Marknadsundersökning av hybridlastbilar

Marknadsundersökning av hybridlastbilar Björn Fredriksson Sycon Energikonsult AB Hybridprototyp från Toyota, med och utan skal

Sammanfattning Syftet med undersökningen har varit att känna bilindustrin på pulsen vad gäller hybriddrift och distributionsbilar. En ökande distributionsverksamhet med ett likaledes ökat miljötänkande efterfrågar ny och mera miljövänlig teknik för sin verksamhet. Undersökningen är ett första steg i förberedelserna inför en större teknikupphandling av miljövänliga distributionsfordon. Tillvägagångssättet har varit att skicka ut en förfrågan till de svenska importörerna, samtidigt som en sökning via Internet har genomförts. I de fall företag har bedömts som extra intressanta har kontakt tagits och olika frågeställningar diskuterats. Resultatet har varit magert med avseende på färdiga koncept med hybriddrivna distributionsbilar. De flesta leverantörer har någon form av hybridteknik i huset men valt att satsa den i första hand på personbilar. På distributionsfronten erbjuder man istället gasdrift som det mest miljövänliga alternativet idag. Abstract The main purpose of the investigation have been to get a feeling for what is happening in the automobile industry on the subject of hybrid drive-trains and distribution trucks. A growing market for distribution of goods and a similarly growing environmental interest demands new and more environmentally correct technology for their business. The investigation is a first step towards a procurement of environmentally sustainable distribution vehicles. Methods used include a written enquiry to the Swedish importers, an information research via Internet and in the most interesting cases a continued discussion over the phone. The results have been disappointing in the sense that none of the manufacturers have the hybrid driven light distribution truck concept fully developed and officially presented yet. Although most of them have some kind of hybrid technology in-house, they have chosen to present it in their cars instead. When it comes to distribution trucks the environmental choice today is a vehicle driven by biologically produced gas or CNG. Sycon Energikonsult 2

Innehållsförteckning Bakgrund 4 Metod 4 Renault 5 Citroën 6 Peugeot 6 Nissan 6 Volkswagen V.A.G. 7 Mercedes 7 Ford 8 Volvo Lastvagnar 8 Scania 8 Saab/Opel/GM 9 Toyota - Hino 9 Mitsubishi 10 Ponticelli 10 Iveco/Zevco 10 Fiat 11 Mazda 11 Slutsatser 11 Appendix 1 Förfrågan, svensk 13 Appendix 2 Förfrågan, engelsk 14 Sycon Energikonsult 3

Bakgrund Inrikes transporter står idag för en total energianvändning av ca 89 TWh 1. Av dessa kommer lejonparten från fossila bränslen, en fördelning som inte ser ut att ändras inom den närmsta 5-10-årsperioden. I samband med att privatpersoners e-handel ökar, ökar också behovet av distribution av varor. Ett annat led i logistikutvecklingen är upprättandet av samlastningscentraler för en samordnad distribution av varor. Här finns idag inga miljövänliga alternativ för de distributionsföretag som skulle vilja driva en grönare linje i sin verksamhet. Samtidigt tar utvecklingen på personbilssidan allt snabbare steg och de första fordonen med hybriddrift har presenterats, prissatts och kunnat beställas. Än så länge har dock inte leveranserna kommit igång i Sverige, även om ett par fordon hittat hot för visning och provkörning. Runt hörnet väntar redan en helt ny teknologi för fordon i form av bränsleceller. Denna undersökning är en förstudie till en samlad upphandling av miljövänliga distributionsfordon. En sådan upphandling har till syfte dels att visa leverantörer av miljövänliga fordon att det finns en marknad och dels att vinna skalfördelar med en större upphandling. Metod Grundstrukturen i arbetet har varit att i första hand kontakta de svenska generalagenterna via brev, se appendix 1 och 2, och efterfråga den önskade informationen. Samtidigt har en sökning på fordonsleverantörernas hemsidor gjorts och slutligen har de leverantörer som bedömts som tänkbara kontaktats via telefon för en ny utfrågning av teknikläget vad det gäller distributionslastbilar och hybridteknik. I arbetet har samtliga fordonsmodeller tillgängliga med alternativa drivmedel i någon form redovisats, det vill säga inte enbart elhybridfordon. Redovisningen sker märkesvis med uppdelningen: Befintligt modellprogram i storleksklassen upp till 3,5 ton,,. I vissa fall har flera märken samlats under samma rubrik på grund av deras koncern- eller generalagenturstillhörighet. Arbetet har begränsats till fordon upp till 3,5 tons totalvikt. 1 Energiläget 1999, Energimyndigheten Sycon Energikonsult 4

