van de infrastructuur CO2 emissie standaarden voor de OEM’s Groter aantal EV + meer diversiteit


7/21



o o Beijing o o o

Betere batterijen Infrastructuur voor aan huis opladen opbouwen Consensus tussen bouwers, toeleveranciers en consumenten Adoptie EV in openbaar vervoer Vergroten kennis en bewustzijn bij consumenten aangaande prestaties en betrouwbaarheid van EV

3.2 Thema: Automobil 2.0: Nieuw ontwikkelde voertuigarchitecturen voor moderne elektrische voertuigen Overzicht en vergelijking van voertuigen en voertuigconcepten Dr. Karlhorst Klotz, Chefredacteur Energie 2.0, Munchen De heer Klotz is tevens verantwoordelijk voor Mobility 2.0 (www.mobility20.net, een exemplaar heb ik meegenomen van de beurs). Hij geeft een overzicht van voertuigen:    

  







Tazzari: 15 kW, 12,3 kWh, 140 km, 100 km/u Compact 2-persoons voertuig Mia Electric: 8 kWh voor 85 km, 12 kWh voor 130 km, 18 kWh voor 160 km compact 3-persoons voertuig uit Frankrijk, produktie 100 stuks/maand Renault: modellen Kangoo, Twizy, eFluence, Frendzy Ford: o Transit connect electric komt in 2011 o Focus electric: 23 kWh voor 130 km, 92 kW, 1700 kg Cetos: 60 kW, 182 Nm, 130 km/u, 120 km, batterij?? Smart fortwo electric: 100 km/u, 30 kW (piek; 20 kW dauerbetrieb), 17,6 kWh o De derde generatie is te koop voor 16000 euro + 60 euro per maand voor de batterij Mercedes Benz B-klasse ecellPlus (PHEV) vanaf 2014 o 3 cilinder ottomotor o 100 km elektrisch met li-ion batterij o Aandrijving in geval hybride:  < 60 km/u: serie hybride  >60 km/u: parallel hybride Audi A1 etron o 45 kW (75 kW piek), 150 Nm (240 Nm piek), 12 kWh voor 50 km o Wankelmotor (254 cc) als range extender! Audi Urban Concept: 1+1 zitter o Massa 480 kg o Batterij 90 kg, 5,7 kWh effectief o Motor 15 kW o Inductief laden 3,6 kW, rendement 90% BMW o i3: 125 kW, 250 Nm, 1250 km, 130-160 km + range extender


8/21

o o



i8: 96 kW, rest vermogen van verbrandingsmotor Voor beiden:  Batterijen in bodem of tunnel  Modulaire opbouw (body op chassis) Tesla model S en Fisker Karma (niet verder toegelicht)

Nieuwe conceptvoertuigen (slechts summiere info)      

VW Nils Mercedes Benz F125 (brandstof cel) RTWH Aachen + 80 industriepartners: www.Steetscooter.eu TU Munchen: MUTE (PHEV) Teamobility (Teamo): gebruiken sandwich bodem voor aandrijftechniek DLR Robomobil

Eisen van een voertuigfabrikant aan de oplaadinfrastructuur Ralp Oestreicher, Porsche AG, Stuttgart Hij maakt onderscheid tussen snelladen en langzaam laden. Langzaam laden kan aan de weg, in de garage en in een wooncomplex. De ACEA (samenwerkingsverband Europese autofabrikanten) heeft de IPXXB als standaard gekozen. Wat blijft zijn de grote verschillen in standaarden voor het elektriciteitsnet voor wat betreft stroomsterkte en spanning en hoe dit geschakeld wordt. Er moet een charging profile worden opgesteld aan de hand van vetrektijd, temperatuur, Soc etc.. De standaard voor vehicle to grid communication is ISO/IEC 15118 Stadsbussen met hybride en volledig elektrische aandrijving Eugen Holl, Siemens AG, Nurnberg De drijvende kracht naar het schoner maken van de bussen komt uit de doelstellingen mbt de luchtkwaliteit in de steden. Londen maakt hierin grote stappen met een nieuwe dubbeldekker bus. Vanwege luchtkwaliteitsdoelstelling volstaan parallel hybriden niet. Het wordt dus serie hybride of zuiver elektrisch. Opsomming van e-bussen:      



