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STRATEGIC ADVISORY
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STATUS QUO DER ELEKTROMOBILITÄT FÜR PKW- UND SCHWERLASTVERKEHR IN
DEUTSCHLAND – GELÖSTE UND AKTUELLE HERAUSFORDERUNGEN
P3 group
Markus Hackmann
17.11.2021
9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein
STATUS QUO DER ELEKTROMOBILITÄT
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
17.11.2021 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 2
1 | E-MOBILITY MARKT UND CO2 REGULIERUNGEN 1 2 3 4 5 6 7
Ongoing mergers and joint ventures accelerate developments of hydrogen and battery combined powertrains.
Supply agreement with CATL Joint venture fuel cell systems for commercial vehicles
Battery cell modules for electric trucks with SOP 2021 founded in China by six major companies
Volvo Group and Samsung SDI have entered into a strategic Done Deal:
alliance to develop battery packs for Volvo Group’s electric VectoIQ’s merger with Nikola Motor has closed
trucks.
• Daimler Trucks & Buses and battery manufacturer CATL have entered a global battery cell modules supply agreement for electric series trucks to leverage their strong
technological position and global presence through intelligent platforms and shared modules, as has Volvo Group with Samsung SDI.
• OEM choose strategic collaboration with competitors to handle challenges with regard to transition towards emission-free technology. With Volvo Group also Renault and
Nissan are part of the deal.
• Toyota Motor Corporation (65% share), China FAW Corporation, Dongfeng Motor Corporation, Guangzhou Automobile Group, Beijing Automotive Group and Beijing
SinoHytec plan to collaborate in furthering development of fuel cell systems for commercial vehicles in China.
• Merger deal provides Nikola with more than $700 million in new cash resulting in “sky rocketing” of Nikola Corporation (NKLA) stock shares.
Sources/picture credits: OEM websites
17.11.2021 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 3
1 | E-MOBILITY MARKT UND CO2 REGULIERUNGEN 1 2 3 4 5 6 7
Overall demand for traction batteries is mainly driven by passenger car market – however, the market for
commercial vehicles is ramping up and drives the market substantially
Market development electric truck Market development electric bus
[[# of yearly new registrations for truck US & EU in thousand units] [[# of yearly new registrations for bus US & EU in thousand units] Electric buses:
FCEV PHEV BEV ICE FCEV PHEV BEV ICE • Strong focus on city buses with
battery capacities of ~250 kWh; school
560 312 603 330 630 343 57 62 70 buses are a major driver for the US
0% 0% 1% 1% 3% 2% 1% 4% 10% market
0% 0% 0% 1% 1% 2% 1% 3%
0% 1% 4% 6% 10% 18% 9% 5%
25%
Electric trucks:
• Market for electric MD (medium duty
50% trucks) and HD (heavy duty trucks) is
100% 99% 94% 92%
growing due to emission regulation
86% 89%
79% and need to operate flexible in inner
68% cities
35%
HD MD HD MD HD MD Battery demand comparison
2021 2025 2030 2021 2025 2030 commercial vs. passenger vehicle:
• 2021: 02% market share (~01 GWh)
Market shares Market shares
• 2025: 07% market share (~22 GWh)
~40% trucks ~60% ~25% buses ~75%
• 2030: 10% market share (~56 GWh)
Note: MD = Medium Duty; HD = Heavy Duty
17.11.2021 Source: P3 Analysis (2020) 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 4
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.
17.11.2021 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 5
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.
1 & RELATED RAMP-UP SCENARIOS
ANGEKÜNDIGTE PRODUKTIONSKAPAZITÄTEN
OPTIMISTIC CELL SUPPLY IN EUROPA
BASED ON ANNOUNCEMENTS BIS 2025 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
17.11.2021 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 63 | 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
17.11.2021 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 74 |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.
17.11.2021 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 84 |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
17.11.2021 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 96 | 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
17.11.2021 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive (European Commission) 107 | 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.
17.11.2021 9. Forum Elektromobilität Schleswig-Holstein | P3 | E-mobility – Globale Perspektive 11STATUS QUO DER ELEKTROMOBILITÄT – VIELEN DANK! FRAGEN?
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