Renault I Renaults befintliga modellprogram hittar man Renault Master med lastutrymme mellan 8 och 14 m 3 och den mindre Renault Kangoo Express. Renault har undersökt hybridteknik i flera olika konceptbilar och utvecklingsprojekt. VERT är en seriehybrid där man driver hjulen med två permanentmagnetiserade synkronmotorer som hämtar kraften från NiCd-batterier. För att ladda batterierna har man en gasturbin eldad med dieselolja. Maxhastigheten sägs vara 165 km/h och räckvidden runt 500 km. Skalet till bilen är hämtat från en Renault Espace. I NEXT har man satsat på en lättviktsbil i mellanklassen. Drivning upp till 40 km/h sker med två elektriska motorer på bakhjulen. I högre hastigheter kopplas automatiskt förbränningsmotorn in som då också laddar batterierna. Vid extra stort kraftbehov kan kraft hämtas från både förbränningsmotorn och de elektriska motorerna. Renault har också ett projekt man kallat för ADIVI. Det är en så kallad soft-hybrid, en lösning där en liten generator kopplas på utgående axel på motorn. Till generatorn är kopplat ett batteri och på så sätt kan man dels ta till vara bromsenergi och dessutom ge extra kraft vid accelerationer och från stillastående. Vid stillastående stängs nämligen motorn automatiskt av för att spara bensin och minska utsläppen. Ytterligare en funktion är att man kan ta ut flera olika spänningar till olika hjälpfunktioner i bilen. Officiellt säger Renault inget om eventuella hybridbilar på transportsidan. Det enda som är officiellt är att det skall komma en Renault Scenic som hybrid senast 2003. Inom transportbilar samarbetar man med GM-Europa om en ny modell men vill eller kan inte berätta om man tänkt sig en hybridversion 2. Det finns också planer på en EREversion, Electric Range Extender, av Renault Kangoo med trolig produktionsstart i höst. Slutligen finns Renault Kangoo Express med gasdrift att tillgå ytterligare ett tag. Figur 1: Renault Kangoo ERE 2 Benoit Passard, Volvo Personbilar Sverige AB Sycon Energikonsult 5

Citroën Citroëns transportmodeller heter i storleksordning Berlingo, Jumpy och Jumper. Jumper som är den största går att få med lastutrymme upp till 12 m 3. I likhet med flera andra tillverkare undersöker man möjligheterna med en integrerad startmotor/generator eller softhybrid. I Citroëns tappning kallas den Dynalto och ger möjlighet att ge en extra kick på 5 kw vid behov, uttag av flera olika spänningar, automatisk avstängning av motorn vid längre stopp än 2 sekunder, minskade vibrationer och smidigare växling. På Citroën i Sverige känner man inte till några hybridplaner alls från deras håll, utan hänvisar till den elektriska Citroën Berlingo 3. Peugeot I Peugeots transportprogram ingår Peugeot Partner, Peugeot Expert och Peugeot Boxer. Det har varit väldigt tyst om Peugeot när det kommer till hybridteknik. Möjligen samlar PSA sina tekniksatsningar hos Citroen, och då är det troligen i första hand soft-hybriden man åsyftar då man pratar om hybridbilar 4. Det enda man kan erbjuda från Peugeot är den rent batteridrivna Peugeot Partner. Nissan Nissans transportbilsmodell heter Nissan Serena Cargo och lastar 4,5 m 3. Figur 2: Nissan Serena Cargo och Nissan Tino Hybrid Nissan har i Japan presenterat sin Nissan Tino Hybrid till försäljning via Internet. Modellen är en 5-sitsig bensinhybrid på 1,8 liter med två elektriska motorer. Den ena motorn är en start-generator som hjälper till att dra 3 Magnus Andersson, Citroën 4 Intervju med Jean-Martin Folz, Automotive World, March 2000 Sycon Energikonsult 6

