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22. JUNI 2017
Schlüssel zur erfolgreichen ElektromobilitätVernetzte DC-Schnellladeinfrastruktur für e-PKW und e-Busse
EPBP EV Charging, Thomas Hering – Sales Manager EV Charging Deutschland
ABB
Treiber der elektrischen Mobilität: Technologie und Markt
Hochleistungsschnellladen
eBus-Ladeinfrastruktur
June 22, 2017 Slide 2
Agenda
ABB: Der innovative Technologieführer
June 22, 20171Asia, Middle East, AfricaSlide 3
Was
(Angebot)
Für wen(Kunden)
Wo(Regionen)
Energieversorgung Industrie Transport & Infrastruktur
~35% des Umsatzes ~40% des Umsatzes ~25% des Umsatzes
Global
AMEA1 37% Amerika 30% Europa 33%
~$35 Mrd. Umsatz ~100 Länder ~135,000 Mitarbeiter
Innovative Technologien
Produkte 59% Systeme 24% Services & Software 17%
Sektoren
June 22, 2017 Slide 4
Umspannwerke und Elektrifizierung
Mikronetze
Network Management
Anbindung von Windparks
Power Consulting
Smart Home / Smart Building
Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge
Elektrifizierung von Zügen
Elektrifizierung, Antriebe und Softwarelösungen für Schiffe
Energieversorgung Industrie Transport & Infrastruktur
Bündelung aller Produkte und Lösungen in unserem digitalen Angebot
Unser Portfolio
Produkte und Lösungen für die Industrieautomation
Prozessleittechnik
Mess- und Analysentechnik
Robotik
Antriebs- und Steuerungstechnik
Motoren und Antriebe
Attraktive Märkte: Energiewende und Industrie 4.0
June 22, 2017 Slide 5
Die Energiewende Die vierte industrielle Revolution
Energieversorgung Industrie Transport & Infrastruktur
Technologie und Innovation seit über 100 Jahren
Aktivitäten im Bereich der elektrischen Antriebstechnik
June 22, 2017 Slide 6
Ra
ilM
ari
ne
Ca
rsB
us
es
1900 1950 2000 2010 Heute
First electric trains (FR, CH,
SE,..)
Modern locomotives (>120 kmh)
High-speed trains, business
refocus
>300 MUSD rolling stock propulsion business, ~1 $ billion overall rail business
First AZIPOD electric drive
launched
Propelling world’s largest ship, icebreakers, tankers, >7,500,000 operating hours, installed at >30 shipyards
Installed nationwide fast charging networks in the world,
>4.000 fast chargers sold
TOSA flash-charged articulated electrical bus
Fast charging for electrical buses
High Power fast charging
Felderprobte Technologie und Service seit 2010
ABB als globaler Partner für Schnellladesysteme
June 22, 2017 Slide 7
ABB DC Schnellladeinfrastruktur
Aktiv seit: 2010
Installierte Basis: > 6.000 ABB DC Schnelllader weltweit,
größte installierte Basis, Servicepartner
Regionen: Europa, Amerika, Afrika, Asien, China, Ozeanien
Standards: CCS-1, CCS-2, GB/T, CHAdeMO, ISO 15118, IEC-
61851-23, SAE J1772
Konnektivität: Fernsteuerung, -Management und Support, >
99,5% Verfügbarkeit, globale Integration in Bezahlsysteme,
RFID, Smartphone, EC- und Kreditkarten, uvm.
Einheitliches Angebot für digitale End-to-End-Lösungen
ABB AbilityTM
June 22, 2017 Slide 8
50 cloud-basierte Services und Analysetools
>6.000 installierte Unternehmenssoftware-Lösungen
>70.000 digitale Steuerungssysteme
>70.000.000 angeschlossene Geräte
Ladeinfrastruktur als Teil intelligenter Stromnetze
Innovationssicherheit durch Zukunftsorientierung
June 22, 2017 Slide 9
Schaltanlagen
Power systems
Netz-Automatisierung
SCADA & Ventyx
Erneuerbare Energien
HVDC, solar, wind
Komponenten
DIN rail & distribution boards
Gebäudeautomation
KNX, energy mngt.
