Ein Blick in die Kristallkugel: Wie sieht das Antriebsportfolio der Zukunft aus? - Dr.-Ing. Ralf Petri Frankfurt, 23.11.2021 - BMVI
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Ein Blick in die Kristallkugel: Wie sieht das Antriebsportfolio der Zukunft aus? Dr.-Ing. Ralf Petri Frankfurt, 23.11.2021
Ein Auszug der aktuellen Medienberichterstattung Es gibt kaum ein Mobilitätsthema, dass aktuell so ausgiebig diskutiert wird die Verkehrs-/Antriebswende 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 2
Zwei zentrale Fragestellungen der VDE Mobility Studie Abgleich von Ansichten und Erwartungen von Politik und Wirtschaft an das Antriebsportfolio der Zukunft Gesellschaft Wasserstoff Batterie Politik Wirtschaft E-Fuels Wie steht es um das (gemeinsame) Verständnis von Wie kann sich der Automobilstandort Deutschland im Politik, Wirtschaft und Gesellschaft? internationalen Wettbewerb behaupten? 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 3
Die Meinungsführer/-innen aus der Politik Johannes Wieczorek Arno Klare Cem Özdemir Mario Brandenburg Bundesministerium für Verkehr MdB, (SPD) MdB, (B90/Grüne) MdB, (FDP) und Digitale Infrastruktur Berichterstatter für innovative Vorsitzender des Technologiepolitischer Sprecher Leiter der UA G2 Klimaschutz im Mobilitätskonzepte in der AA-Gruppe Ausschusses für Verkehr und der FDP-Bundestagsfraktion Verkehr, Umwelt- und Lärmschutz für Verkehr und digitale Infrastruktur digitale Infrastruktur Karl Holmeier Falko Mohrs Dr. Anna Christmann Daniela Kluckert MdB (CDU/CSU) MdB, (SPD) MdB, (B90/Grüne) MdB, (FDP) CSU-Sprecher für Wirtschaft und Ausschuss für Wirtschaft und Energie Sprecherin für Innovations- Stv. Vorsitzende des Ausschusses für Energie, Verkehr und dig. Infrastruktur, & Digitale Agenda, Unterausschuß und Technologiepolitik Verkehr und digitale Infrastruktur Bildung und Forschung, Tourismus Regionale Wirtschaftspolitik 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 4
Die Meinungsführer/-innen aus der Wirtschaft (1/2) Dr. Jörg Adolf Jan Burdinski David Burns Dr. Marcus Ewig Dr. Christian Hagelüken Chef-Volkswirt EU Repräsentant Vice President Geschäftsführender Direktor Director EU Government Affairs Shell Deutschland Hyundai Motor Group Linde Clean Hydrogen Rhenus Automotive Umicore Dr. Michael Hajesch Rainer Hald Dr. Christoph Hartnig Oliver Hoffmann Dr. Gerrit Marx Chief Executive Officer Chief Technology Officer Vice President BD Chief Technology Officer Chief Executive Officer Ionity Varta Heraeus Nexensos Audi Iveco 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 5
Die Meinungsführer/-innen aus der Wirtschaft (2/2) Dr. Achim Moritz Torsten Oppel Werner Ponikwar Dr. Jörn C. Richstein Sven Schulz VP Product Mgmt. Fuel Cell Bereichsleiter Automotive China Managing Director Projektleiter Chief Executive Officer Robert Bosch Detecon Consulting Linde Hydrogen FuelTech DIW Akasol Dr. Paul Spurk Thomas Volk Marcel Walter Markus Wiederstein RM App. Technology EUR & NA Geschäftsführer Engineering Site Manager Geschäftsführer Umicore Stromnetz Hamburg GKN Automotive Polarixpartner 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 6
Zentrale Erkenntnisse Zusammenfassung der Studienergebnisse Beispielhafte Zitate aus Politik und Wirtschaft „Antriebe müssen Zero-Emission-Anforderungen immer näher kommen, um die gesetzten CO2-Minderungs- Das gemeinsame Ziel von Politik und Wirtschaft ziele im Verkehrssektor erreichen zu können. lautet: „Zero Emission“ Insofern liegt im Antriebswechsel und einer Änderung des Nutzerverhaltens das größte Potenzial.“ „Gerade für den motorisierten Individualverkehr Verfügbare klimaneutrale Antriebstechnologien zeichnet sich bereits heute ab, dass die Speicherung (Batterieelektrischer Antrieb, Wasserstoff, E-Fuels) elektrischer Energie in der Batterie enorme Effizienz- vorteile gegenüber Wasserstoff hat.“ Erhöhung nutzerfreundlicher Mobilität und „Unsere Ziele erreichen wir nur, wenn sich alle Akteure zusammensetzen und es dann eine konzertierte Stärkung des Wirtschaftsstandortes Deutschland Aktion gibt und man sofort anfängt.“ 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 7