igång bilen vid start och ladda batterierna när de börjar bli tomma. Den andra räcker för att driva bilen vid låga hastigheter, fungerar som en extra effektförstärkare vid kraftig acceleration och återvinner bromsenergi vid inbromsningar. Bränsleförbrukningen sägs vara halverad jämfört med motsvarande bensinmodell. Tino Hybrid skall först utvärderas i ett 20-tal prototypexemplar innan den släpps på japanska marknaden nästa år. Vi har också kunnat läsa om Nissans satsning på konceptbilen KYXX men denna baserar sig på direktinsprutad turbodieselteknik. Resultatet skall dock bli en bil med bränsleförbrukning fullt i klass med hybridbilarna vad gäller bränsleförbrukning, cirka 0,35 l/mil. Nissan är har börjat sin lansering av en gasversion av sin Serena Cargo, men har levererat några till kunder i Sverige redan 5. Det blir då som en så kallad bifuel-modell, där bensintanken sitter kvar. Räckvidden med gas uppges till 200-250 km. Volkswagen V.A.G. Volkswagen har modellerna Caddy, Caravelle, Transporter och LT i sitt program. LT finns i varianter upp till 13,4 m 3 lastutrymme. Volkswagen har i likhet med Nissan varit väldigt tysta när det gäller hybridbilar. Man tittar istället på turbodiesel med ytterst låg vikt för att komma ner i bränsleförbrukning, med Lupo 3L som det stora affischnamnet. Det finns möjlighet att konvertera vissa modeller av Caddy, Transporter och LT till bifuel-bilar. Alla deras dieselbilar går att köra på RME 6. Mercedes Mercedes har ett stort sortiment inom transport- och distributionsbilar. Det börjar med Vito i storlekar upp till 5 m 3 för att sedan följas av Sprinter i storlekar upp till 13 m 3 med totalvikt på upp till 12 ton. Mercedes kör ett EU-projekt, ELCIDIS, tillsammans med bland annat Miljöförvaltningen i Stockholm där man använder stora Mercedes Sprinter ombyggda för hybriddrift. Den första lastbilen skall levereras innan sommaren för att sedan följas av ytterligare 5 till hösten. För mindre distributionsbilar tror man mindre på hybriddrift på grund av att batterierna stjäl för mycket av lastkapaciteten. Vidare anser man det tveksamt om det finns en efterfrågan på hybridbilar på grund av dels deras högre pris och dels dess svårigheter att konkurrera med dieselmotorer som hela tiden förbättras med avseende på bränsleförbrukning och emissioner. På Mercedes pratar man hellre om bränsleceller än hybriddrift som alternativ till dieselmotorn i framtidens distributionsbilar, ett område där DaimlerChrysler ligger långt framme med sina NECAR-bilar och sin NEBUS. Inom DaimlerChrysler-koncernen har man också sin personbilsvariant på soft-hybridkonceptet här kallad mybrid eller mild hybrid electric. Det bygger på dieselmotor, integrerad startmotor och litiumbatterier som energilagring. Modellen som kallas ESX3 sägs ner till en bränsleförbrukning på 0,33 l/mil. Vidare har man presenterat hybridbilen Chrysler Citadel som närmast är ett amerikanskt vrålåk med 70 hästkrafters elektrisk drift på framhjulen och ytterligare 253 hästkrafter i en V6-motor på bakhjulen. 5 Frank Sivervall, Nissan Sverige AB 6 Hans Arvidsson, V.A.G Sverige AB Sycon Energikonsult 7

Mercedes är intresserat av att vara med och fortsätta diskussionen om det blir en upphandling, men kan i dagsläget endast erbjuda gasfordon som alternativ till de konventionella drivmedlen 7. Ford Ford har i sitt transportbilssortiment Ford Courier, Ford Escort och Ford Transit. Av dessa är det Transit som är av lämplig storlek. Ford ligger väl framme när det gäller hybridteknik. Deras arbetsmodell och konceptbil heter Prodigy som sägs vara stadiet innan en serieproducerad hybridbil. Tekniken man använder är en direktinsprutad lättviktsmotor i aluminium med den så populära soft-hybridtekniken med integrerad startmotor som jämnar ut effekttoppar i motorn. Man siktar på att nå över 70 miles/gallon eller en bränsleförbrukning på cirka 0,34 l/mil. Kan kanske erbjuda gasfordon på sina Courier och Transit 8. Volvo Lastvagnar Har i dagsläget inga modeller i den här storleksklassen och har meddelat att man inte heller planerar att ge sig in i detta marknadssegment. Volvo har tidigare tittat både på konceptet med gasturbin och höghastighetsgenerator på personbilar (ECC), lastbilar (ECT) och bussar (ECB) såväl som på ett koncept med omkopplingsbar el- och dieselhybrid i sina FL6-modeller. Tanken är här att innerstäder skall kunna betjänas avgasfritt medan landsvägskörning klaras med dieseldrift. Från Volvos sida har det dock meddelats att man inte tänker ta fram fler exemplar än de två som prototyper som utvärderats i snart tre år. Det finns idag inga fordon i rätt storleksklass att placera eventuell hybridteknik i och inga planer på att angripa denna storleksklass heller. Scania Liksom Volvo satsar man på de större storleksklasserna och har inga bilar i detta segment. Har under arbetets gång blivit delvis uppköpt av Volkswagen och det gör det än mer osannolikt att de kommer att ge sig in i denna storleksklass. Har inte presenterat någonting på hybridområdet. Inom Scania satsar man på miljön genom att minska bränsleåtgången, främst per viktsenhet, med satsningar på större bilar. Inom bussområdet har man även teknik för alternativa bränslen. 7 Jan-Olof Hjelm, Mercedes-Benz Sverige AB 8 Tomas Karlsson, Ford Motor Company AB Sycon Energikonsult 8