PowerStore
Power Conversion Control,
Storage
Netzqualität
PQF, PCS100
Softwaredienste für
Schnellladenetzwerke
Connected services
DC Schnell-
ladestationen
ABB Terra Systeme, Wallbox
Integration der ABB Lösungen entlangder vollständigen Energie-
Wertschöpfungskette der Zukunft
Traktionssysteme
Motoren und Wanler
eBus Ladesysteme
ABB Terra XB
June 22, 2017 Slide 10
Agenda
ABB
Treiber der elektrischen Mobilität: Technologie und Markt
Hochleistungsschnellladen
eBus-Ladeinfrastruktur
Laden gestern und heute – “back to the future”
Treiber der elektrischen Mobilität
June 22, 2017 Slide 11
China im Wandel168 DC Schnelllader in 1 Tiefgarage
„Tanken im“ Jahr 1911Natürlich elektrisch
Viele Gründe sprechen für Elektromobilität
Treiber der elektrischen Mobilität
June 22, 2017 Slide 12
Image
Umweltschutz
Lokale Vermeidung
von SmogUnabhängigkeit
Technologie
Kundenbindung
Zukünftig: Wirtschaftlichkeit
Luftverschmutzung – Beispiel Köln
Treiber der elektrischen Mobilität
June 22, 2017 Slide 13
Quelle: KVB 2017
Luftverschmutzung betrifft uns alle!
Luftverschmutzung
Treiber der elektrischen Mobilität
June 22, 2017 Slide 14
Markttreiber
Fahrzeugherstellermüssen strenge Emissions-Grenzwerte einhalten
StädteReduzieren der CO2- und Geräuschemissionen
TechnologieBereit für Massenmarkt
Verkauf sauberer eBusse
Zur Emissionsreduzierung beitragen
Mehrwerte bieten
Reduzieren der Luft-verschmutzung und Partikel-emissionen
Reduzieren der Lärmbelastung in Metropolregionen
Stadtbild verbessern
Bewährte Leistungs-elektroniken, Systeme und Lösungen verfügbar
Preis für Li-Ion Batterien stark fallend
„Eine Diesel-Schockwelle aus München“:
• Münchens OB Dieter Reiter: flächendeckendes Fahrverbots für Dieselautos
• NOx-Grenzwerte auch jenseits von Ring- und Einfallstraßen überschritten
„Grüne pochen auf Verkehrswende“:
• 10-Punkte-Programm: „ab 2030 nur noch abgasfreie Autos neu zugelassen“
„Landesinitiative Elektromobilität”:
• Landesregierung BaWü beschließt „Landesinitiative Elektromobilität III“,
• Fördervolumen von 43,5 Mio Euro (2017 bis 2021), davon 10 Mio Euro für 2.000 neue Ladestationen.
Luftverschmutzung und die (jüngste) politische Reaktion
Treiber der elektrischen Mobilität
June 22, 2017 Slide 15
Quellen: Electrive.net und tagesschau.de 2017
Bestandsentwicklung Elektrofahrzeuge Deutschland
Treiber der elektrischen Mobilität
June 22, 2017 Slide 16
Quelle: KBA 2017
Bestand und Ziele Ladeinfrastruktur Deutschland
Treiber der elektrischen Mobilität
June 22, 2017 Slide 17
Quelle: BDEW 2017
Einflussfaktoren auf eine erfolgreiche Transition
Treiber der elektrischen Mobilität
June 22, 2017 Slide 18
Durchbrechen der Henne-Ei-Problematik: wer investiert zuerst?
Bereitschaft zu Investition von Regierung, Unternehmen und Endkunden
Förderrichtlinie Elektromobilität 2015
Marktanreizpaket Elektromobilität 2016: „1. Fördercall Ladeinfrastruktur 2017“
Verfügbarkeit erschwinglicher und reichweitenstarker Elektrofahrzeuge
Einfache Zahlungsmodalitäten an Ladestationen, z.B. EC- und Kreditkarte
Reichweitenproblem durch Schnell-Ladetechnologie lösbar: Ziel 400km
„Well-to-wheel“ Effizienz alternativer Energien
Treiber der elektrischen Mobilität
June 22, 2017Original source: Auke Hoekstra, Eindhoven University of Technology. Data was modified due to improved performance of biofuel and hydrogen.Slide 19
Biokraftstoff: 7km
Wasserstoff: 160km
Rein elektrisch: 380km
A solar panel
delivers 105 kWh/m².
