Předpokládané směry rozvoje užití alternativních paliv v automobilovém průmyslu

Transkript

1 Elektromobilita a další alternativy ekologické dopravy v městských aglomeracích Předpokládané směry rozvoje užití alternativních paliv v automobilovém průmyslu Ostrava Doc. Jaroslav Machan, Ing. Artur Güll Škoda Auto - TC, TZZ jaroslav.machan@skoda-auto.cz

2 Obsah 1. Spalování a jeho důsledky 2. Vliv automobilismu 3. Měření spotřeby vozu 4. Technika 5. Integrace elektromobility do rozvoje dopravy 6. Koncern VW a Škoda 7. Shrnutí

3 1. Spalování a jeho důsledky Produkty spalování jsou emitované do atmosféry CO 2 CO HC NO x SO x HCl Těžké kovy Dioxíny Prach Saze Popílek Těkavé organické sloučeniny 3

4 Skleníkový efekt oteplování zemské atmosféry 4

5 2. Vliv automobilismu Vznik a vývoj emisních předpisů Kalifornie, USA začátek 60-tých let 20. století první limity na emise výfukových plynů Evropské společenství rok 1970 limity pro CO a HC od r zavedení limitů pro NOx rok 1988 hranice pro saze z dieselových motorů, zavedení limitů i pro nákladní vozy a autobusy od r byly zavedené emisní předpisy i pro motocykly a mopedy v Evropě začal platit emisní předpis Euro-1 od emisní předpisy se neustále zpřísňují (Euro-1 Euro-6) 5

6 ETP transport energy use by scenario ETP transport energy use by scenario. (Source: Energy Technology Perspectives 2008, IEA.) 6

7 Passenger LDV sales (million) Annual light-duty vehicle sales by technology type, BLUE Map scenario Hydrogen fuel cell Electric Liguid petrolem gas/compressed natural gas Diesel Plug-in hybrid Diesel Hybrid Diesel Annual light-duty vehicle sales by technology type, BLUE Map scenario. (Source: Technology Roadmap: Electric and plug-in hybrid electric vehicles, IEA, 2009.) 7

8 Legislativa EU k emisím CO 2 (1) nařízení EU č. 443/2009 z : Stanovení emisní normy pro osobní a lehká užitková vozidla ke snížení emisí CO2 určuje průměrnou hodnotu emisí CO2 flotily nových vozů v rámci Evropské unie a platí od roku 2012 cílová průměrná hodnota flotily v EU je 130 g CO2/km, od roku 2020 je to 95 g CO2/km a od roku 2025 je v diskusi hodnota 75 g CO2/km 8

9 Legislativa EU k emisím CO 2 (2) každý výrobce vozů v EU má svoji vlastní cílovou hodnotu emisí CO2 v závislosti na průměrné hmotnosti flotily jeho vozů za překročení daného limitu jsou stanovené pokuty v závislosti od míry překročení (g CO2/km) a počtu do provozu přihlášených vozů v letech platí Phase-In, stačí, aby limity emisí CO2 plnilo postupně 65, 75 a 80% flotily 9

10 3. Měření spotřeby vozu Nový evropský jízdní cyklus (NEFZ, MVEG) 10

11 Parametry vozu hmotnost m (kg) valivý odpor pneumatik fr ( ) čelní plocha A (m2) koeficient aerodynamického odporu cw (-) 11

12 Odporové síly vozu Nezávislé na hmotnosti vozu - odpor vzduchu: F v = 0,5. ρ. v 2. c w. A Závislé na hmotnosti vozu Nastavení jízdních odporů na válcovém zkušebním stavu: - F 0 (N) - F 1 (N/(km/h -1 )) - F 2 (N/(km/h -1 ) 2 ) - setrvačníková třída vozu (lbs) - valivý odpor: F r = f r. m. g - setrvačný odpor: F s = m. Δa 12

13 Normovaná a zákaznická spotřeba z homologačního měření prováděného v emisní laboratoři za definovaných podmínek se získají normované hodnoty spotřeby a emisí CO2, které se uvádějí v homologační dokumentaci vozu udávají se 3 hodnoty spotřeby v l/100 km: město, mimo město a kombinovaná hodnota na základě kombinované hodnoty spotřeby se udává kombinovaná hodnota emise CO2 v g/km příklad: Škoda Octavia, motor 1,6l 77 kw TDI-CR s 5 mechanickou převodovkou: 5,7 / 3,9 / 4,5 l/100 km a 119 g CO2/km zákaznická spotřeba se od normované hodnoty může odlišovat a to z důvodu individuálního charakteru jízdy každého jednoho řidiče a z důvodu odlišných podmínek v běžném užívání vozu 13

14 Tipy ke snížení spotřeby v běžném provozu (1) nevozit v autě zbytečnou zátěž kontrolovat tlak v pneumatikách a dodržovat jeho předepsané hodnoty vypínat spotřebiče - klimatizace, vyhřívání sedaček, zrcátek nebo zadního okna, rádio když nejsou zrovna používané demontovat střešní nosič, když se nepoužívá 14

