Viktiga steg mot uthålliga transporter

Transkript

1 Viktiga steg mot uthålliga transporter Vår största utmaning! Sustainable Energy Supply & No Fossil CO 2 Emissions Randvillkor Euro V, Low-risk Exhaust US07, Emissions Levels etc. Cirka 100 ggr renare motorer under 30 år Non-Toxic Materials REACH 1

2 Emissionslagstiftning 0.20 Tier 3-06 (-05) Tier 2-01 On Road US On Road EU On Road Japan Non Road EU+US Particulates (g/kwh) US 02 EU-III 00/01 EU-II 95/ Tier 4A Japan NST /0.03 Japan NLT 05 US 07 EU-IV 05/06 US 10 Tier 4B EU-V 08/ NO x (g/kwh)

3 Transporter och ekonomisk tillväxt Transport Growth EU 25 - Passengers, Goods, GDP Goods GDP Passenger Eurostat: Energy and Transport in figures 2006

4 Minskade CO 2 utsläpp från fordon genom: Nya bränslen och drivlinor Energieffektivisering Nya beteenden Förbättrad infrastruktur Nya effektivare kollektivtransport lösningar Intermodala transportlösningar 4

5 Utmaningarna kräver ett samspel Starka forskningsutförare Preferred academic partner program 5

6 Preferred Research Partners Academic partner University West (UniWest) University of Skövde (UnivS) Chalmers 6 Cooperation area Manufacturing Processes Virtual Manufacturing Vehicle and traffic safety Combustion & Exhaust Aftertreatment Manufacturing Engineering

7 Utmaningarna kräver ett samspel Starka forskningsutförare Preferred academic partner program Kompetenscentra KCK CERC SHC SAFER Strategiska forskningsområden KIC, EIT Test side Sweden Kluster med underleverantörer, högskolor och beställare Fordonsforskningsprogram 7

8 Fuel Cell Power Unit the environmental friendly power generator Power Generator Unit Features: 5-15 kw Power Generators Developed for robust applications Operates on conventional fuels Advantages: Zero emission of NOx, CO, SOx Low noise and vibration levels Low thermal signature High fuel efficiency 8

9 Samarbete med Chalmers Membrane/Electrode assembly Membrane Polymer (Water) Active (catalytic) layer Catalyst on a carrier, polymer, water, gas New high-temperature proton conducting polymers Tailor-made membrane-electrode assemblies Electrode Ionomer Low cost and high chemical and thermal stability Model electrodes based on Model electrodes based on catalyst nanoparticles supported electrocatalysts Efficient catalysis- minimization of Pt loadings 9

10 Bränsleförbrukningen som funktion av antal stopp per 10 km för en 40 tons lastbil Relativ bränsleförbrukning% Number of stops per 10 km 10

11 Engine Electric Motor/Generator Powertrain Control Power Electronics 11 Transmission Energy storage

12 Swedish Hybrid Centre: thematic research areas System studies & tools (CTH) Modelling and simulation (CAPSim platform, dynamic models) Control and optimisation (model based methods for control design) Senors & signal processing (sensor fusion, soft sensors) Diagnosis (monitoring) System development tools (guidelines benchmarking) Electrical machines and drives (LTH) Electrical machines and transmissions ( all types of el. machines) Power electronics (SiC, cooling, multiple functionality circuits) Auxilliaries Safety and EMC Energy storage (KTH) Degradation of batteries and supercaps Battery management New concepts 12

13 Inte bara forskning utan även upphandling.. 13

14 Sju CO2-neutrala alternativ där Volvo idag har fungerande motorer Flytande bränslen Biodiesel Från vegetabiliska oljor Syntetisk diesel Förgasning av biomassa Metanol/Etanol Metanol via förgasning och etanol via jäsning av biomassa Gasformiga bränslen DME Dimetyleter Förgasning av biomassa Biogas Rötning av biomassa Vätgas + Biogas 8% vätgas, elektrolys av vatten med förnyelsebar elektricitet Kombination Biogas + Biodiesel Tvåbränsleteknik som medför att biogas kan användas i en dieselmotor 14

15 Energieffektivitet är en nyckelfråga Det krävs helhetssyn för att rättvist kunna bedöma olika bränslealternativ Alla alternativ har sina för- och nackdelar Framställning av bränsle via förgasningsteknik ser lovande ut Tillgången till förnyelsebara råvaror är begränsad Det gäller att välja rätt spår Dieselmotorn är en effektiv energiomvandlare Fortsatt energieffektivisering är viktig och nödvändig Hybridisering är en lovande bränsleneutral teknik Volvo AB Technology Volvo 2007 Jan-Eric Sundgren 15

16 Klimatpåverkan från källa till hjul Utsläppen av koldioxid för hela kedjan enligt principen well-to-wheel Bränslen tillverkade via förgasning har lägst påverkan Etanol (Generation 1) och Biodiesel har högst påverkan Klimatpåverkan Index 16

17 Energieffektivitet från källa till hjul Verkningsgrad för fossil diesel är ca 35% Energieffektivitet (Well-to-wheel) Verkningsgrad Energieffektiviteten, enligt well-to-wheel, är ett mått på hur mycket användbar energi som finns kvar vid fordonets drivhjul Energirika biprodukter är medräknade Metanol och DME via förgasning av svartlut har bäst resultat 25% 20% 15% 10% 5% 0% 17

