GLOBALE PERSPEKTIVE: WELTMARKT ELEKTROMOBILITÄT WAS SIND DIE WICHTIGSTEN HERAUSFORDERUNGEN UND LÖSUNGEN? - STRATEGIC ADVISORY MANAGEMENT ...
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STRATEGIC ADVISORY
MANAGEMENT CONSULTING
DIGITAL SOLUTIONS
GLOBALE PERSPEKTIVE: WELTMARKT ELEKTROMOBILITÄT
WAS SIND DIE WICHTIGSTEN HERAUSFORDERUNGEN UND LÖSUNGEN?
P3 group
Gerald Beuscher
18.05.2021
12. Salzgitter Forum Mobilität
E-MOBILITY AS PART OF MOBILITY CUSTOMER ECOSYSTEM – CHALLENGES & SOLUTIONS
Agenda
1 E-Mobility Markt und CO2 Regulierungen
2 Europäische Produktionskapazitäten für Batteriezellen bis 2025
3 Li-Ion Batterie Recycling in Europa
4 CO2 footprint – Einsparpotentiale & BEV vs. ICE
5 Status quo - CO2 Emissionen im Verkehrssektor
6 “Ladeökosystem”– Value chain Situation & P3 charging index
7 Zusammenfassung
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 2
1 | E-MOBILITY MARKT UND CO2 REGULIERUNGEN 1 2 3 4 5 6 7
Die gesetzliche Vorgabe der CO2-Flottenkonformität (insbesondere in stark regulierten Märkten) führt zu einem
starken Anstieg der weltweiten xEV-Verkäufe, die im Jahr 2030 ~54 Mio. Elektrofahrzeuge erreichen werden.
WORLDWIDE CHINA EUROPE U.S.A. REST OF THE WORLD
Global xEV penetration ~54,3 Average fleet targets Average fleet targets Average fleet targets Average fleet targets
Source: P3 CO2 compliance tool; 1) Based on P3 CO2 compliance model evaluation; * P3 assumptions
2020 ~ 10 % 2020 119 g CO2 / km 2020 95 g CO2 / km 2020 133 g CO2 / km
2025 ~ 25 % 2025 95 g CO2 / km 2025 101 g CO2 / km Size comparable to
2025 81 g CO2 / km
2030 ~40 % 2030 71 g CO2 / km* 2030 80 g CO2 / km* European market
2030 59 g CO2 / km
30,7
40,8
23,2
xEV volume in mil. Units
19,4
BEV
13,5 10,7 10,7
10,3 9,7
18,6 6,7
5,3 5,2
5,8
PHEV
3,1 9,3 2,1
6 13,5 0,7 8,2 0,4 1,3 6,8 1,1 7,2
11,3 1,5 3,7 4,2 2,8 0,5
4,2 4,7 3,1
4,3 2,8 3,5
2018 2020 2025 2030 2018 2020 2025 2030 2018 2020 2025 2030 2018 2020 2025 2030 2018 2020 2025 2030
CO2-Compliance, sinkende Batteriekosten und daraus resultierende positive TCO für xEVs sowie der Ausbau der Ladeinfrastruktur werden zu einer globalen
xEV-Penetration von ca. 25 % im Jahr 2025 und 40 % im Jahr 2030 weltweit führen.
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 3
1 | E-MOBILITY MARKT UND CO2 REGULIERUNGEN 1 2 3 4 5 6 7 Die Frage ist längst nicht mehr, ob sich die Elektromobilität durchsetzt! Die Frage ist viel mehr, welche Player setzen sich weltweit durch? 18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 4
2 | EUROPÄISCHE PRODUKTIONSKAPAZITÄTEN FÜR BATTERIEZELLEN BIS 2025 1 2 3 4 5 6 7
Wir erwarten, dass die europäische Zellproduktionskapazität auf >300 GWh im Jahr 2025 ansteigt, wobei neue
Marktteilnehmer kontinuierlich neue Zellproduktionsprojekte ankündigen.
ANGEKÜNDIGTE PRODUKTIONSKAPAZITÄTEN
OPTIMISTIC CELL SUPPLY BASED ON ANNOUNCEMENTS 1 & RELATED
IN EUROPA BIS 2025
RAMP-UP SCENARIOS KEY-FINDINGS
[GWh per year]
Current announced ▪ Bis 2025 wurden neue Produktionskapazitäten von >300
437 capacity installations
331 after 2025 GWh von etablierten Akteuren & Newcomern angekündigt.
