trends und herausforderungen in der nutzfahrzeugindustrie...2019/10/22 · 1 trends und...
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1
Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
STS Group - Capital Market Day
Institute of Automotive Technology
Sebastian Wolff, M.Sc.
Frankfurt a.M., 22. October 2019
2017-2018 Team Lead Truck2030
2018 IAA Commercial Vehicles
2017 PhD Candidate Institute of Automotive Technology
2018 Nationale Plattform Zukunft der Mobilität
2019 Team Lead Vehicle Concepts
Research Focus: Commercial Vehicles, Sustainability,
Vehicle Simulation
Introduction
Agenda
3Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Megatrends
Transport Efficiency
New Drivetrains New Vehicle Concepts
Automated Driving
Challenges
121
341
Megatrends | CO2-Emissions
4Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
2019
900 g/km
2025 2030
765 g/km 630 g/km
[1,2]
Megatrends | CO2-Emissions
5Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
0 %
25 %
50 %
75 %
100 %
125 %
150 %
175 %
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
2013
2015
2017
2019
2021
Consumption Total Energy Consumption
[3]
Megatrends | Transport Volume
Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
0
200
400
600
800
1000
1200
2020 2030 2040 2050
Tra
nsp
ort
Vo
lum
e in B
n. tk
m
Transport Volume
Germany
+3,2 %p.a.
CV Market
Europe
+1 %p.a.
NAFTA
+1,3 %p.a.
China
+25 %p.a.
[4-8] 6
Megatrends | Digitalization
7
1% 17% 26% 40%
0 %
20 %
40 %
60 %
80 %
100 %
120 %
140 %
2017 2025 2030 2035
Classic profit pools Emerging profit pools
+1 %p.a.
[5,9]Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Transport Efficiency
8Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Infrastructre is key factor
Mix of different drives until 2030 and beyond
Transport Efficiency | New Drive Concepts 2030
9Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Light Duty Vehicles (<150 km)
~40 % Alternative drives
BEV will be dominant
Heavy Duty Vehicles
~30-40 % Alternative drives
~10-15 % BEV
0
100
200
300
400
500
600
700
800
2015 2020 2025 2030
HD
V S
tock in k
ve
hic
les
Diesel FCEV BEV PHEV LNG Catenary
[10]
Energy Sources
10Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Diesel LNG eFuels Hydrogen Catenary Battery
CO2-Reduction 0 % < 1 % 100 % 100 % 100 % 100 %
Local Emission
FreeNo No No Yes Yes Yes
Primary Energy
Demand1 1 4-5 2-3 0,4 0,35
Infrastructure - 2.5 Bn. € 10 Bn. € 1.2 Bn. € 24 Bn. € 7 Bn. €
TCO 100 % 95 % 125 % 120 % 105 % 150 %
Payload 27.3 t 27.4 t 27.3 t 27.0 t 27.3 t 21.0 t
[11]
Long Vehicle Concept
High potential to reduce emissions and costs
Majority of road transport is volume critical
Aerodynamic
EU Directive 96/53/EC: +500 mm at rear
Extended front further benefits efficiency and security
Transport Efficiency | New Vehicle Concepts
11Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Truck2030 Vehicle Concept
Truck2030 | Summary
12Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Improvement in transport efficiency
Reduction of specific CO2-emissions (gCO2/tkm) of ~40 %
Aerodynamic
Trailer
-2 %cD
Rearflaps
-9 %cD
Camera Mirror
-4 %cD
Side Skirts
-5 %cD
Underbody
-4 %cD
Total
-20 %cDSebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie 13
Important future lever to improve transport efficiency
Lightweight Design
14Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Gaines 1996 FTM 2019
Tra
cto
rW
eig
htin
kg
Steel Iron Aluminum Plastic Rubber Other
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Gaines 1996 FTM 2019
Mate
rial M
ix
Steel Iron Aluminum Plastic Rubber Other
+33 %
[12]
Automated Driving
15Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Automated Driving | Platooning
Possible Distance
10-15 mConsumption
-3 %TCO
-1 %Requires high degree of
V2X connectivity
Use case better for full
autonomy
[7,13] 16Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Automated Driving | Driver‘s Workplace
17
Vacant positions:
185000until 2027 in Germany
Average age
> 47years
Health problems
> 41 %with back pain
> 75 % can imagine doing
sports while driving
[14,15]Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Autonomous Driving | New Vehicle Concepts
18
Total share
~10 % in 2030
Adoption rates
10 % LDV
20 % HDV
Use Cases: Long-haul,
closed space
TCO saving
15-45 %
Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie 18[7,8]
Challenges
19Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Restrictions and Regulations
20Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Historic development: 1.06 %p.a.
Required for emission reduction target: 2.7-3.8 %p.a.