A solar panel
delivers 105 kWh/m².
After distribution, charging and storage
in the battery, 77kWh is available to the motor.
An EV drives 5km/kWh, so
77kWh gives 380km range.
After electrolysis, compression and
distribution 63kWh goes into the tank. The fuel cell generates 31.5kWh of
electricity. The vehicle drives 5km/kWh,
so 31.5kWh gives 160km range.
Most efficient energy crops (palm oil, sugar cane) deliver 0.5L/m²including sowing, fertilizing, harvesting, refinement and distribution.
A vehicle drives 15km/L, so
0.5L gives 7km range.
Ladeleistung - Wie schnell kann ich mein EV laden?
Grundbegriffe der Elektromobilität
June 22, 2017 Slide 20
1,7 3,7 3,7
20
80
3,7 7,4
22
50
150
0
20
40
60
80
100
120
140
160
AC langsamSchukoMode 1
AC langsamICCB-Kabel
Mode 2
AC StationMode 3
DC SchnellladerMode 4
DC High PowerMode 4
Lad
ele
istu
ng
[kW
]
Von Bis
• Maßgeblich für die Kundenzufriedenheit ist die Ladedauer• Maßgeblich für die Ladedauer ist die Ladeleistung (kW)
Mit 50 kW lädt man einen BMW i3 in 15min auf (80% SOC)
bis 300kW
AC vs. DC: On-Board vs. Off-Board Leistungselektronik
Grundbegriffe der Elektromobilität
Slide 11
CHAdeMOmodule
DC Schnelllader
On-BoardLader
Li-ion Batterie
BMS
Jedes Fahrzeug verfügt über zusätzliche Leistungselektronik
Leistungselektronik in der Station wird von allen Nutzern finanziert
AC Laden DC Schnellladen
June 22, 2017
eBus
EV
„Follow the car“: Roadmap Ladung von e-PKW
Serien-Elektrofahrzeuge in Europa
June 22, 2017 Slide 22
Peugeot iOn
Citroën C-Zero
On the roads
Nissan Leaf 1.0
Mitsubishi i-MiEV Citroën
Berlingo
2016 2017 2018 2019, 2020, …
BMW i3
DC fast charging CCS (50 kW @400V)
DC fast charging CHAdeMO (50 kW @400V)
AC fast charging(43 kW)
AC charging(11 kW)
DC high-power chargingCCS high-power (≥300 kW @400/800V)CCS high-power (≥150 kW @400V)
Audi SUV (Q6)
500 km
Opel Ampera-e
3
00
km
Nissan
Leaf 30
180 km
Nissan
Leaf 2.0
300 km
VW e-Golf
130 kmVW e-UP!
110 km
Nissan Leaf 1.1
130
km
Nissan e-NV200
110 km
Kia Soul-EV
150 km
Tesla Model X
(adapter)
450
km
BMW i3 1.1
190
km
VW e-Golf 1.1
300 km
Hyundai Ioniq110 km
110 km 110 km
120 km
110 km
110 km
Renault Zoe ZE
130 km
Mercedes B250E
140 km
Tesla Model S
450 km
Daimler Smart ED
110 km
Renault XX 2.0
?? km
Renault Zoe 1.1
200 km
Daimler E-Smart
?? km
Tesla Model S
(adapter)
450 km
VW SUV
?? km
450 km
Audi
R8 e-tron
Daimler EQ
500 km
500 km
Porsche Mission E
Mitsubishi
Outlander PHEV
40 km
Tesla Model Y
?? km
400 km
VW Budd-e
iCar?