Others
70 Verkor LG Chem
▪ Erwartete Vervielfachung der Fertigungskapazität um das
AMTE / British Volt
Freyr AS 16,5-fache bis 2025.
Morrow Batteries
Northvolt
250 66
AESC Samsung SDI ▪ Im Laufe des Jahres 2020 haben mehrere neue Teilnehmer
294 Zellproduktionskapazitäten angekündigt(British Volt,
+37% InoBat ACC (PSA/Saft)
X16,5 40 Morrow batteries, Verkor, etc.)
Freyr AS SK Innovation
245 70
24 SVOLT Northvolt & VW
▪ Selbst unter Berücksichtigung realistischer und machbarer
154 197 70 34 48 PSA/Saft CATL Hochläufe (inklusive Verzögerungen, verlängerter
Farasis SVOLT Planungsphasen, etc.) wird im Jahr 2025 eine Kapazität von
32 24
70 18 CATL Farasis >250 GWh erreicht werden.
140 24 24
32 NorthvoltAMTE
& VW/(Salzgitter)
British Volt
24
98
83 18 24
24 NorthvoltMorrow
(Skelleftea)
Batteries
65 24
24 16 24
54 10 SamsungOthers
SDI Der Zellmarkt in Europa wird massiv wachsen, mit
63 2 24 18 16
49 60 16 1 16 14 35 SK Innovation
AESC erheblichem Einfluss auf die gesamte Wertschöpfungskette,
8 12
20 45 4 18 18 5 14 5 10 von der Rohstoffversorgung bis zum Recycling.
35 5 8 2 18 2 14 2 6 6 2 10 5 32 LG ChemInoBat
12 8
4 7 2 8 0 14 0 6 6 2 5 8 6 2 5
5 7 2 5 5 10 10 2
2020
2019 2021
2020 2022
2021 2023
2022 20232024 2024 2025 2025 2025+² Source: Public announcements
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 5
3 | LI-ION BATTERIE RECYCLING IN EUROPA 1 2 3 4 5 6 7
Kreislaufwirtschaft mit direkter Wiedereingliederung der zurückgewonnenen Materialien in die Wertschöpfungskette ist
der Zielzustand des Batterie-Recyclings, der den höchsten Nutzen in Bezug auf Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit bietet.
Batteriezelle mit recyceltem
Ende der Lebensdauer
Kathodenmaterial
der Batterie
Produktion von Zellen mit Mechanische Trennung
recyceltem Material von Batteriematerialien
Geschlossener
Recyceltes aktives Recycling-Kreislauf Ende der Lebensdauer
Kathodenmaterial Kathodenmaterial
LiOH, NiSO4,
Synthese von CoSO4, MnSO4 Hydrometallurgische
kathodenaktivem Material Rückgewinnung von Metallsalzen
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 6
4 |CO2 FOOTPRINT – REDUCTION POTENTIALS 1 2 3 4 5 6 7
CO2-Fußabdruck Li-Ionen-Batterie: Große Fortschritte bei der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks für Li-Ionen-Batterien
durch verbesserte Prozesse und Energiedichten beobachtet. Weitere Optimierung in Richtung ~30 kg CO2/kWh machbar.
2017 2020 2025+
“Sweden study” State-of-the-art Optimization potential
-60% SCHLÜSSELFAKTOREN
180 kg CO2/kWh ▪ Nutzung von grüner Energie entlang
der gesamten Prozesskette
▪ Umfassendes Recycling
▪ Prozessverbesserungen bei der
Batterieherstellung
▪ Umweltfreundliche Rohstoffrouten
-58%
71 kg CO2/kWh
53.4 41.4
41.4 37.7
37.7 37.7
kg CO2/kWh kgCO
kg CO2/kWh
/kWh kg CO
kg CO2/kWh
/kWh kg CO2/kWh
2 2
30 kg CO2/kWh
Geringer Fertigungsmaßstab (< 1 GWh/a), hohe Nachhaltigkeit, lokaler Inhalt und niedriger CO2-
Giga-Scale mit erhöhter Prozesseffizienz, sinkenden
Anteile von CO2-intensivem Kobalt im Fußabdruck als Schlüsselwerte für Automobil-OEMs
Kobaltanteilen, höheren Energiedichten und
Kathodenaktivmaterial und nicht optimierte und Zelllieferanten. Starke Verfolgung und
wachsendem Fokus auf Nachhaltigkeit.