Rampini Batterie-bus, Wenen: Life batterij 650 V. Steeds 45 minuten rijden en 15 minuten opladen Potsdam e-bus: Li-ion batterij 600 V FAW batterij bus Chanchun (China): 650 V batterij Alees batterijbus Taipei: 140 kWh eBRT (Siemens concept) Electric Bus Rapid Transit (geen gegevens genoemd) FC bussen o Van Hool o Evobus Citaro PHEV o Castrosua e-bus (Spanje)


9/21

o

Foton (China).

Er wordt een beeld geschetst van een stedelijke situatie met een zero emission centrum. Om het centrum bevindt zich een ring met lage emissie en deze wordt in 4 parten gedeeld door een zero emission corridor naar het centrum toe. De spreker voorziet een grote markt in Amerika en China. Eisen hierbij aan de OEM:  

Modulaire opbouw Planbare Life Cycle Costs

Eisen aan politiek 

Ondersteuning van innovatieprogramma’s

3.3 Thema: Netwerkintegratie en infrastructuur Green Mobility- strategische betekenis, eerste resultaten en vooruitblik Dr. Carl Friedrich Eckhart, Vattenfall Europe AG, Berlin In 2025 (? Jaartal weet ik niet zeker) wil Duitsland 40% lagere CO2 uitstoot dan in 1990. Het aandeel duurzame energie neemt toe van 15% in 2010 naar 30% in 2020. Daarnaast is er de trend van grootschalige energieproduktie naar lokale energieproduktie. De ontwikkeling van de emobiliteit wordt bepaald door vooral het kostenplaatje. Hierbij wordt de ontwikkeling ondersteund door een afname van de kosten van de batterijen (van 1000 euro/kWh in 2010 naar 250 euro/kWh in 2020). In dezelfde tijd zal de ruwe olieprijs oplopen van 110 USD/barrel nu naar 140 USD/barrel in 2020. Er is een trend naar een hechtere samenwerking tussen de EVU (leveranciers van energie) en de OEM’s. Waar functionaliteit, proces en technologie eerst door beiden apart werden benaderd is er nu een afstemming en de toekomst zal zijn dat beide groepen intensief gaan samenwerken. IKT Infrastructuur en bedrijfsprocessen voor de elektromobiliteit Dieter Gantenbein, IBM Zurich Research Lab, Ruschlikon, Zwitserland Uit onderzoek is dat gedurende een dag maximaal 10% van de auto’s in gebruik zijn. Op doordeweekse dagen is dit hoger (20%, nog even checken) gedurende spits. Dat betekent dat er voldoende tijd is om langzaam laden toe te passen. Uit de monitoring van de proeftuinen blijkt dat 98% van de energie door langzaam laden wordt verkregen en slechts 2% door langzaam laden. De gebruiker went snel aan het gebruik van de EV en kan dus ook goed zelf plannen. Laden gebeurt volgens de richtlijn IEC 61850 Een smart grid is noodzakelijk. De stappen voor het ontwerp van het systeem zijn: 

Analyse van de gebruikers


10/21

    

Aggregatie naar individuele gebruikers records Integratie naar markt Ontwikkeling distributie netwerk Optimalisatie van het systeem Individuele planning van gebruikers op de smart grid

Meer info over de EVPP (Electric Virtual Power Plant): www.zurich.ibm.com/smartgrid Ook genoteerd: ecogrid (eu project): www.eu-ecogrid.net De solarcarport als bouwsteen voor toekomstige elektrische mobiliteit Hans Urban, Schletter GmbH Een warm voorstander van zonne-energie.

Interessant is de vergelijking tussen bio en zonne energie. Per hectare kan je met biobrandstoffen 4 personenauto’s van energie voorzien. Wanneer je op deze zelfde hectare zonnepanelen plaatst kan je 40 BEV van energie voorzien of 13 FCEV. Wanneer je een carport met zonnepanelen uitrust wek je jaarlijks voldoende energie op voor 10.000 km met een BEV.