Honda Fit
100 km
Infinity LE
200 km
Audi A2
?? km
Ford Model E
?? km
Volvo EV
?? km
Tesla Model 3
??
km
350 km
AstonMartin
RapidE
?? km
Honda Clarity
?? km
Hyundai e-SUV
?? km
VW CUV
??
km
Kia Soul
?? km
Peugeot
mid-size
450 km
Tesla Model S
450 km
VW ID
500 km
BMW X3
?? km
Jaguar i-Pace
500 km Skoda E
500
km
BMW Mini E
?? km
Focus Electric
180 km
Lucid Air
650 km
FF 91
700 km
AC charging(22 kW)
Peugeot Partner
BMW i3 1.1 (Option)
190
km
AC charging (3,7 – 7,4 kW) All „DC“ of the above
Renault XX 2.0
?? km
Mercedes
Vito E-cell
Ford Focus
Electric
Smart ED
Gen 1
Renault Twizy
Renault
Fluence ZE
Renault
Kangoo ZE Citroën E-Mehari
200 km
Mahindra e20
110 km
Entwicklung der Akku-Kapazitäten
Serien-Elektrofahrzeuge in Europa
June 22, 2017 Slide 23
Renault Twizy
7 kWh
VW e-Golf
24,2 kWh
Ford Focus
Electric
23 kWh
Peugeot iOn
14,5 kWh
Renault
Zoe ZE
22 kWh
Kia Soul-EV
27 kWh
Nissan Leaf 1.0
24 kWh
Smart fortwo ED
17,6 kWh
Mercedes
B Klasse
28,5 kWh
Nissan e-NV200
24 kWh
Renault
Kangoo ZE
22 kWhMitsubishi
i-Mi EV
20 kWh
Peugot
Partner – EV
22,5 kWh
Citroën C-Zero
14,5 kWh
Citroën
Berlingo EV
22,5 kWh
Mercedes
Vito E-cell
36 kWh
Renault
Fluence ZE
22 kWh
VW e-UP!
18,7 kWh
BMW I3
18,8 kWh
Tesla Model 3
60 kWh
BMW I3
33 kWh
2017
Audi
E-Tron
70-90 kWh
Nissan Leaf 2.0
60 kWh
1st Generation
…Reichweiten über 300km werden zum Standard!
…das Nachladen wird seltener!
Tesla Model S
70-90 kWhOpel
Ampera e
60 kWh
Porsche
Mission-e
80-95kWh
Anwendungsfälle und -Szenarien
Mobilitätsbedürfnisse der Zukunft
June 22, 2017 Slide 24
Highway: Autobahnen und Schnelllstraßen
Laden wenn Batteriestand niedrig
- Ladezeit: 15 - 30 Minuten
Commercial: Filialen, Parkplätze, POIs
Zwischenzeitliches Aufladen bei geplantem Stopp/Aufenthalt
- Ladezeit: 30 - 120 Minuten
Office: Parkplätze, Parkhäuser, Flotten
Aufladen bei längerem Aufenthalt
- Ladezeit: 30 - 120 Minuten- Ladezeit: 8 Stunden (“Arbeitstag”)
Heimladen: Garage oder Car-Port
Aufladen bei langfristigem Aufenthalt
- Ladezeit: 120 Minuten (“Familienrhytmus”)
- Ladezeit: 8 Stunden (“Über-Nacht”)
Verweildauer bestimmt Ladeinfrastruktur…
Mobilitätsbedürfnisse der Zukunft – Laden „überall“
June 22, 2017 Slide 25
NutzungReichweite
… und Auslastbarkeit Ihrer Elektrofahrzeuge!