Energiedichten. Überwachung von Lieferketten.
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 7
4 |CO2 FOOTPRINT – COMPARISON BEV/ICE 1 2 3 4 5 6 7
Selbst mit aktuellem Stromnetz und globalen Wertschöpfungsketten wird der Break-even des Carbon Footprints zwischen
BEV und ICE-Fahrzeug nach 4-5 Jahren (~50.000 km) erreicht. Signifikante Verbesserung erwartet.
ASSUMPTIONS
Average driving range 12.000 km/a
KOSTENWETTBEWERBSFÄHIGKEIT NEU DEFINIEREN
Emission ICE-Vehicle 150 g CO2/km Vertikale Integration in die Batterie-Wertschöpfungskette, mit
Energy consumption BEV 0.15 kWh/km besonderem Fokus auf die Materialkosten, um zusätzliche
Kostenpotenziale gegenüber etablierten Anbietern zu heben
Carbon footprint electricity1) 401 g CO2/kWh
Carbon footprint
[kg CO2] CO2
BERÜCKSICHTIGUNG DES EINFLUSSES DES
Nur noch leichter Anstieg des CO2- PRODUKTIONSSTROMNETZES AUF DEN CARBON
14.000 ICE Vehicle Fußabdrucks aufgrund des erhöhten
Anteils erneuerbarer Energien FOOTPRINT DES PRODUKTS
BEV P3 Reference; 60 kWh
12.000 (CAGR: -8%) Erhöhung der Bedeutung von lokal produzierten Produkten" als
BEV P3 Green Energy; 60 kWh Beitrag zu den "well to wheel CO2 Implikationen" (CO2-freundliche
10.000 Energienetze)
Polestar 2; 78 kWh
8.000
VW ID.3; 58 kWh
kWh NACHFRAGEBEDINGTE ANLAUFSPANNUNGEN FÜR
6.000
Tesla Model 3; 75 kWh ETABLIERTE AKTEURE BERÜCKSICHTIGEN
4.000 Profitieren von Kapazitätsbeschränkungen (Verfügbarkeit von
Batteriezellen für nicht-automobile Anwendungen) &
2.000 infrastrukturellen Nachteilen (nachfragebedingte Notwendigkeit von
lokalen Wertschöpfungsketten)
0
Production2) Year 1 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 Year 6 Year 7
1) Germany 2019; CAGR of -8% expected for next years; 2) Only delta carbon footprint of battery pack considered
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 8
5 | STATUS QUO - CO2 EMISSIONEN IM VERKEHRSSEKTOR 1 2 3 4 5 6 7
Alternative Verkehrsmittel und neue Antriebstechnologien ermöglichen den Ausstieg aus dem klimaschädlichen
verbrennungsbasierten Individualverkehr.
Hebel 1: Shift in CO2 ärmere und freie Modi / Verkehrsmittel
MIV [CO2 Emission g / Pkm] ÖPNV [CO2 Emission g / Pkm] NEW MOBILITY [CO2 Emission g / Pkm]
Dekarbonisierung via neue Antriebstechnologien
Verbrenner 140 Dieselbus 88 Car Sharing 100
Verbrenner
Mild Hybrid Tram/U-Bahn
123 55
Elektrobus Strommix Ride Pooling
Plug-in Hybrid 89 47 0
heute
Batterie El. Strommix heute Wasserstoff Bus E-Scooter 0
63 14
Batterie El. 42 Strommix 2030
RADVERKEHR
Durch eine Kombination von Pull- und Push Maßnahmen werden CO2 armer / freier Verkehrsmittel konventiell 0
1 gestärkt und gleichzeitig die Attraktivität die Individualfahrt mit dem PKW gesenkt. Die Bewertung
Pedelc
von Veränderungen im Verkehr erfordern dabei aufgrund der vielen Interdependenzen immer eine 3
gesamtsystemische Betrachtung.