Saab/Opel/GM Här är det främst GM som kan vara intressanta men de är dåligt representerade i Europa. Inom GM jobbar man mycket med hybridteknik på personbilssidan, bland annat med konceptbilarna Triax och Precept. Tyvärr är det nog långsökt att tänka sig denna teknik i en transportbil som man samutvecklar med Renault. Det jobbas på både hybrider och bränsleceller men inom GM men de är för små på transportsidan i Sverige. Toyota - Hino Hos Toyota är det framför allt Hiace som finns i flera olika storlekar runt 6-8 m 3 och även i en variant kallad Hiace Pickup. Man planerar även att släppa en transportvariant av Yaris inom kort. Toyota är världsledande inom hybridbilar och har sålt sin Toyota Prius i Japan sedan 1997. Nästa hybridbil till serieproduktion har sagts bli en Toyota Previa-liknande modell, som går under arbetsnamnet HVM4, och är en så kallad MPV, Multi Purpose Vehicle. Storleken på denna bil, som har en motor på 2,4 liter motsvara ganska väl motorstorleken i en Hiace. Huruvida det är möjligt att enkelt konvertera till en sådan är mera osäkert. Generalagenturen meddelar att det finns flera olika modeller färdiga men att det är osäkert om och när de går i produktion. en som används i Prius är inte på något sätt unik för den storleksklassen utan det är snarare en fråga om efterfrågan i olika storleksklasser som avgör vilka modeller som går in i serieproduktion. Tillsammans med Hino Plaza, helägt dotterföretag till Toyota, har man satt in sin variant på soft-hybrid i över 100 mindre lastbilar och bussar. Systemet kallas HIMR Hybrid-Inverter-Controlled Motor & Retarder System. Figur 3: HIMR - Hybrid-Inverter-Controlled Motor & Retarder System, Hino Motors version på soft-hybrid I första hand sätter Toyota in sin VVTi-teknik i alla modeller. Sedan är det efterfrågan som avgör i vilka modeller man satsar på hybridteknik 9. 9 Bengt Dahlström, Toyota Autoimport AB Sycon Energikonsult 9

Mitsubishi Mitsubishi kallar sin transportbil L400 och pickup-versionen kallas L200. Mitsubishi har byggt ett par konceptbilar med hybridteknik, ESR och HEV. Båda bygger på seriehybridteknik med förbränningsmotor vars enda uppgift är att ladda batterierna. I stadskörning kan man köra helt avgasfritt. Man ingår även i ett större samarbete runt gasturbindrift av fordon med Toyota och Nissan. Har ingen tidplan för när man kommer med hybriddrift på lätta lastbilar. De alternativ som finns är möjligheten att använda etanolblandad bensin och efter viss ombyggnad RME istället för diesel. Detta medför dock begränsningar i fabriksgarantin 10. Ponticelli Inget, man tillverkar fordon för sophantering och bussar. Sophämtningsfordon finns i både ren batteriversion och som hybrid med diesel/el som drivkällor. Satsar mycket på miljöfordon med olika typer batteri och hybridfordon. Sophämtningsfordonen är i tyngsta laget annars skulle man kunna tänka sig att bygga om lastutrymmet för distribution av varor. Iveco/Zevco Har två modeller i sitt transportbilsprogram Daily Classic och Daily Basic. Zevco baserar sina bränslecellskonverterade små lastbilar på Ivecos Daily-modell. Figur 4: Bränslecellsdriven lastbil från Zevco Iveco har ingen egen hybridteknik, men deras modeller har använts för konvertering till hybriddrift i mindre skala i England. Det är ingen dock verksamhet som Iveco själva driver utan helt fristående aktörer. 10 Jan Erik Jonsson, Mitsubishi Motors Sverige Sycon Energikonsult 10