Anwendungsszenario „Heim-Laden“ - Eigenheim
Mobilitätsbedürfnisse der Zukunft
June 22, 2017 Slide 26
• Laden in heimischer Garage
• Anforderungen an Ladeinfrastruktur: Robust und günstig
• Ladezeiten: lange bis mittel
• Regulär: 6 bis 8 Stunden („Nacht-Laden“)
• Komfort: 120 Minuten (“Familien-Rhytmus”)
Empfehlung:• AC 7-11KW
oder• DC 24kW
Anwendungsszenario „Heim-Laden“ - Mehrfamilienhaus
Mobilitätsbedürfnisse der Zukunft
June 22, 2017 Slide 27
• Laden in Tiefgarage oder Parkplatz an vordefiniertem EV-Car-Sharing-Punkt
• Bewohner teilen sich (finanziell) ein oder mehrere EVs
• Anforderungen an Ladeinfrastruktur: Robust und schnell
• Ladezeiten: schnell
• Schnell: 15 Minuten bis 1 Stunde
• Fahrzeug(e) jederzeit Einsatzbereit
Empfehlung:• 1x Terra 23/53 mit 3 Ladesteckern• Optimale Auslastung Fahrzeug und
Ladeinfrastruktur
Anwendungsszenario „Office-Laden“
Mobilitätsbedürfnisse der Zukunft
June 22, 2017 Slide 28
• Laden an Ladeinfrastruktur des Unternehmens
• Anforderungen an Ladeinfrastruktur: Robust, vernetzt (Abrechnung & Lastmanagement) und günstig
• Ladezeiten: lange bis schnell
• Regulär: 6 bis 8 Stunden („Arbeitstag“)
• Komfort: 120 Minuten
• Schnell: 15 Minuten bis 1 Stunde („Meeting und Flotten“)
Empfehlung:• Start: 1x Terra 23/53 mit 3
Ladesteckern • Erweiterung: AC 7-11kW oder
DC 24kW
Anwendungsszenario „Commercial-Laden“
Mobilitätsbedürfnisse der Zukunft
June 22, 2017 Slide 29
• Filial- und Parkflächenbetreiber sind Mobilitätsanbieter der Zukunft
• Keine Konzessionen zum Verkauf von Mobilität mehr nötig
• Langfristige Kundenbindung und Imagevorteil
• Anforderungen an Ladeinfrastruktur: Robust, vernetzt und schnell,
• Ladezeiten: mittel bis schnell
• Mittel: 120 Minuten („Einkaufszentren“)
• Schnell: 30 Minuten bis 1 Stunde („Dauer des wöchentlichen Lebensmittel-Einkaufs“)
Empfehlung:• Start: 1x Terra 23 mit 3 Ladesteckern • Erweiterung: weitere Terra 23 Systeme• Erweiterung 2: Aufrüstung auf Terra 53
ABB Terra Produktfamilie
Mobilitätsbedürfnisse der Zukunft
June 22, 2017 Slide 30
Terra 53 (50kW DC)C - (Combo) = Kabel + Combined Charging System (CCS) Stecker - DC
J - (Japan) = Kabel + CHAdeMO Stecker - DC
Terra 23 (20kW DC) T - (Socket) = Type 2 Steckdose - AC
G - (Grid) = Kabel + Type 2 Stecker - AC
CCSAC
CHAdeMO
ABB Terra Produktfamilie
Mobilitätsbedürfnisse der Zukunft
June 22, 2017 Slide 31
ABB DC Wallbox – verfügbar ab Q1 2018
Mobilitätsbedürfnisse der Zukunft
June 22, 2017 Slide 32
Ladeleistung: 24 kW
Einsatzgebiete: Innen und Außen, IP 54
Stecker: CCS oder CCS + CHAdeMO
Funktionen: ABB Connectivity, Touchscreen, RFiD, etc.
June 22, 2017 Slide 33
Agenda
ABB
Treiber der elektrischen Mobilität: Technologie und Markt
Exkurs: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung einer Schnellladestation
Hochleistungsschnellladen
eBus-Ladeinfrastruktur
Detail und Annahmen - Kostenpositionen „Invest“
Wirtschaftlicher Betrieb von Ladeinfrastrukturen
June 22, 2017 Slide 34
Invest(CAPEX)
Hardware
Bauleistungen und
Elektroinstallation
Inbetriebnahme
Projekt- und Planungskosten
Ladestation, inklusive Optionen
500€ - 1.000€ je Meter Kabel zzgl. Kosten für Fundament/ Erdaushub; Durchschnittswert
Finale Prüfung und Aktivierung
Projektmanagement, Koordination der Subunternehmer, Genehmigungen
27.000 €
8.000 €
1.000 €
1.000 €
37.000 €
oder
5.280€ p.a.Weitere Annahmen:• Nutzung mind. 7 Jahre
Detail und Annahmen - Kostenpositionen „Betrieb“
Wirtschaftlicher Betrieb von Ladeinfrastrukturen
June 22, 2017 Slide 35
Betrieb(OPEX)
Wartungsvertrag
Netzanschluss
Abrechnung, Kommunikation
und IT
Stromkosten
2.000 € p.a.
