DAS AUTOMOBIL DER ZUKUNFT

DAS AUTOMOBIL DER ZUKUNFT AUTOHAUS RÜSCHKAMP

Uwe Winter

Direktor Fahrzeuglinie und Chefingenieur Elektro-Fahrzeuge

Adam Opel AG

GLOBALE MEGATRENDS

1.

Urbanisierung

2.

Wachsende

Weltbevölkerung

3.

Alternde Bevölkerung

in gesättigten Märkten

AUTOMOBILE MEGATRENDS

1. Fahrerlebnis

2. Sicheres &

unfallfreies Fahren

3. Alternative Antriebe &

emissionsfreie Mobilität

HERAUSFORDERUNG FOSSILE BRENNSTOFFE

• Heute: Weltweit 900 Millionen Fahrzeuge • 98% davon fahren mit fossilen

Brennstoffen • 2020: weltweit 1,1 Milliarden Fahrzeuge


Unsicherheit der Verfügbarkeit

(Kosten: 4,3 B€)

Andere Ölarten(Sande etc)

Quelle: World Energy Outlook

International Energy Agency,

2010

Mill

ion

en B

arr

els

pro

Ja

hr

Flüssiggas

Rohöl:

Vermutete Felder

Rohöl:

Entdeckte aber noch nicht

erschlossene Felder

Rohöl:

Heutige Produktionsflächen

1990 2000 2010 2020 2035 1995 2005 2015 2025 2030

Zwischen 2007 & 2030 muss eine durchschnittliche

Tagesfördermenge von 64 mb/d installiert werden

Das entspricht der 6fachen Ausbringung der heutigen Kapazität

von Saudi Arabien

Dies wird deutliche Kostensteigerungen für Benzin zur Folge haben

und in Konsequenz auch für die Mobilitäts- bzw Transportkosten

Zukünftige Nachfrage nach Benzin wird das

Kundenverhalten verändern


1.

Starke Abhängigkeit

35 % des Weltenergiebedarfs

96 % der Energie für den Transport

2.

Endliche Ressourcen

3.

Auswirkungen

auf die Umwelt

ENTWICKLUNG ALTERNATIVER ANTRIEBE

Drive cycle

1966 GM Electrovan 2000 Opel HydroGen1 2007 Opel HydroGen4

1972 Lunar Roving Vehicle 1990 Opel Impuls 1996-1999 GM EV1

Space technology Low performance Huge systems Lack of suitable

materials

E-hype & ZEV mandate Limited range Long recharging time Range anxiety

E-hype & Li-ion batteries

New materials

for FC membranes

Poor battery life Too expensive

2010 Chevrolet Volt 2011 Opel Ampera

Entwicklung alternativer Antriebe erfordert Ausdauer und Kompetenz

Kraftstoff-verbrauch

und Emissionen reduzieren

Erdöl ersetzen

Brennstoffzellen-fahrzeuge

Elektrofahrzeuge BEV, E-REV

Hybridfahrzeuge (inkl. Plug-in-Hybride)

Optimierte Verbrennungsmotoren

und Getriebe

Energie-

vielfalt

Erdöl

Alternative Kraftstoffe (CNG, LPG)

Elektrizität

Wasserstoff

ALTERNATIVE ANTRIEBE & EMISSIONSFREIE MOBILITÄT

FAHRZEUGKLASSIFIZIERUNG

Mild Hybrids

Hybrid-System

Full Hybrids

2-Mode Hybrid System

Plug-in Hybrids (PHEV)

Erweitertes 2-Mode Hybrid

System

Extended-Range

Electric Vehicles (E-REV)

Voltec System

Battery Electric Vehicles (BEV)

Fuel Cell Electric Vehicles

(FCEV)

Benzin und Bio-Sprit

Elektrizität und Wasserstoff

Mild Hybrid

Full Hybrid

PHEV E-REV BEV FCEV

Mechanisch mit

elektrischer

Unterstützung

Elektrisch mit

mechanischer

Unterstützung

Rein Elektrisch

Vom Hybrid zum Elektrofahrzeug

KUNDENERWARTUNGEN

> 300 km

Zuverlässig & Vorhersehbar

Weniger als 30 min. Zum Preis der Elektrizität zu Hause Überall und “Wireless”

Mehrkosten/Fahrzeug < 5,000 €

Vernachlässigbare Betriebskosten

Wie ein “richtiges” Auto? Komfort, Sicherheit und Nutzfläche “Fun to drive”

Kundenwunschliste zur Elektromobilität :

Vision oder Illusion?