Regenerative Antriebe bieten bereits heute deutliche Vorteile im CO2 Footprint. Durch vorhersehbare
2
Hebel 2:
Effizienzverbesserungen bei der Batterie- und Wasserstofftechnologie und weiter wachsenden Anteil
regenerativer Energien im Strommix, wird der Vorteil der neuen Technologien in Zukunft deutlich Hebel 3:
größer. Verkehrsvermeidung
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 9
5 | STATUS QUO - CO2 EMISSIONEN IM VERKEHRSSEKTOR 1 2 3 4 5 6 7
14 Monate Corona, was heißt das für die Mobilität in Summe bzw. für den Modal Split.
Beispiel Deutschland Reisen 2020 bzw. 2021 im Vergleich zum selben Datum 2019
22.03.2020 30.04.2020
Quelle: Covid-19 Mobility Project | Bewegungsdaten basieren auf Mobilfunkdaten
© 2021 Research on Complex Systems - Robert Koch Institute & Humboldt University of Berlin
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 105 | STATUS QUO - CO2 EMISSIONEN IM VERKEHRSSEKTOR 1 2 3 4 5 6 7
14 Monate Corona, was heißt das für die Mobilität in Summe bzw. für den Modal Split.
Beispiel Deutschland Reisen 2020 bzw. 2021 im Vergleich zum selben Datum 2019
22.03.2020 30.04.2020
Quelle: Covid-19 Mobility Project | Bewegungsdaten basieren auf Mobilfunkdaten
© 2021 Research on Complex Systems - Robert Koch Institute & Humboldt University of Berlin
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 115 | STATUS QUO - CO2 EMISSIONEN IM VERKEHRSSEKTOR 1 2 3 4 5 6 7
14 Monate Corona, was heißt das für die Mobilität in Summe bzw. für den Modal Split.
Modal Split 2020 vs. 2017 und Pkw Bestand in Deutschland
Modal Split 2020 vs. 2017
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
zu Fuß Fahrrad MIV Mitfahrer MIV Fahrer ÖV
Mai 17 Mai 20 Okt 17 Okt 20
QuelleDIE VERMESSUNG DER MOBILITÄT IN DER PANDEMIE: GEDÄMPFTE HOFFNUNG AUF DIE VERKEHRSWENDE
www.infas.de
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 125 | STATUS QUO - CO2 EMISSIONEN IM VERKEHRSSEKTOR 1 2 3 4 5 6 7 14 Monate Corona, was heißt das für die Mobilität in Summe bzw. für den Modal Split. Beförderungsleistung im deutschen Linienfernverkehr Gesamt und im ICE Netz der Deutschen Bahn 18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 13
6 | CHARGING ECOSYSTEM – VALUE CHAIN SITUATION 1 2 3 4 5 6 7
Die Wertschöpfungskette des Ladens umfasst eine Vielzahl von Akteuren mit sich überschneidenden Angeboten. Derzeit
kein klarer Trend erkennbar, ob spezialisierte Akteure oder vertikal integrierte Teilnehmer den Markt dominieren werden.
Installation und MSP Dienst-
Wertschöpfungskette Standort-
Hardware Inbetriebnahme
Betrieb
IT-Backend Stromverkauf Roaming
bereitstellung (inkl. Wartung,
(inkl. Netznutzung) leistungen
Ladeinfrastruktur (inkl. Planung,
Transformator)
Internetanbindung) (inkl. Rechungsstellung)
Automobilindustrie
Energieversorger
Telekommnunikations-
unternehmen
Softwareindustrie &
Techunternehmen
Zulieferer
Mineralölkonzerne
Baudienstleister
Elektrohandwerk
= Ausgangspunkt = Bewegungsrichtung entlang der Wertschöpfungskette
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 146 | CHARGING ECOSYSTEM – P3 CHARGING INDEX 1 2 3 4 5 6 7
Der "P3 Charging Index" zeigt ein realistischeres Bild der Ladeleistung und spiegelt auch die Erfahrungen und
Meinungen der Kunden mit den entsprechenden Fahrzeugen und deren Ladeleistung wider.