1.000 € p.a.
400 € p.a.
tbd
3.400 € p.a.
Fernwartung, Softwareupdates, Hotlines, proaktive Störfall-vermeidung, inkl. Wartung vor Ort
Netzanschlusskosten etwa 10€ bis 30€je kW Leistung
IT-Kosten inkl. Datenvolumen und Backendgebühren
Variable Stromkosten; etwa 0,25 € je kWh
Praxis: mittlere Lademenge und Ladehäufigkeit steigt*
Wirtschaftlicher Betrieb von Ladeinfrastrukturen
June 22, 2017 Slide 36
-1000
1000
3000
5000
7000
9000
11000
13000
15000
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
Jan14
Mrz14
Mai14
Jul14
Sep14
Nov14
Jan15
Mrz15
Mai15
Jul15
Sep15
[# j
e M
on
at]
[kW
h j
e M
on
at] Energiemenge
Ladeprozesse gesamt
16.000 kWh3.400 LP= 4,7 kWh
54.000 kWh8.700 LP= 6,2 kWh
1 1,9
Update: Juni 2017 @ 3,6 je Tag
*Auswahl an kommerziell betriebenen ABB Schnellladern in Deutschland
Ergebnis – Wirtschaftlichkeit ab 5 verkauften Ladeprozessen
Wirtschaftlicher Betrieb von Ladeinfrastrukturen
June 22, 2017 Slide 37
Invest*(CAPEX)
Betrieb*(OPEX)
Einnahmen
Ladungen
Kosten Jahr 1 Jahr 2 Jahr 3
fix Finanzierung/ Abschreibung € 5.280 € 5.280 € 5.280
fix Servicekosten € 2.000 € 2.000 € 2.000
fix Betriebskosten € 1.400 € 1.400 € 1.400
variable Stromkosten <10 kWh € 1,75 € 2.874,38 € 5.748,75 € 10.475,50
Gesamtkosten p.a. € 11.554,38 € 14.428,75 € 19.155,50
Einnahmen Auslastung 5% 10% 20%
DC 50 kW Session je Tag 70 3,5 7 14
AC 22kW Session je Tag 12 1 2 2,4
DC 50 kW Session je Jahr 25550 1277,5 2555 5110
AC 22kW Session je Jahr 4380 365 730 876
DC Umsatz p.a. 7,50 € € 9.581,25 € 19.162,50 € 38.325,00
AC Umsatz p.a. 5 € € 1.825,00 € 3.650,00 € 4.380,00
Gesamtumsatz je Ladesäule p.a. € 11.406,25 € 22.812,50 € 42.705,00
Ergebnis je Ladesäule p.a. € + / - 0 € 8.083,7 € 23.549,5Gewinn
June 22, 2017 Slide 38
Agenda
ABB
Treiber der elektrischen Mobilität : Technologie und Markt
Hochleistungsschnellladen
eBus-Ladeinfrastruktur
Ziel in 12 – 15 Minuten Ladezeit – 400km Reichweite
Hochleistungsschnellladen
June 22, 2017 Slide 39
Mögliche Spezifikation, auf Basis der aktuellen Standardisierung
Spannungsbereich : 200 – 920 Vdc
Strom : >350 A (500A)
Theoretische max. Ladeleistung: >350 kW (1000V x 350 A)
Steckerstandards: CCS 1&2, CHAdeMO
Herausforderungen: kleine Abmessungen, aktive Flüssigkühlung
Massenmarkt EVs 50 – 150kW Mittleres Segment 120 – 150 Premium Segment ~ 300kw
Nächste Generation EVs: Segmentierung und Ladeleistung
Hochleistungsschnellladen 2018 - 2025
June 22, 2017 Slide 40
Nissan Leaf30 kWh / ~50 kW Charging
Ma
ins
tre
am
Se
gm
en
tP
rem
ium
BMW i333 kWh / ~50 kW Charging
Hyundai Ioniq28 kWh / ~50 kW Charging
VW e-golf update35.8 kWh / ~50 kW Charging
Chevrolet Bolt / Opel Ampera-E60 kWh / ~50 kW Charging
Audi Q6 e-tron94 kWh / ~150 kW Charging
Porsche Mission-E? kWh / ~300 kW Charging