STAND DER TECHNIK ENERGIESPEICHERUNG

Gewichts- und Volumenvergleich verschiedender System für eine Reichweite von 500km

ANWENDUNGSORIENTIERTE SELEKTION

Stop-and-go (city) Konstantfahrt(Autobahn)

Schwere Last

Leichte Last

Fahrzyklus

Kundenbedarf definiert Auswahl des Antriebkonzepts

Urbanisierung verschiebt Marktbedürfnisse

Lastz

yklu

s

ANTRIEBSKATEGORIEN

Drive cycle

Extended-Range Electric Vehicle Full Performance in EV-Mode

Battery Electric Vehicle Begrenzte Reichweite

Plug-in Hybrid Electric Vehicle Begrenzte EV Performance

Extended-Range Electric Vehicle

Uneingeschränkte EV Performance

E-REV eine neue Antriebskategorie

0 50 100 250 500 150 200 300 350 400 450 Range/km

Kosten

Gewicht

Baugröße

Ladezeit

E-REV-Konzept überwindet die Grenzen aktueller

Batterietechnologie

ÜBERLEGENHEIT DES E-REV-KONZEPTS

ABGLEICH KUNDENWUNSCH UND REALITÄT

Drive cycle

Typische Tagesfahrleistung deutlich weniger als

formulierter Kundenwunsch

80% der täglichen

Fahrten betragen 50

km oder sogar weniger

25%

20%

15%

10%

5%

0%

Source: Mobilität in Deutschland, 2002

40 – 80 km im reinen Batteriebetrieb

> 500 km mit verlängerter Reichweite

OPEL AMPERA: ELEKTROFAHRZEUG MIT VERLÄNGERTER REICHWEITE (E-REV)

OPEL AMPERA, TECHNISCHE DATEN

Drive cycle

Systemübersicht

Motor mit Generator Lithium-Ionen Batterie

Elektromotor Ladestecker

Opel Ampera Batterie

Flüssiggekühlte Lithium Ionen Batterie

Mehr als 220 “Pouch cells”

Lebensdauer : 10Jahre / 240,000 km

Batterie Kapazität : 16 kWh/(ca.10 kWh Nutzbar)

Max. Entladeleistung : > 111 kW

Nominalspannung : 360 V

Ladezeit : 230V16A<4 h

Systemgewicht : 180 kg


Drive cycle

Opel Ampera Antriebssytem

Kupplungen Generator

Achsantrieb

Antriebs-

motor

Planeten-getriebe

Achsdifferential

Zwei Elektromotore

Antriebsleistung : 111 kW, 370 Nm

Generator : 54 kW

Planetengetriebe

Getriebeübersetzter Achsantrieb

3 Kupplungen


1.4L DOHC I-4 Benzinmotor

Leistung : 63 kW @ 4800

rpm

Max. Motordrehzahl : 4800 rpm

Hubraum : 1400ccm

Verdichtungsverhältnis : 10.5 : 1


Opel Ampera Reichweitenverlängerer

AMPERA FAHRMODI

Opel Ampera, ausgelegt für rein elektrisches Fahren

Vier unterschiedliche Betriebs-/Fahrmodi:

Elektrisches Fahren

– Niedrige Geschwindigkeit (1-Motor)

Elektrisches Fahren

– Hohe Geschwindigkeit ( 2-Motoren)

Fahren mit Reichweitenverlängerer – Niedrige Geschwindigkeit (1-Motor)

Fahren mit Reichweitenverlängerer – Hohe Geschwindigkeit ( 2-Motoren)

Betriebsstrategie:

Maximaler Batterie-elektrische Reichweite (Elektrisches Fahren)

Maximale Effizienz

TYPISCHER NUTZUNGSVERLAUF

Parken Parken

Zeit

Laden

Aufladen am Netz

mit dem On Board Ladegerät

Elektrisches fahren

(Verbr. Motor aus)