Vergleich der nachgeladenen Reichweiten bei unterschiedlichen Ladezeiten (ab 20% SoC) P3-Ladeindex = 1
wenn 300 km in 20 Minuten aufgeladen sind! KEY-FINDINGS
Porsche - Taycan 139 216 0,72 S
▪ Ein Ladeindex von 1 (≙ 300 km aufgeladen in
VW - ID.3 116 211 0,70 C 20 Minuten) entspricht der Schnellladefähigkeit
des Fahrzeugs
Tesla - Model 3 (EU) 126 197 0,66 D ▪ Der VW ID.3 kann recht schnell laden + eine
hohe Fahrzeugeffizienz, die nach 30 Minuten
Audi - e-tron 95 193 0,65 J zum ersten Platz führt
Update4
▪ In 10 und 20 Minuten ist der Porsche Taycan
Tesla - Model S 81 160 0,53 E
das schnellste Ladefahrzeug. Auch das Tesla
Model 3 ist in den ersten 10 Minuten sehr gut
Tesla - Model X 81 160 0,53 J
▪ Hoher Verbrauch und/oder relativ niedrige
Mercedes - EQC1 64 125 0,42 J Ladegeschwindigkeiten führen zu einem
niedrigeren Index
Hyundai - Kona 65 124 0,41 J In dieser Darstellung und Berechnung werden verschiedene
Fahrzeugsegmente verglichen, da es noch keine ausreichende Basis für
After 10 minutes einen Vergleich von Fahrzeugen gibt. Es kann davon ausgegangen werden,
0,39 J dass jedes Segment in späteren Darstellungen berücksichtigt wird.
Kia - e-Niro 62 118 After 20 minutes
After 30 minutes
Jaguar - i-Pace3 61 112 0,37 J
xx P3 Charging Index (based on Ecotest)
Nachgeladene Reichweite [km]
0 50 100 150 200 250 300 350
1 calculated, since real data from a series vehicle is missing
2 higher consumption due to more realistic driving behaviour
3 first fast charging vehicle available in the European market
4 Update: ADAC changed Ecotest consumption
Vehicle segment
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive (European Commission) 157 | ZUSAMMENFASSUNG 1 2 3 4 5 6 7
Die gesamte Wertschöpfungskette der E-Mobilität wird immer leistungsfähiger, aber es gibt noch viel zu tun für
den stetigen Rollout
KEY MESSAGES
▪ Die gesetzlichen Anforderungen an die CO2-Flottenkonformität (insbesondere in stark regulierten Märkten) führen zu einem starken Anstieg der weltweiten
xEV-Verkäufe, die im Jahr 2030 ~54 Mio. Elektrofahrzeuge erreichen.
▪ Es wird erwartet, dass die europäische Zellproduktionskapazität auf >300 GWh im Jahr 2025 ansteigt, wobei neue Marktteilnehmer kontinuierlich neue
Zellproduktionsprojekte ankündigen.
▪ Kreislaufwirtschaft mit direkter Wiedereingliederung der zurückgewonnenen Materialien in die Wertschöpfungskette ist der Zielzustand des Batterie-
Recyclings und bietet den höchsten Nutzen in Bezug auf Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit.
▪ Signifikanter Fortschritt bei der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks bei Li-Ionen-Batterien durch verbesserte Prozesse und Energiedichten beobachtet.
Weitere Optimierung in Richtung ~30 kg CO2/kWh machbar.
▪ Selbst mit aktuellem Stromnetz und globalen Wertschöpfungsketten wird der Break-even des Carbon Footprints zwischen BEV und ICE-Fahrzeug nach 4-5
Jahren (~50.000 km) erreicht. Signifikante Verbesserung durch "grüne" Wertschöpfungsketten erwartet.
▪ Die Wertschöpfungskette des Ladens umfasst eine Vielzahl von Akteuren mit sich überschneidenden Angeboten. Derzeit ist kein klarer Trend erkennbar, ob
spezialisierte Akteure oder vertikal integrierte Teilnehmer den Markt dominieren werden.
▪ Der "P3 Charging Index" zeigt ein realistischeres Bild der Ladeleistung und spiegelt auch die Erfahrungen und Meinungen der Kunden mit den
entsprechenden Fahrzeugen und deren Ladeleistung wider.
18.05.2021 12. Salzgitter Forum Mobilität | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 16GLOBALE PERSPEKTIVE: WELTMARKT ELEKTROMOBILITÄT
Danke für Ihre Aufmerksamkeit
GERALD BEUSCHER P3 group
Managing Director Heilbronner Straße 86
70191 Stuttgart
+49 (0) 163 753 36 88 Germany
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