3.4 Thema : Aandrijfconcepten Powertrain 2020: eisen en oplossingen vanuit het gezichtspunt van een toeleverancier Jorg Grotendorst, Continental Automotive GmbH, Regensburg Interessant verhaal van een grote toeleverancier voor de OEM’s: aandrijfsystemen, remsystemen, chassiscontrol, regelsystemen en meer! Vanuit global drivers (wetgeving, marktontwikkeling, sociale trends, technologische ontwikkelingen en toenemende systeemcomplexiteit) is de strategie op clean power ontwikkeld. De gemiddelde CO2 uitstoot van nieuw geproduceerde auto’s is hierbij een drijvende en vaste factor (160 g/km in 2006, 130 g/km in 2015 en 95 g/km in 2020) Elektrificering van de aandrijving is hiermee noodzakelijk. Hij haalt een studie aan van Roland Berger consultants: E-mobility: a promising field for the future. (http://www.rolandberger.com/media/pdf/Roland_Berger_E_Mobility_E_20110708.pdf) Technische uitdagingen zijn: energieopslag, actieradius en laadinfrastructuur Economische uitdaging is de kostprijs van de batterij naar 250 euro/kWh te brengen. Er is een groot verschil tussen wat de consument moet en wil betalen voor emobiliteit. Om een middenklasser als EV auto uit te voeren zal de marktprijs 4600 euro stijgen terwijl de consument voor deze verandering niet meer dan 1300 euro wil betalen (noot 1: 4600 euro is beperkt, gaat waarschijnlijk uit van massa produktie. Noot 2: energiekosten zijn natuurlijk wel lager maar in hoeverre dit is meegenomen is me niet duidelijk. Noot 3: het blijft dus een keuze met zicht op de korte termijn) eMobility-Lab: Verslag bezoek aan eCarTec 18+19 okt 2011 Roeland Hogt

11/21

Continental zet in op een aantal ontwikkelingslijnen: Optimalisatie:   

Van driver adapted energy management: oftewel hoe kan je door bijvoorbeeld een actief gaspedaal mensen zuinigere laten rijden Van de elektrische aandrijving Van energiemanagement en rij-strategie naar een optimum in drive ability en energie efficiency

Plus:    

Road –field communication Cruise control adaptief op maximum snelheden Systeem adaptief voor rijden in emissievrije zones Optimalisatie van de route door middel van real time traffic information

Plus  

Smart grid integration Energy supply management

In de periode 2011-2020 zet Continental in op de volgende thema’s:   

Energie efficiëntie Nabehandeling uitlaatgassen (oa add blue (op ammoniak basis) om NOx uit efficiëntie diesels om te zetten. Powertrain balancing dmv hybridisering

(Noot: wie wordt hier nu blij van???) In Wheel motoren Dr. Anton Muller, L-3 Communications Magnet-Motor GmbH, Starnveld Een lange presentatie met zeer veel data over in wiel motoren. Ik wacht de CD met de ppt even af. Weinig zinvol deze nu samen te vatten. Vele toepassingen civiel en militair en zelfs voor een taxiënd vliegtuig. Range extender concepten Dr. Frank Beste, AVL List GmbH, Graz , Oostenrijk Mooie omschrijving: ‘the range extender enables customer oriented emobility’. In de presentatie wordt een interessante visie uitgedragen. De eisen die men stelt aan een range extender zijn namelijk anders (geprioriteerd) dan de eisen aan verbrandingsmotor in een conventionele aandrijving. Kern hierbij is dat de range extender bij een vaste en klein toerental bereik werkt en dat dit tevens een vrij hoog toerental is! De volgorde wordt daarmee: 

NVH (Noise Vibration Harshness, geluid, trillingen, piepen/kraken)


12/21

   