= Entladefahrt

100 %

Lad

ezu

sta

nd

Regen Bremsen

Nutzung der Stillstandszeit zum Laden

40-80 km elektrische

Reichweite

4-8 Stunden

FUNKTIONSSCHAUBILD

Elektrisches fahren

Niederige Geschwindigkeit

C

3

C

1

C

2

Electrischer Energiefluss

Mechanischer Energiefluss

Kein Energiefluss

Kupplung geöffnet

Kupplung geschlossen

Hochvoltbatterie

Leistungselektronik

Elektromotor

Planetengetriebe

Elektromotor / Generator

Reichweiten- verlängerer

C

3

C

1

C

2



Kein Energiefluss

Kupplung geöffnet


Hochvoltbatterie

Leistungselektronik

Elektromotor

Planetengetriebe



Elektrisches fahren

Hohe Geschwindigkeit

FUNKTIONSSCHAUBILD

C

3

C

1

C

2



Kein Energiefluss

Kupplung geöffnet


Hochvoltbatterie

Leistungselektronik

Elektromotor

Planetengetriebe



Elektrisches fahren

Laden

FUNKTIONSSCHAUBILD

Ladeinfrastruktur

Ziel: Unabhängig von spezifischen Infrastruktur Lösungen

Aufladen an jeder europäischen Haushaltssteckdose möglich

(Norm- und fachgerechte Installation vorausgesetzt)

Aufladen zuhause und am Arbeitsplatz

representiert mehr als 85% der Ladeereignisse

Öffentliches Laden ebenfalls möglich (EU

Adapter/optionales Mode 3 Ladekabel)

Komfortables Laden mit optionaler Ladestation

für zuhause

http://www.greenmotorsblog.de/wp-content/uploads/2010/12/Mennekes_Stecker.jpg

AMPERA FAHRMODI

Opel Ampera, ausgelegt für rein elektrisches Fahren

aber ohne Reichweitenlimitierung

Vier unterschiedliche Betriebs-/Fahrmodi:

Elektrisches Fahren

– Niedrige Geschwindigkeit (1-Motor)

Elektrisches Fahren

– Hohe Geschwindigkeit ( 2-Motoren)

Fahren mit Reichweitenverlängerer – Niedrige Geschwindigkeit (1-Motor)

Fahren mit Reichweitenverlängerer – Hohe Geschwindigkeit ( 2-Motoren)

Betriebsstrategie:

Maximaler Batterie-elektrische Reichweite (Elektrisches Fahren)

Maximale Effizienz

Parken EREV Mode

(Motor-Generator an) = Ladungserhaltung

Elektrisches fahren

(Motor aus)

= Entladefahrt

Parken

Zeit

100 %

Verbrennungsmotor schaltet zu und aus

Regen Bremsen

Lad

ezu

sta

nd

Die Fahrt ist idealerweise mit entladener Batterie

beendet um günstigen Strom aus dem Netz zu laden

Laden

Aufladen am Netz

mit dem On Board Ladegerät

TYPISCHER NUTZUNGSVERLAUF

C

3

C

1

C

2



Kein Energiefluss

Kupplung geöffnet


Hochvoltbatterie

Leistungselektronik

Elektromotor

Planetengetriebe



FUNKTIONSSCHAUBILD

Fahren mit Reichweitenverlängerung

Niedrige Geschwindigkeit

C

3

C

1

C

2



Kein Energiefluss

Kupplung geöffnet


Hochvoltbatterie

Leistungselektronik

Elektromotor

Planetengetriebe



FUNKTIONSSCHAUBILD

Fahren mit Reichweitenverlängerung

Hohe Geschwindigkeit

C

3

C

1

C

2

FUNKTIONSSCHAUBILD

Regeneratives Bremsen



Kein Energiefluss

Kupplung geöffnet


Hochvoltbatterie

Leistungselektronik

Elektromotor

Planetengetriebe



MASTER AND SLAVE; UNTERSCHIED EREV/PHEV

Electrische Energie

Benzin Elek. Energie

Tägliche Fahrstrecke 60 km

Tägliche Fahrstrecke 60 km

Ampera (E-REV): Master Motor = Elektro Motor

Plug in Hybrids (PHEV): Master Motor = Verbrennungsmotor

Benzin

Langstrecke

Langstrecke

Leis

tung

Leis

tung

EREV ermöglicht im Alltag rein elektrische Nutzung

UMWELTEINFLÜSSE AUF DIE BATTERIE

Kundenerwartung „Alltagstauglich“

DAS REGENSCHIRMDIAGRAMM

Ampera 40-80km Reichweite, offene Kommunikation der möglichen elektrischen Reichweite

-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Aussentemperatur/ °C

Pro

ze

nt der

ma

xim

ale

n R

eic

hw

eite

0%

20%

40%

60%

80%

100%

ECO Fahrstil ohne Klimakomfort Normaler Fahrstil ohne Klimakomfort

Normaler Fahrstil mit Klimakomfort

EV’s Reichweite in Abhängigkeit von Komfort/Temperatur und Fahrstil

Elektrische Reichweite wird beeinflusst durch:

Fahrzyklus

Umgebungstemperatur

Kabinenkomfort

FAHRSPASS, NEIN DANKE ?