Antriebsportfolio der Zukunft mit dem Fokus Straßenverkehr Alle verfügbaren klimaneutralen Antriebstechnologien werden entsprechend ihrer spezifischen Stärken eingesetzt 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 8
Fokus - Batterieelektrischer Antrieb Vorteile hinsichtlich Effizienz sowie erwartete Steigerung der Energiedichte und Senkung der Batteriekosten Entwicklung von Energiedichte und Kosten der Batterietechnologie Kernaussagen • Effizienteste Antriebstechnologie im Straßenverkehr • Dynamische Steigerung der Energiedichte und Kostenreduktion • Weit verbreitet und viele Anwendungsfälle • Ladeinfrastruktur- Beispielhafte Zitate aus Politik und Wirtschaft ausbau, Produktion / Beschaffung und Recycling zu lösen „Wir müssen die erneuerbaren Energien überall so effizient wie möglich einsetzen. Für den PKW Bereich heißt das: möglichst batterieelektrisch.“ Aussage Meinungsführer/-in 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 9
Fokus – Brennstoffzelle Vergleichsweise teures und energieintensives Antriebskonzept mit hohem Primärenergiebedarf Schematische Darstellung TCO eines 40-Tonnen-LKW Kernaussagen • Vglw. teuer durch hohen Primärenergiebedarf • Hohe Energiedichte, daher geeignet für schwer elektr. Mobilitätsträger • Kaum gravierende technologische Sprünge erwartet • Herausforderungen bei Verteil-/Ladeinfrastruktur Beispielhafte Zitate aus Politik und Wirtschaft sowie Energieimporte „Chancen hat die Brennstoffzelle überall dort, wo Wasserstoff mit seiner hohen Energiedichte • Know-How Generierung einen Vorteil hat, wie z. B. im LKW-Verkehr und bei Zügen auf wenig frequentierten Strecken und Exportchance für ohne Oberleitungen.“ Maschinen-/Anlagenbau Aussage Meinungsführer/-in 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 10
Fokus – E-Fuels Relevante Nischentechnologie für u.a. Bestandsfahrzeuge – mit dem vergleichsweise höchstem Primärenergiebedarf Darstellung bezogen auf eine jährliche Fahrzeuglaufleistung Kernaussagen • Nischenposition für Bestandsfahrzeuge und Sondernutzung (z.B. historische Sportfahr- zeuge, Motorwagen) • Einfaches Handling, gut speicherbar und gewohnte Prozesse • Höchster Primärener- giebedarf der unters. Beispielhafte Zitate aus Politik und Wirtschaft Antriebstechnologien • Weitere Anwendungsfälle „Es ist denkbar, dass E-Fuels für einen Nischenmarkt mit Verbrennungsmotoren relevant (Luftfahrt) in Erprobung bleiben – und zwar dort, wo auch eine hohe Zahlungsbereitschaft da ist.“ Aussage Meinungsführer/-in 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 11
Herausforderungen aus Sicht der Politik und der Wirtschaft Rohstoffsicherung Lokal emissionsfreie Ausbau des Stromnetzes und Mobilität technologieoffen Bereitstellung erneuerbarer unterstützen Energien beschleunigen Synergien schaffen Stärken des Langfristige (politische) bei batterieelektrischen Synchronisierung Rahmenbedingungen für Antriebs und Chancen von Infrastruktur und Investitionssicherheit setzen Wasserstoff nutzen Produktpalette Politik Wirtschaft Geopolitische und Dialog von Politik, Wirtschaft und steuerliche Fragen Gesellschaft intensivieren und berücksichtigen positive Vision kommunizieren Infrastrukturausbau 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 12