18 Tekniken finns men bränsle behövs 18

19 Sustainable Urban Transport Metabolism Scope of the proposal Future proposals / Other existing projects Urban Transport Metabolism Framework (Stakeholder acceptance, Incentive driven collaborative transport) Market driving forces Transport Demand/Supply Conditions (Urban infrastructure restrictions) Transport Efficiency Assessment (Carbon Footprint, Energy efficiency, Cost) City Planning and Land Use (Urban sprawl) Green Corridors / Green City Lanes (Collaborative urban logistics model, delivery zone of the future) Bus System of the Future (Traffic management, Cooperative systems, Automated vehicles) Intelligent Transport Systems. Energy Flexible Urban Vehicle (Gas, Electrical, Hybrid, Diesel) Multi-Purpose Urban Vehicle Policies, Criteria & Assessment Logistics & Infrastructure Technologies Gothenburg Eco Area - Step 1 (Micro-terminal concept at Lindholmen) Collaborative Urban Transport Freight Bus Solutions Etc 19

20 Gothenburg Eco Area - Step 1 Extension of the current Lindholmen Campus Terminal to a broader geographical area: Improve business model New operator for the micro-terminal Increase number of customers Broader range of goods handled Main Deliverables: Implementation of the solution in Lindholmen (Step 1) Duration: 24 months Lindholmen Campus Consolidated Transport (Goods and Waste) 20

21 Maxity Electrique (Concept) URBAN ENVIRONMENT Electrical driveline (Power equivalent to 70 Hp) No pollutant and CO 2 emissions, Low noise Operation at night or in low emissions zone Objectives : Payload (1.8 ton) Maximum speed (80 km/h) Guaranteed operating range (> 100 km) New regulation request : Batteries load/payload 21

22 Fordonsforskning är en viktig pusselbit för en konkurrenskraftig fordonsindustri och ett miljöanpassat transportsystem Fordonsforskningsprogrammet fyller flera viktiga funktioner Risk delning vid utveckling av avancerade teknologier Säkrar kompetens inom kritiska utvecklingsområden Bra grund för samverkan mellan fordonstillverkare, underleverantörer, universitet, högskolor och inte minst myndigheter. En svensk konkurrensfördel! Stärker det svenska fordonsklustret Ökar konkurrenskraften En förutsättning för att kunna leverera viktiga mål som CO2, noll visionen etc Överdriv inte problemen se möjligheterna 22

23 23

24 Sustainable Urban Transport Metabolism Objectives 1. Define and develop generic concept framework (i.e. analysis, simulation, visualization, impact assessment) and vision for collaborative urban transport solutions for goods and passengers 2. Implement new and/or develop existing collaborative urban transport solutions (i.e. products and services) in Gothenburg area Partners and related networks VINNOVA VGR InMotion New Partners Goteborg Stad Godsnätverket Lindholmen Science Park Göteborg Trafikkontoret ERTRAC EU FP7 FFI (SE) LUTB (FR) VREF Volvo Group Volvo Technology Core Partners Chalmers Älvstranden Utveckling Älvstranden tenants Göteborg city planning Log & Transport Urban Futures Centre for Environment and Sustainability (GMV) 24

25 Sustainable Urban Transport Metabolism Collaborative Urban Transport Solution Development - Virtuous Cycle Assessment & Learning Improve Infrastructure Useage Improve Business Model Sustainable Urban Transports Improve Logistics Model Integrate & Optimise Solution Improve Technologies 25

26 Sustainable Urban Transport Metabolism Framework Define a collaborative urban transport vision Scenario (based on ERTRAC) Inputs to Gothenburg city planning Define and develop generic concept framework: Business case and logistics model Infrastructure and land use Simulation Visualization Assessment (energy and cost) Main Deliverables: Common vision for collaborative urban transport solutions for Gothenburg city Generic business case analysis for selected logistics models Simulation and visualization framework Collaborative urban transport solution generic assessment method Duration: 36 months 26

27 Mtoe Energianvändning i olika sektorer Transportsektorn står för 58% av all oljeanvändning (13,1% av det totala globala utsläppet av växthusgaser >30% i Sverige) Heat and power Industry Transport Residential services & agriculture Other renewable Biomass and waste Hydro Nuclear Gas Coal Oil 27

28 Effektivare Logistik European Modular System (EMS) Makes fewer trucks carry more 28

29 European Standard Vehicles vs. Modular System One way to make better use of what we already have EU SWE & FIN today 7.82 m 7.82 m 13.6 m 7.82 m 13.6 m 7.82 m 13.6 m 13.6 m Two vehicles instead of three Easy to implement Based on existing equipment Easy to implement Use small vehicles when needed, use the largest vehicles when possible Possible to rearrange to shorter combinations Standard loading units Same volume of cargo Less total fuel consumption Less emissions per tonkm Less total room on road Lower cost per tonkm Less road damage

30 Technology Overview Nickel Metal Hydride + Robust + High rate Lead Acid + Low cost - Low energy, high weight - Low voltage Li-ion (Power) + Low weight + Performance - Sensitive Volta s Pile ~1800 Supercapacitor - Low energy + High power No ideal energy storage Li-ion (Energy) + Low weight + Performance - Sensitive

31 Specific Energy [Wh/kg] State-of-the-Art Usable Energy < Total Energy PbA Li-ion energy optimised NiMH Li-ion power optimised Supercapacitors Specific Power [W/kg] Gasoline: 12.8 kwh/kg Diesel: 13.3 kwh/kg Ethanol: 8.6 kwh/kg

32 Chalmers Kompetenscentra viktiga SHC KCK CERC SAFER Strategiska forskningsmedel Energi Transport Produktion 32

33 Komunala transporter BRT Bus Rapid Transit 33