Packaging Massa Kosten Rendement

Bij de serie hybride aandrijving kan de ICE vrij geplaatst worden. Dit biedt kansen voor rotatiemotoren (wankelmotor) die goed scoren op NVH, packagingen en massa. AVL heeft deze casus uitgewerkt voor de MINI. Interessant verhaal omdat blijkt dat met een redesign van de wankelmotor ook voldaan kan worden aan de Euro 6 eisen. Daarnaast komen de mogelijkheden voor alternatieve packaging in beeld waarbij de range extender + generator + hulpsystemen als een plug en play systeem direct achter in in het voertuig geplaatst kan worden. De levensduur, een bekend probleem bij de wankelmotoren, wordt niet kritisch omdat de range extender bij een PHEV maar beperkt wordt ingeschakeld. Bij de systeemoptimalisatie is het van belang te bepalen wanneer en hoe de range extender bij geschakeld wordt: Indien wordt gewacht tot de SOC het minimum heeft bereikt zal de auto verder moeten rijden op alleen de range extender. Gezien het beperkte vermogen hiervan zal dit negatieve gevolgen hebben voor het rijden helling op. Om die reden kiest men voor een strategie waarbij de range extender al eerder mee gaat doen en er een zeker buffer in de batterij overblijft. In feite hebben we nu een zuivere serie hybride aandrijving.

3.5 Thema: ervaringen uit de praktijk De Deense EV wieg voor nieuwe technologie en business Jens Christian Hoj, Insero E-Mobility, Horsens, Denemarken Zie http://e-mobiliy.insero.com Net als NL is Denemarken geografisch een interessant voor EV. Ze kiezen daar voor twee sporen:  

Clustering: netwerk opbouwen Living lab: proeftuinen met vooral echte consumenten (zoveel mogelijk!). Voorbeelden: o TryCarSharing o Vehicle 2Grid o FastCleanCharge o Safeproject.eu : in aanvraag (zoeken nog partners) aangaande stedelijke logistieke systemen. o TryAnEV. Zie www.elbilforum.dk

Het gaat om het samenbrengen van gebruikers, technologie en business. Het beleid voor elektromobiliteit in de Franse Elzas Dominique Schilling, Regio Elzas, Straatsburg, Frankrijk


13/21

Ook hier is de doelstelling om tot een sterke CO2 uitstootreductie te komen. De regio kenmerkt zich door veel korte afstanden en is daarmee een interessant gebied voor emobiliteit. Vanuit de overheid wordt een drie stappenplan doorlopen: 1. Verzamelen van ideeën 2. Toepassing in project: gekozen is voor het crossing border project CROME 3. Subsidiering van particulier gebruik van EV CROME is een samenwerkingsproject van Duitsland en Frankrijk waar gesteund door alle relevantie industrieën (fabrikantien, toeleveranciers, energievoorziening) gewerkt wordt aan een standaardisatie van EV en dit toe te passen in een proeftuin met 125 EV (van verschillende fabrikanten). Er is ook een regio in Duitsland met eenzelgde proeftuin. Daarnaast wordt het particulier gebruik van EV gesubsidieerd. Samengesteld 10.000 euro voor ieder BEV (dus geen PHEV) tot een maximum van 500 stuks. In ruil voor voor de subsidie worden de consumenten deel van een club waarin informatie over het gebruik van EV wordt verzameld. Het initiatief heeft tot op heden 20 deelnemers maar verwacht wordt dat dit met de introductie van nieuwe modellen snel zal oplopen. eMobility in Amerika: het belang van infrastructuur Jonathan Read, ECOtality, San Fransisco, Amerika Een stellige presentatie: we moeten vooral geen eenvoudige (niet-smart) opladers plaatsen. 1 zo’n oplader verbruikt evenveel stroom als 3 huishoudens in een (in Amerika) toch al overbelast netwerk (noot: in Amerika worden veel mini-elektriciteits huisjes toegepast. Een soort van een ton die bevestigd is aan een elektriciteitsmast. Een zo’n punt is dan voor drie huishoudens en is doorgaans al vol benut op z’n capaciteit) Zijn visie: nu smart grid, nu standaardiseren. Zie www.theevproject.com/. Ze hebben de Blink wall Mount charger ontwikkeld die gekoppeld is aan de cloud (internet) en de smart Phone. Op de Blink worden gebruikersspecifieke reclames getoond op een geïntegreerd scherm. Van de lader alleen kan de producent nl een niet leven. Hij stelt overigens ook met dezelfde overtuiging dat alle opstartende bedrijven van nu goede pioniers zijn die straks worden opgeslokt door enkele van de nu al dominante concerns zoals General Electric. Tot die tijd loopt er een grote roll out van Blink systemen: 14000 stations, 18 cities, 7 grote staten Planning van een laadinfrastructuur voor de EV in Berlijn Prof. Thomas Richter, TU Berlin Dit verhaal belicht het complexe vraagstuk van het opzetten van een grootschalige laadinfrastructuur. De stappen zijn: 1. Het opstellen van een basisinfrastructuur 2. Het opstellen van een PVE vanuit gebruikers, stad en energievoorziening 3. Het opstellen van een infrastructuurplan waarbij onderscheid wordt gemaakt tussen: eMobility-Lab: Verslag bezoek aan eCarTec 18+19 okt 2011 Roeland Hogt