[16]
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
1991 1996 2001 2006 2011 2016 2021 2026
CO
2R
ed
uctio
n
Daimler
Iveco
MAN
Scania
Volvo
EU Regulation
Securing and integrating
critical technology
OEMs expand
downstream to emerging
profit pools
Pay per Use Models
Fleet Management
Transport as a Service
New and emerging profit
pools for suppliers
New Business Models
21Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie [7,8]
Summary
22Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
In 2030 there
will be a mix of
different drives
and fuels.
HDV adopt AV
technology early and fast
due to attractive
conditions and use
cases.
The industry faces the
challenge to merge
economical and
ecological requirements.
Thank you!
Institute of Automotive Technology
Sebastian Wolff, M.Sc.
089 289 15881
www.ftm.mw.tum.de
23Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
Sources
24Sebastian Wolff | Trends und Herausforderungen in der Nutzfahrzeugindustrie
[1] Europäischer Rat, CO2-Emissionsnormen für Lastkraftwagen: Rat einigt sich auf Standpunkt - Consilium. [Online] Verfügbar: https://www.consilium.europa.eu/de/press/press-releases/2018/12/20/co2-emission-standards-for-trucks-council-agrees-its-position/. Gefunden am: Apr. 16 2019.[2] Shell Deutschland Oil GmbH, Hrsg, “Shell Nutzfahrzeug-Studie: Diesel oder Alternative Antriebe - Womit fahren LKW und Bus morgen?,” Hamburg, 2016.[3] Umweltbundesamt, Endenergieverbrauch und Energieeffizienz des Verkehrs. [Online] Verfügbar: https://www.umweltbundesamt.de/daten/verkehr/endenergieverbrauch-energieeffizienz-des-verkehrs#textpart-5. Gefunden am: Apr. 16 2019.[4] Eurostat, the statistical office of the European Union, Freight transport in the EU-28 modal split of inland transport modes (% of total tonne-kilometres). [Online] Verfügbar: http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/File:Freight_transport_in_the_EU-28_modal_split_of_inland_transport_modes_(%25_of_total_tonne-kilometres).png. Gefunden am: Apr. 05 2018.[5] Prognos AG, “World Transport Report 2015/2016: Prognosen für den Güterverkehr bis 2040,” Basel, 2015.[6] L. Ickert, “Abschätzung der langfristigen Entwicklung des Güterverkehrs in Deutschland bis 2050: Schlussbericht,” 2007. [Online] Verfügbar: https://www.prognos.com/fileadmin/pdf/Reports/World_Transport_Report/Prognos_Faktenblatt_1_Vorkrisenniveau.pdf. Gefunden am: Apr. 06 2018.[7] B. Heid, “Commercial vehicles 2030 - competitive environment, trends, and technologies,” München, Mai. 23 2019.[8] A. Jentzsch, J. Janda, G. Xu, P. Wiedenhoff, und A. Girisch, “The Future of Commercial Vehicles: How New Technologies are Transforming the Industry,” 2019. Gefunden am: Okt. 21 2019.[9] Boston Consulting Group, By 2035, New Mobility Tech Will Drive 40% of Auto Industry Profits. [Online] Verfügbar: https://www.bcg.com/d/press/11january2018-automotive-profit-pools-180934. Gefunden am: Okt. 21 2019.[10] Dr. Almut Kirchner, Alex Auf der Maur, Samuel Straßburg (Prognos AG), Philipp Gebert, Andreas Jentzsch, Jens Burchardt, Maria Meiler, “Analyse Klimapfade Verkehr 2030,” 02.2019.[11] S. Wolff, M. Fries, und M. Lienkamp, “Technoecological analysis of energy carriers for long‐haul transportation,” Journal of Industrial Ecology, Bd. 49, Rn. 11, S. 6402, 2019.[12] L. Gaines, F. StodoIsky, und Cuenca R, “Lifecycle-analysis for heavy vehicles,” in 91st Air and Waste Management Association Meeting and Exhibition, 1998.[13] F. Hubik, “Vernetzte Trucks: Daimler beerdigt die Hoffnungstechnik Platooning,” Handelsblatt, 07 Jan, 2019.[14] I. Jüngst, IRU warnt vor akutem Fahrermangel. [Online] Verfügbar: https://www.eurotransport.de/artikel/bis-2027-fehlen-185-000-fahrer-iru-warnt-vor-akutem-fahrermangel-10730376.html. Gefunden am: Okt. 21 2019.[15] J. Bergrath, Der Job des Lkw-Fahrers macht krank. [Online] Verfügbar: https://www.eurotransport.de/artikel/lkw-fahrer-haben-berufskrankheiten-384486.html. Gefunden am: Okt. 21 2019.[16] K.-C. Scheel, “Kommentar: Klimaschutz im Transportsektor – Innovation vs. Regulierung,” München, 05.2019.