2016 2017 2018 2019 2020
Tesla Model S/X + CHAdeMo adapter60-100 kWh / ~50 kW Charging
Massen-produktion
Premium Fahrzeuge
Nissan Leaf 2.060 kWh / ~50 kW Charging
Zukünftige Ladeinfrastruktur: 50kW Ladeleistung auch nach 2020 relevant
Hochleistungsschnellladen 2018 - 2025
June 22, 2017 Slide 41
Dichte Netzwerke vs. High Power Langstrecken Korridore
Hochleistungsschnellladen 2018 - 2025
June 22, 2017 Slide 42
Heute
• Kurzstrecken BEV’s
• 100-300 km Reichweite
• 50 kW Ladenetzwerk flächendeckend
am entstehen
Ab 2018
• BEV’s mit mittlerer Reichweite (200-350 km)
• Hohe Dichte an des 50 kW Netzwerkes
• Erste BEVs Premium Segment (>400 km Reichweite)
• „High Power“ Korridore zwischen den Städten
HP
HP
HP
HP
HP
= 50 kW fast charger
= High power fast charger (>150 kW)HP
Anwendungsszenario „Highway“
Hochleistungsschnellladen 2018 - 2025
June 22, 2017 Slide 43
Autobahnen und
Schnellstraßen
Städte & Ballungsräume
50 kW DC Laden 50 - 350 kW DC Laden
VS.
June 22, 2017 Slide 44
Agenda
ABB
Treiber der elektrischen Mobilität : Technologie und Markt
Hochleistungsschnellladen
eBus-Ladeinfrastruktur
Grundbegriffe der „e-Bus-Mobilität“
eBus Ladeinfrastruktur
June 22, 2017 Slide 45
• Liter Diesel => Kilowattstunde Strom, Kilogramm Wasserstoff
• Spritverbrauch => Energieverbrauch
• Spritkosten => Energiekosten je 100km
• Tankvolumen => Energiespeicherkapazität
• Pferdestärken => Leistung? In etwa vergleichbar.
• Tankgeschwindigkeit => Ladeleistung? Nicht direkt vergleichbar, aber sehr wichtig!
Quelle: VOLVO 2017
BusDiesel
eBusBatterie
eBusWasserstoff
1,10 € 0,20 € ca. 7 €
40l / 100km 1,7 kWh/km 8 kg/100km
44 € 34 € 56 €
400l = 1000km
Ca. 200kWh = 150km
Ca. 1600l = 250km
Verfügbare Elektrobusse und deren Reichweite
eBus Ladeinfrastruktur
June 22, 2017 Slide 46
Quelle: VHH 2017
Quelle: Sileo
Quelle: Hess
Quelle: Volvo
Übersicht aktueller eBus-Projekte in Deutschland – „bisher“
eBus Ladeinfrastruktur
June 22, 2017 Slide 47
Quelle: VDV Hr. Schmitz, 2016
21 eBus Projekte in Deutschland, 21 verschiedene Konzepte
Ingolstadt : 2 Diesel Hybridbusse
Wolfsburg : 3 Diesel-Hybridbusse
Düsseldorf : 12 vollelektrische und Hybrid-Busse
Lübeck : 10 Diesel-Hybridbusse
Region Sachsen : 55 Vollelektrische und Hybride
Berlin : 6 vollelektrische Busse (induktiv)
Bonn : 6 vollelektrische Busse (Start 2016), vollst. bis 2030
Köln : 10 vollelektrische Busse (Start 2016)
Mannheim: 2 Elektrobusse mit induktiver Ladung
Hamburg: Innovationslinie 109 (konduktiv und induktiv), vollst. elektrisch ab 2025
Und Weitere…
Ein Standard für Nacht- und Gelegenheits-Laden – „Zukunft“
eBus Ladeinfrastruktur
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Ein einfach zu implementierender Standard
Was ist OppCharge?