15 Tipy ke snížení spotřeby v běžném provozu (2) nevytáčet motor do vysokých otáček, brzo řadit na vyšší rychlost využívat setrvačnost vozu na dojetí zamezit krátkým jízdám se studeným motorem vypínat motor při delších zastaveních motor udržovat v dobré kondici (používat lehkoběžný olej a kvalitní palivo) 15

16 4. Technika Další vývoj konvenčních spalovacích motorů (1) zvyšování účinnosti spalovacích motorů benzínové motory s přímým vstřikování paliva a přeplňováním turbodmychadlem (TSI) dieselové motory s technologii vstřikování Common-Rail (TDI-CR) snižování zdvihového objemu motorů (Downsizing) umožněné přeplňováním (1,2l 77 kw TSI nebo 1,4l 90 kw TSI, 1,2l 55 kw TDI- CR) 16

17 Další vývoj konvenčních spalovacích motorů (2) vylepšení parametrů motorů (výkon, moment) při snížení spotřeby a plnění exhalačního stupně Euro-5 automatické převodovky DSG s vyšší účinností modelová řada Škoda Yeti a Škoda Superb používá výhradně motory TSI, TDI-CR a převodovky DSG 17

18 Další opatření ke snižování emisí CO 2 používání alternativních paliv E85, LPG nebo CNG nasazení systému Start-Stop a rekuperace snižování jízdních odporů vozů dalším snižováním hmotnosti a zlepšením aerodynamiky modelů snižování valivého tření pneumatik dalším vývojem v této oblasti přechod na paliva nezávislé od ropy (Synfuel, Sunfuel) postupné nahrazování vozů poháněných spalovacím motorem modely s hybridními pohony, palivovým článkem, elektromotorem budoucnost dopravy? 18

19 5. Integrace elektromobility do rozvoje dopravy ERTRAC Issue-driven research and innovation should focus on the major road transport applications 19

20 Reine Elektroautos sind für die Stadt und den täglichen Bedarf 20

21 Mix energií v EU ,6% 3,5% 0,5% 0,9% 0,7% 1,6% 3,1% 23,3% 27,8% 0,3% 10,6% Atomová energie Rašelina Hnědé uhlí Černé uhlí Uhelný plyn Zemní plyn Ropa Biomasa Bio plyn Odpod Vodní energie Větrná energie Jiné obnovitelné energie 1,0% 16,0% 21

22 Mix energií v Číně ,7% 0,4% 2,0% 0,1% 0,7% 1,3% 0,6% 78,2% Atomová energie Rašelina Hnědé uhlí Černé uhlí Uhelný plyn Zemní plyn Ropa Biomasa Bio plyn Odpod Vodní energie Větrná energie Jiné obnovitelné energie 22

23 Jaký typ pohonu byste si vybral/a při stejné ceně, provozních nákladech a výkonových parametrech? 16% 19% 19% 16% 21% 17% 19% 52% 52% 50% 16% 23% 20% 54% 56% 59% 20% 50% 14% 42% 11% 12% 12% 14% 11% 12% 9% 10% Total 2009 Total % 9% 21% CZ 2009 CZ 2010 DE 2009 DE 2010 JPN % JPN 2010 je mi to jedno elektropohon hybridní pohon (spalovací + elektromotor) spalovací (zážehový nebo vznětový) motor Báze (2009/2010): 1541/1567 (=86%/87%), respondenti, kteří koupi elektromobilu zcela nevyloučili 23

24 6. Škoda E-Octavia flotila - současnost Celková hmotnost Rychlost Dojezd Přední pohon Výkon Energie baterie Nom. napětí baterie Dobíjení Dobíjecí čas (80%) 1670 kg max.135 km/h ca.150 km max. 85kW 26,5 kwh 324 V 16A, 230V / 400V 230V = 9 hod. 400V = 2,5 hod. Plnohodnotný 5-ti místný osobní vůz 24

25 E-Octavia Koncept využití (1) Koncept využití byl připraven s cílem definovat, vystavět a komunikovat BEV-technologie spolu s elektromobilními kompetencemi. Flotila elektrických vozů Octavia Green E Line umožňuje elektrovozy nejenom testovat, ale i ověřit všechny nutné související procesy, včetně rozpoznání zákaznických očekávání. 25

26 E-Octavia Koncept využití (2) Provozem v reálném zákaznickém režimu jsou získávána objektivní data (měřené hodnoty) spolu se subjektivními názory provozovatelů elektrovozů. Interní využití: Osvojení si techniky alternativních pohonů, zapracování specifických požadavků nové technologie do činností každé oblasti Škoda. Externí využití: Výstavba strategické spolupráce s externími partnery v oblasti elektromobilních témat, PR-aktivity, vývoj obchodních modelů. 26

27 Rodina sériových modelů Škoda GreenLine 2. generace 27

28 Rodina modelů Volkswagen BlueMotion 28

29 7. Shrnutí Proč se zabýváme problematikou spotřeby a emisí CO 2? výzva k další ochraně životního prostředí investice do dalšího technického a technologického pokroku snižování závislosti na fosilních palivech plnění norem a zákonů, zamezení placení pokut plnění daňových předpisů států EU v závislosti na hodnotě emisí CO2 přínos pro zákazníka ve formě snížených nákladů na provoz vozidla (náklady na palivo, platby odvodů při koupi a provozu auta) vnímání a image firmy, posílení pozice na trhu 29