Nächste Schritte Gemeinsame Umsetzung des Antriebsportfolios 2030+ Dialog Infrastruktur Abbau Kapitalzugang Endkunden institutionalisieren ausbauen regulatorischer Hürden erleichtern mitnehmen Kontinuierlicher Dialogprozess zwischen Politik und Wirtschaft, um das gemeinsame Ziel „Zero Emission“ zu verwirklichen. 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 13
Quelle: ... Q&A 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 14
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Wir gestalten die e-diale Zukunft. Machen Sie mit. Ihr Ansprechpartner: Dr.-Ing. Ralf Petri Geschäftsbereichsleiter Mobility Tel.: +49 69 6308-221 Mobil: +49 170 7916310 ralf.petri@vde.com 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 15
Backup 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 16
Herausforderung: Energiedichten Typ Gewicht Energiedichte 46 kg 12.500 Wh/kg Benzin 5.300 kg 30 Wh/kg Blei 2.180 kg 80 Wh/kg Ni-MH 1.080 kg 170 Wh/kg Li-Ionen Energiedichte 55 Liter Benzinäquivalent inkl. Kraftstoffspeicher (für Benzin: Tankeinheit +12 Liter) Quellen: u.a. Volkswagen.Varta.2011, Strategy& 2020 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 17
Herausforderung: Kosten 2020 2030 +47 +90 % 9.500 € 9.500 9.500 € € +19 +22 % 6.750€ 5.000 € 5.500 € Verbrenner E-Fahrzeug Verbrenner E-Fahrzeug Generisches Beispiel für den Preisunterschied der Produktkosten zwischen dem Antriebsstrang eines Verbrenners und EV mit 100 kW (60 kWh Batterie) Quellen: Strategy& 2020 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 18
Rohstoffpreistrend: Kurz-/Mittelfrist und Langfrist* Langfristig sind Rohstoffpreise trendlos! Preis beobachteter Preisverlauf kurz- und mittelfristige Einflüsse langfristiger Trend t1 Zeit Kurz-/Mittelfristige Einflüsse: Langfristige Einflüsse: - Prozyklisches Investionsverhalten - Erschöpfbarkeit der Ressource - Konjunktur und Zinspolitik - Recyclingsmöglichkeiten - Weltpolitische Veränderungen (z. B. Krieg) - Substitute Quelle: Bretschger et al.2010 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 19
Trendverlauf von wichtigen Batteriezellrohstoffen Langfristig sind Rohstoffpreise trendlos! Cobalt Lithium Nickel Kupfer 200% Massenmarkteintritt Li-Ionen-Batteriezelle Logarithmische Rendite 150% 100% 50% 0% -50% -100% 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 ( ) R = ; Grundlage infaltionsbereinigte Preise ( −1) Quelle: Bretschger et al.2010; Petri.2015 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 20
Status quo und Marktentwicklung Ladeinfrastruktur Status quo 2020 (heute) Prognose 2030 (künftig) • ~ 443.000 Elektroautos und Plug-In Hybride • ~ 7-10 Mio. Elektroautos und Plug-In Hybride • ~ 27.730 Ladepunkte im öffentlichen Raum • ~ 1 Mio. Ladepunkte im öffentlichen Raum • ~ 3.880 DC-Schnelllader (~ 14 % Anteil) • zusätzlich: ~100.000 DC-Schnelllader Stück Stück 1.000.000 10.000.000 „Allerdings braucht es eine rasante Vervielfachung der Ladestationen in allen 750.000 Regionen Deutschlands.“ Hildegard Müller, 500.000 VDA Präsidentin (10/20) Stück Stück 250.000 50.000 450.000 2020 2020 0 0 0 0 Anzahl öffentliche Anzahl Anzahl öffentliche Anzahl Ladepunkte Elektroautos Ladepunkte Elektroautos Quellen: Masterplan Ladeinfrastruktur, VDA, dena, NPE, BDEW Ladesäulenregister - Stand 05/20 17.11.2021 © VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. 21
Herausforderung: Netzintegration der Elektromobilität Steuerbarkeit wichtige Voraussetzung für Erfolg! 100 % Grad der Steuerbarkeit Heutige Netzinfrastruktur grundsätzlich ausreichend Vermeidung lokaler Engpässe in Ballungsgebieten durch Steuerung möglich – ggf. Netzausbau Intelligentes Lastmanagement zwingend und Netzausbau notwendig heute 0% 100 % 1,7 % Durchdringung E-Fahrzeuge © Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (VDE FNN)
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