Kraftvolle, abgasfreie und nahezu geräuschlose Leistungsentfaltung …. Fahrspass pur!

111 kW Leistung

370 Nm Drehmoment

160 km/h Endgeschwindigkeit

0-100 km/h in ca. 9sec

Durchschnittlicher Flottenverbrauch seit 2003 um 16 % reduziert

ecoFLEX Spritspar-Technologien

95 ecoFLEX-Modelle, davon 69 mit Start/Stop

48 Modelle unter 120 g/km CO2

Opel Ampera Serienproduktion einer wegweisenden Zukunftstechnologie

SERIENPRODUKTION

„Reichweitenangst“ gehört der Vergangenheit an

Unabhängig von öffentlicher Lade-Infrastruktur

Vollwertiges Familienfahrzeug

Erstes uneingeschränkt alltagstaugliches Elektroauto

Serienfahrzeug – kein Prototyp

Beim Opel-Händler zu kaufen!

OPEL AMPERA: ELEKTROFAHRZEUG MIT VERLÄNGERTER REICHWEITE (E-REV)

Kraftstoff-verbrauch

und Emissionen reduzieren

Erdöl ersetzen

Brennstoffzellen-fahrzeuge

Elektrofahrzeuge BEV, E-REV

Hybridfahrzeuge (inkl. Plug-in-Hybride)

Optimierte Verbrennungsmotoren

und Getriebe

Energie-

vielfalt

Erdöl

Alternative Kraftstoffe (CNG, LPG)

Elektrizität

Wasserstoff

ALTERNATIVE ANTRIEBE & EMISSIONSFREIE MOBILITÄT

Heute

Downsizing

Turboaufladung

Diesel und Benzin

Kleiner und mittelgroßer Hubraum

(1.0 – 1.4 / 1.6 – 1.8 L)

Kraftstoffverbrauch

bis zu 15 % reduziert

Direkteinspritzung

Variable Ölpumpe

Moderne Turbotechnologie

Neue Motorenfamilien

Doppelkupplungsgetriebe (DCT)

8-Stufen-Automatikgetriebe (AT8)

6-Gang-Schaltgetriebe (MT6)

Easytronic (MTA)

Völlig neue Getriebe

OPTIMIERUNG KONVENTIONELLER ANTRIEBE: NEUE MOTOREN

Zafira Tourer 1.6 CNG Turbo ecoFLEX

OPTIMIERUNG KONVENTIONELLER ANTRIEBE: ERDGAS (CNG)

Beitritt zur „Initiative Erdgasmobilität.

CNG und Biomethan als Kraftstoffe“

Förderung der Kraftstoffvielfalt

Niedrige CO2-Emissionen

Synergien von Kraftstoff und

Turbo-Technologie

Reichweite 530 km

Bivalenter Antrieb mit Autogas und Benzin

Kosten und CO2 runter

OPTIMIERUNG KONVENTIONELLER ANTRIEBE: AUTOGAS (LPG)

Aktuell: Corsa, Meriva, Astra

Demnächst: Insignia und Zafira Tourer

CO2-Ausstoß bis zu 15 % niedriger

Kraftstoffkosten bis zu 40 % niedriger

Reichweite bis zu 1.500 Kilometer

EXPERIMENTALFAHRZEUG OPEL RAK e

Leistung: 36,5 kW / 10,5 kW (Spitze/Dauerleistung)

Höchstgeschwindigkeit: 120 km/h

Beschleunigung (0-100 km/h): ca. 13 s

Reichweite: 100 km

Ladezeit: ca. 3 h

Energiekosten: ca. 1 €/100 km

Gewicht: 380 kg

Der Null-Emissionen-Stadtflitzer für morgen

BRENNSTOFFZELLEN-FAHRZEUGE

Weltweit größter Alltagstest mit Opel HydroGen4

Opel HydroGen4: die vierte Generation von

GM-Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen

75 Mal um die Welt: Weltweite

GM-Testflotte hat bereits

mehr als 3 Millionen

Testkilometer zurückgelegt

Clean Energy Partnership (CEP) –

HydroGen4-Flotte im

Alltagstest bei Kunden

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit

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