14/21

a. Oplaadpunten aan huis b. Publieke oplaadpunten c. Semi-publieke oplaadpunten (parkeergarages, bij supermarkt etc..) In het uitgewerkt plan is de afstand van bestemming tot laadpunt nooit groter dan 300 m. Hiermee ben je er niet. Je moet namelijk ook nog bepalen hoe je parkeerplaatsen inricht. Er is namelijk geen standaardisatie (!!) van de plaats waar de stekker aangesloten moet worden. Ook moet er een parkeerruimte management komen met financiële drivers voor de gebruikers en een reserveringssysteem. Noot: Wie dacht dat het simpel zou worden?……

3.6 Thema: sleutelcomponenten Vergelijking van batterij en waterstof als energiedrager in het verkeer Dr. Ulrich Bunger, Ludwig-Bolkow Systemtechnik GmbH (LBST), Ottobrunn Vanaf 2015 zullen de eerste brandstofcel voertuigen commercieel verkrijgbaar zijn. Onder ander van Toyota en Mercedes (doel 2015: 124 kW, levensduur 5500 uur, massa 138 kg). Batterijen worden ook lichter en goedkoper maar vertaalt dit zich in de business case? Hij laat (vergelijkbaar aan de studie door dhr. Righolt ikv van ons emobility-lab) zien hoe de well to Wheel emissies zijn. Daarnaast worden ook de emissies bij de produktie van de voertuigen meegenomen. Veel data… zie ppt De verwachting is dat de kostprijs van een voertuig klasse Golf in 2015 30-35 kEuro is voor de BEV en 30-50 kEuro voor de FCEV. Wanneer gekozen moet worden voor een aandrijfconfiguratie dan blijkt de FCEV alle toepassingen (marktbehoefte) van personenauto’s af te dekken. Een PHEV volstaat voor 69% van de toepassingen. BEV voor 58% van de toepassingen. Net als bij de elektrische oplaadpunten is voor waterstof ook een nieuwe infrastructuur nodig. Zo’n 600-1000 tankstations voor 600.000 FCEV. Doordat de tanktijd slechts 5 minuten is is deze verhouding is gunstiger dan bij de BEV. Als je dit nu in een business case plaatst dan volgt dat de initiële investeringen voor de waterstofinfrastructuur hoog zijn. Voor de elektrische voertuigen is er al een infrastructuur die moet worden aangevuld met oplaadpunten. Hierdoor neemt het aantal BEV laadpunten (globaal) lineair toe met het aantal voertuigen. Voor waterstof tankstations is de totale investering in het begin hoger maar vanaf 4000 voertuigen al lager dan die voor BEV. Noot: ik ga ervan uit dat dit voor Duitsland geldt. Al met al is waterstof dus nog steeds een goed alternatief. Noot: er is niet gesproken over de prijs van de waterstof zelf… die is nu hoger dan die van fossiele brandstoffen


15/21

Noot: als een van de nadelen wordt nog wel eens de opslag van de waterstof in de tanks genoemd. Indien men deze koud en dus vloeibaar opslaat zal deze in de loop van de tijd verdampen (waar dan weer voorzieningen voor getroffen worden /zijn als een kleine waterstofverbrander). Inmiddels worden bij alle toepassingen opslag onder druk gekozen waarmee het probleem van het verlies van waterstof niet meer bestaat.