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onboard
offboard
4-Polig: plus, minus, ground, pilot
Ladung gemäß:
EN/IEC 61851-23
ISO/IEC 15118
DIN70121 (aka CCS-2)
„First Mover“ der Elektrobus-OEMs
OppCharge und invertierte Pantographen
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Ladestrategien – Welches Ladesystem nehme ich?
Vergleich unterschiedlicher Ladetechnologien
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Betriebshofladen Routenladen
Städtebauliche Integration + -
Respekt vor Technik + -
E-Buslinie öffentlichkeitswirksam - +
Elektrische Heizung (Batterie) - +
Große Reichweiten - +
Kleine Reichweiten + -
Pausenregelung einfach + -
Linienwechsel möglich + -
Bündelung von Linien möglich + +
Mehrere Busse je Ladestation - +
Redundanz Ladesystem und Bus + -
Kosten + Ladestationen günstig, - viele Ladesysteme notwendig- Busse mit größeren Batterien- hohe Anschlussleistung im Depot
- Hoher Invest für Schnelllader - Installation in Stadt komplex+ Busse mit kleinerer Batterie
Exkurs: Zeitliche Verteilung der Ladung im Betriebshof
Vergleich unterschiedlicher Ladetechnologien
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Gesamtanschlussleistung aller Betriebshöfe: 31,45 MW! => 100% Betriebshofladen?
Exkurs: Netzanschlusskosten einer Endhaltestelle
Vergleich unterschiedlicher Ladetechnologien
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Anbindungskosten einer Endhaltestelle an das Mittelspannungsnetz: 20.000 bis 150.000€ je Kilometer! => 100% Routenladen?
Ob-Board- und Infrastrukturkomponenten aus einer Hand
eBus Ladeinfrastruktur
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Vorgefertigte eBus-
Trafostationen
DC Schnellladesysteme
ABB Terra XB
TOSA Antriebs- und
Ladesystem
Traktionssysteme,
Motoren und Batterien
Nacht- und Gelegenheits-Laden von 50 kW bis hin zu 600 kW
ABB Ladesysteme für Elektrobusse
June 22, 2017 Slide 55 P: Pantograph C: Kabel
Gelegenheits-Ladesysteme (Opportunity Chargers)
HVC 150P HVC 300P HVC 450P
Übernachtladung-Ladesysteme (Overnight Chargers)
HVC 50C HVC 100C HVC 150C
CCS-2 CCS-2 CCS-2
Modularität und Höchstleistungen
ABB Gelegenheits-Ladesysteme
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150 kW 150 kW 150 kW
Trafostationen sind für Upgrades im Feld vorbereitet
Die modulare Struktur der ABB Lader erlaubt einfache Upgrades in
Bezug auf die Leistung
2017 2018 2019 2020 2021 2022
Skalierung, Lademanagement und maximale Wirtschaftlichkeit
ABB Übernachtladung-Ladesysteme
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2017
Upgrade Upgrade
2018 2019 2020 2021 2022
HVC 50C HVC 100C HVC 150C
Upgrades können im Feld durch den Einbau eines weiteren Moduls durchführbar.
Netzanschlüsse und Leistungskapazitäten
Herausforderungen der Zukunft
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Beispiel: Stuttgart
Busse, die über Nacht geladen warden müssen• SSB 270 eBusse• VVS 1.300 eBusse• Total 1.570 eBusse, jeweils 400kWh Batterie= 628.000 kWh Gesamtkapazität nachzuladen innerhalb von 5 bis 6 Stunden.
Fahrzeuge, die geladen werden müssen• 348.103 PKW (registriert in 2014)• 35.000 EVs (~10% EVs in 2025) mit ca. 55kWh
Batterie= 1.925.000 kWh Gesamtkapazität nachzuladen innerhalb von 8 Stunden (Nacht) oder 20 min (Tag).
Kontakt
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Daniel LautensackHead of LPG Electric Vehicle Charging Infrastructure
Mobile: +49 151 1265 3221
Email: [email protected]
Thomas HeringArea Sales Management Germany
Mobile: +49 151 23993298
Email: [email protected]
ABB Automation Products GmbH
Kallstadter Str. 1, 68309 Mannheim
www.abb.com