Postverket har fört in tre gasdrivna skåpbilar från Iveco men det svenska regelverket kring besiktning av gasfordon gör det svårt att få lönsamhet i dessa fordon. Det låter sig dock göras och på andra ställen i Europa, till exempel Italien, är det relativt utbrett med gasdrivna Ivecofordon 11. Fiat Fiat har ett stort program när det gäller små lastfordon. Det sträcker sig från van-modeller av Seciento, Panda och Punto över Marengo och Fiorino till Strada, Scudo och Ducato. Ducato som är den största finns att få med lastutrymme upp till 14 m 3. Fiat har faktiskt som första europeiska leverantör tillverkat hybridfordon när man i januari levererade 10 Fiat Multipla till Neapel. Tekniken är komplicerad och man kan välja mellan tre olika körmoder. Det är dels parallellhybriddrift som i Toyota Prius, dels ren batteridrift och slutligen seriehybriddrift där kraften kommer från elmotorerna men förbränningsmotorn är igång och laddar batterierna under drift 12. Inom Fiat finns gasdrivna distributionsbilar men dock ej i Sverige än. Mazda I Mazdas E-serie finns transportbilar i olika utföranden. Hos Mazda som ju normalt ingår i Ford-familjen men har en egen importör i Sverige finns inte mycket information om hybridteknik att hämta. Det skall finnas en Mazda Demio med elektrisk drift och hybridkraftkälla, men det är osäkert om utvecklingen fortsätter på detta området inom Mazda. Okänt. Slutsatser Det förefaller som om alla de stora fordonstillverkarna jobbar med hybridteknik i någon form. Det är tre förhärskande tekniker som gäller. Den troligen första hybridbilen på svenska marknaden, Toyota Prius, använder ett högt automatiserat system där elektroniken väljer när förbränningsmotorn skall gå igång och elmotor och förbränningsmotor samverkar men är någorlunda likvärdiga i storlek. Det är ett koncept där bibehåller räckvidd, komfort och prestanda men inte når ända fram när det gäller nollutsläpp i stadskärnor. Det andra konceptet, som är det mest populära, är den så kallade soft-hybriden, där elmotorn endast ger ett litet tillskott av kraft. Fördelarna är flera, till exempel reducerad bränsleförbrukning, låg vikt på både motor och batterier, möjlighet till stop & go-funktion, minskade vibrationer och återvinning av bromsenergin. Den stora nackdelen är att förbränningsmotorn kommer att gå hela tiden, visserligen med jämnare varvtal men ändå. Skillnaden mot Priuskonceptet är att här är den elektriska motorn mycket mindre och det är frågan om tillverkarna kommer att utnyttja effekttillskottet till att göra mindre och snålare motorer eller till att höja prestanda på motorerna. Det tredje konceptet är det miljömässigt mest tilltalande med möjlighet att köra på enbart batterier i känsliga områden. Tyvärr är det kanske det svåraste konceptet att lyckas med i en distributionsbil, eftersom batterierna måste vara relativt stora och tunga och stjäl värdefull lastkapacitet. Detta märks naturligtvis mindre i fordon med större lastkapacitet, som exempelvis Mercedes Sprinter. 11 Arne Jonsson, Iveco Sweden AB 12 Automotive World, March 2000 Sycon Energikonsult 11

Det är ingen tillverkare som idag säljer distributionsbilar med hybriddrift och ingen som avslöjar planer på att gå i produktion inom kort heller. Flera av tillverkarna ställer sig tveksamma till efterfrågan på hybriddrift när det gäller distributionsbilar av den här sorten. Möjligen tycker man att det krävs mer än höga bränslekostnader för att påverka företag att använda mer miljövänliga och energieffektiva fordon. Åtgärder som nämns är subventioner vid köp av mer miljövänliga fordon och förbudsområden där endast miljöfordon har tillträde. Man nämner också batteriernas tyngd som en stor nackdel för den här typen av fordon. Sycon Energikonsult 12

Appendix 1 Förfrågan, svensk Sycon Energikonsult 13

Appendix 2 Förfrågan, engelsk Sycon Energikonsult 14