Simulatie en proefstandtest van een brandstofcel range extender in een EV Bernhard Wolshofer, Proton Motor Fuel GmbH; Puchheim Proton motor ontwikkelt PEM brandstofcellen (FC) voor onder andere toepassingen in voertuigen. Een voorbeeld is een stadsbus met 50 kW FC + li-ion batterijen en supercaps. Hiermee wordt een verbruik gerealiseerd van 10 kg waterstof per 100 km, overeenkomend met 35 l brandstof per 100 km. Voor stadsbussen een gunstig verbruik. In opdracht van een transporteur en Smith Electric (grote bestelwagen) is een FC als range-extender ontwikkeld. Hiervoor is een simulatiemodel opgesteld en zijn later ook testen op de proefstand uitgevoerd. In de configuratie 7 kW range extender, 40 kWh batterij en een SOC_min van 5% verwacht men een verdubbeling van de actieradius van 100 naar 200 km. Uit de dynamo(proefstand) test bij de NEDC (New European Driving Cycle) volgt bij een geleverd vermogen van 5,5 kW door de FC dat de actieradius oploopt van 130 km zuiver elektrisch naar 208 km met ingeschakelde range extender. De SOC_min is hierbij 10%. Wanneer men een specifieke stadcyclus toepast (Artemis Urban Cycle, duur 1000 s) dan blijkt de SOC met 4% te dalen wanneer men zuiver elektrisch rijdt en met slechts 1% te dalen wanneer met de range extender toepast: een verhoging van de actieradius met een factor 4! Op de vraag waarom men de range extender toepast komt een tweeledig antwoord: een specifieke klantvraag (zekerheid voor het weer thuis kunnen komen) en als mogelijk systeem voor elektrische voertuigen waarbij bijvoorbeeld vanuit de klimaatregeling extra energie nodig is. (zie ook volgende lezing) TUV Sud E-car Cycle (TSECC), bepaling reikwijdte en relevantie Stefan Resch, TUV Sud Automotive GmbH, Garching TUV is een zeer gerenommeerd onderzoeks- en keuringsinstituut in Duitsland. Voor emobility met produkten mbt:    

Elekrische voertuigen: veiligheid, homologatie, consumententest Batterij: testen (ook veiligheid) en certificering Oplaadinfrastructuur: testen Training: ook met betrekking tot veiligheid

De ECE R101 cyclus waarmee het bereik van elektrische voertuigen wordt getest is niet realistisch voor elektrische voertuigen omdat de invloed van temperatuur (standaard test is bij 23 graden C) niet wordt meegenomen en omdat de mogelijkheden voor regeneratief remmen te weinig zijn verwerkt. Een extra vermogen van 3-6 kW (middenklasse auto) dat bijvoorbeeld nodig is voor de eMobility-Lab: Verslag bezoek aan eCarTec 18+19 okt 2011 Roeland Hogt

16/21

verwarming is daarmee niet meegenomen. Bij elektrische auto’s wordt dat vermogen verkregen uit de batterij of en verbrandingskachel. De TSECC (TUV Sud ECar Cycle): 



 

Gaat uit van een reële cyclus met meer regeneratief remmen Het patroon bestaat een deel bij gemiddelde tot hoge snelheid en uit een deel voor het typische stadsverkeer. Er is vooral veel variatie in snelheid (in het eerste deel (provinciale weg en snelweg)) en een groot aantal stops (in het tweede deel: stadsverkeer). De cyclus is samengesteld op basis van bestaande cycli en gemeten ritdata. Bedrijven kunnen een licentie verkrijgen (tegen kosten). Voor Hogescholen en Universiteiten zijn hier geen kosten aan verbonden! Wordt uitgevoerd bij -7, 23 en 30 graden C Bij -7 graden met verwarming en lampen aan. Bij 30 graden met airco (indien aanwezig) aan. Op een geklimatiseerde vermogensrollenbank Verdere data: o Tijd: 3600 s o Afstand: 60 km o Gemiddelde snelheid: 60 km/u o Maximum snelheid: 120 km/u o Maximum versnelling: 2,4 m/s2 o Maximum vetraging: 3,6 m/s2

De eerste vergelijking van de actieradius op basis van twee identieke voertuigen (Golf klasse) met een batterij capaciteit van ongeveer 20 kWh: Cyclus ECER101 TSECC bij 23 graden C TSECC bij 30 graden C TSECC bij -7 graden C

Voertuig 1 140 km 130 km Nvt, geen airco 100 km (benzineverwarming)

Voertuig 2 120 km 110 km 100 km 60 km (batterijverwarming)

Er zijn een aantal voertuigen onderzocht, oa iMiev en MB A-klasse E-cell (23 graden C: 232 km, -7 graden C: 152 km). Steeds een vergelijkbaar beeld: tot 40% reductie van de actieradius bij -7 graden C tov 23 graden C. Noot: de TSECC geeft sowieso een verlaging van de actieradius tov de ECER101 richtlijn. Ontwerpoplossingen zijn:   

Batterij onafhankelijke verwarmingssysytemen (bijv op bio-ethanol) Betere isolatie van het passagierscompartiment Verliezen bij actuatoren gebruiken voor de verwarming

Nav een vraag wordt gesteld dat het interessant zou zijn ook het verbruik voor chassisregelsystemen en stuurbekrachtiging te betrekken bij de cyclus. eMobility-Lab: Verslag bezoek aan eCarTec 18+19 okt 2011 Roeland Hogt

17/21

3.7 Thema: Mobiliteits - en logistieke concepten Mobiliteit voor morgen: alternatieve concepten en aandrijvingen Oliver Kurtz, Peugeot Duitsland GmBH, Saarbrucken De volgende trends zijn van belang: 





Mbt energie en klimaat o We zijn nu afhankelijk van olie o Er is een beperkte voorraad o De kosten voor winning nemen toe en dus zal de prijs van oliegerelateerde produkten stijgen Mbt mobiliteitsbehoefte o In 2050 leeft 75% van de wereldbevolking in steden o Hierdoor een verandering van de mobiliteitsbehoefte Mbt keuze voor en beschikbaarheid modaliteiten o Minder mensen halen hun rijbewijs o Minder belang aan bezit eigen voertuig o Minder belang aan aspect status voertuig  Nu ¼ van mensen 18-25 jaar: auto geen statusobject  Verwacht: ½ van mensen 18-15 jaar: auto geen statusobject o Er zal dus een grotere markt ontstaan voor Carsharing

Keuze Peugeot:   

Inzetten op CO2 arme voertuigen: doel om ¼ totale verkoop < 120 g CO2/km Breed inzetten op downsizing en dieselhybride Inzetten op marktaandeel hybride 10% in 2020 en EV 5% in 2020

Ontwikkeling MU by Peugeot: mobiliteitsabonnementen met hierin: 

     

Voertuigen o Auto: Peugeot Partner en Peugeot Ion o Fiets: E city o Scooter: E-vivacity Iedereen kan alle voertuigen huren Online boeken en betalen Pilots gestart in 54 Europese steden Koppeling met andere modaliteiten volgt Een breder produkt volgt (dus ook met voertuigen van andere fabrikanten) Peugeot verwacht dat dit soort abonnementen de tweede auto gaat vervangen. Ziet dus ook een teruggang in de verkoop van de voertuigen en de opkomst van andere verdienmodellen.

Voertuigstudies: 

Driewiel scooter HY3. In 2012 op de markt (dan nog wel met verbrandingsmotor)


18/21





Scooter e-vivacity (afgeleid van bestaande scooter) (waarom Scooters: studie voor Brussel: 10% auto’s vervangen door tweewielers betekent 40% minder file) o Kwalitatief hoogstaand ontwerp o Packaging  Batterij in treeplank  Motor (5 kW) in draagarm opgenomen  Lader en controller boven achterwiel o Actieradius: 60 km o Energiekosten: 0,6 euro per 100 km VELV (onderzoeksconcept, geen marktintroductie gepland (..)) o Lengte 2,7 m, drie wielen (2 voor, 1 achter) o Snelheid 110 km/u o Actieradius 100 km o Vermogen 20 kW o Verbruik: 85 Wh/km o 3 persoons (2 voor, 1 achter) o Bedoeld voor Urban use: car sharing. o Naafmotor van Michelin o Passieve veiligheid op niveau personenauto’s

GoGreen- CO2 verlaging door EV Michael Lohmeier, Deutsche Post AG, Bonn De spreker vertegenwoordigt DHL. Peek oil: 65 van 98 olieproducerende landen hebben hun maximum produktie bereikt. Doelstelling DHL tov 2007:  

30% reductie in 2020 10% reductie in 2012

Concept heet GoGreen en bestaat uit 5 stappen: 1. 2. 3. 4. 5.

Creëer transparantie in CO2 uitstoot Verhoog de efficiency Scholing personeel Creëer marktwaarde uit reductie CO2 uitstoot Demonstreer leiderschap

Verhoudingsgewijze getallen CO2 uitstoot: Voertuigmassa

Stadsverkeer (urban)

Sub urban

< 3,5 ton (bestelbusje) 3,5 – 12 ton

4

59

Provinciaal verkeer (rural) 9

65

356

37


19/21

(kleine vrachtwagens) 12 ton en zwaarder (trekker opleggers)

72

401

255

Nog wat getallen ter vergelijking van de CO2 uitstoot: 365 dagen van een Van bestelbusje ~ 4 dagen trekker oplegger en 1 vlucht van een vliegtuig. Door de ombouw naar elektrisch worden de bestelbusjes 300 kg zwaarder en zijn voor dezelfde transportcapaciteit dus twee bestelbusjes nodig. Ondanks deze beperkingen rijden er 137 EV op proef (klasse MB Vito en VW Caddy). De voertuigen rijden urban en sub urban, 40 km per dag met veel stop en go. Er wordt gebruik gemaakt van 100% groene energie. De business case is als volgt:   

Aanschafkosten: +98% Energiekosten: -70% Total Cost of Ownership: +20%

Met veranderingen in de regelgeving kan de business case ten gunste van de EV veranderen. Ook zal de business case sowieso veranderen omdat batterijen goedkoper zullen worden. Details over hoe de business case exact is berekend zijn niet gegeven. Wel is vermeld dat het opbouwen van de laadinfrastructuur niet meegenomen is in de kosten. De gebruikerservaringen zijn zeer positief. Er zijn nog geen problemen geweest met geluidloosheid en veiligheid tav omstanders. Andere plussen en minnen: + Goede prestaties + Laadtijd van 6-8 uur volstaat - Verlies aan laadcapaciteit (massa) niet acceptabel - Kosten voor de infrastructuur moeten nog geoptimaliseerd worden - Betrouwbaarheid van de batterij moet worden verbeterd: tot 30% verlies aan batterijcapaciteit bij kou Onderhoudskosten: er is minder onderhoud nodig maar het is niet duidelijke wat dit betekent. De E-pioniers: nieuwe mogelijkheden voor bevoorrading binnenstad Arnulf Bleck, Meyer&Meyer Transport Logistics GmbH & Co KG, Osnabruck Een kleinere transportonderneming met een duidelijke doelstelling: 90% reductie CO2 en 100% reductie NOx. Het project: Electro City Logistics Berlijn (dus met subsidie). Hierbij is een MAN vrachtwagen door AGV (AllGreenVehicles Nederland) omgebouwd naar zuiver elektrisch:     

120 kW motor 120 kW (of kWh???) batterij. 380 V, 32 A Laadtijd 12 uur Bereik 185-215 km Verwarming dmv biodiesel/gasverwarming


20/21

De ecologische balans: 50000 km/jaar, 8000 l diesel/jaar, 21500 kg CO2/jaar. Dit tot 1% gereduceerd. Sinds de zomer 2011 zijn twee voertuigen in gebruik. Totaalkosten: 600.000 euro waarvan de helft subsidie.


21/21

Verslag bezoek aan ecartec beurs en conferentie op 18 en 19 oktober 2011 in München

Recommend Documents