Prospettive dell'auto elettrica

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1 Prospettive dell'auto elettrica in Italia e all'estero Antonio Sileo Milano, 2 luglio 2010

2 Il tempo zero L invenzione del secolo Within a year, I hope, we shall begin the manufacture of an electric automobile. ( ) Mr. Edison and I have been working for some years on an electric automobile which would be cheap and practicable. Cars have been built for experimental purposes, and we are satisfied now that the way is clear to success. The problem so far has been to build a storage battery of light weight which would operate for long distances without recharging. Mr. Edison has been experimenting with such a battery for some time. (Henry Ford, intervista al New York Times ). 1913: Ford T 550 $ ( $ di oggi)!

3 Le false partenze Anni 70: Apollo 15 (LRV - Lunar Roving Vehicle), Crisi petrolifere suggestioni in USA e Regno Unito Anni 90: si fa sul serio? L incredibile EV1 di GM

4 Anche in Europa Dal 1995 al 2002 oltre autoveicoli prodotti, solo da parte del Gruppo PSA (Peugeot-Citroen) Maggio 1997

5 L esempio di La Rochelle Flotta di auto elettriche à la carte o in abbonamento Da circa un decennio La Rochelle è all avanguardia nel settore della mobilità sostenibile, utilizzando autovetture elettriche per il trasporto urbano. La Rochelle è una città di abitanti sulla costa atlantica della Francia Vi sono due principali modalità di affitto: Autoplus: il veicolo è affittato al massimo per una giornata; Liselec: sevizio accessibile tutti i giorni 24h su 24, 7 giorni su 7 sottoscrivendo un abbonamento Fonte: 2005

6 Molte meno auto che a Parigi Questa volta la Francia parte in grande: Parigi (2010) auto: 1/735 abitanti, La Rochelle (1993) 1/2.700! La Rochelle dispone di 50 autovetture elettriche, 25 Peugeot 106 e 25 Citroen Saxo. Il progetto ha riscosso un discreto successo: in un anno 250 clienti hanno scelto l uso quotidiano di questi veicoli elettrici. Le vetture elettriche sono disponibili presso 6 stazioni di rifornimento, vicino ai principali punti di interscambio: stazioni dei treni e dei bus e università. In base alla risposta positiva dell esperimento, saranno a breve aperte altre due nuove stazioni (Sono passate a 7) Alcuni dati: Dopo un anno le 50 autovetture avevano percorso circa km; La tratta media è stata di circa 8 km in circa 38 minuti; In totale sono stati effettuati viaggi. Fonte: 2005

7 Le cause dell insuccesso Costo ridotto dei derivati petroliferi Scarso interesse dei principali costruttori (quasi mai modelli appositamente progettati) Prezzo elevato Problemi tecnologici legati in all utilizzo delle batterie al Pb (autonomia, peso, ingombro) Elettronica e telematica inadeguate

8 E le altre auto ecologiche? Le condizioni al contorno valgono per tutti Un esempio significativo: 33 km/l e 81 g/km Cx 0,29, 855Kg, alluminio e magnesio ma payback troppo lungo Qual è la disponibilità a pagare?

9 Un nuovo contesto Aumento (e percezione) del costo delle materie prime energetiche Crescente preoccupazione Standard di emissione sempre più stringenti Gli impatti sull economia reale della crisi finanziaria hanno richiesto l intervento dello Stato Ma soprattutto

10 L auto è in difficoltà Vendite nette: qualcuno ha attraversato momenti molto difficili Fonte: Jurgens, 2010

11 Il declino di Detroit Per alcuni il declino pare proprio strutturale Fonte: Casesa-Shapiro, 2008

12 Un mercato difficile per tutti Mercati nazionali dei Paesi OECD sempre più maturi, ormai di sovrapproduzione, dove il tasso di sostituzione dei veicoli ben difficilmente potrà essere ulteriormente aumentato E il ciclo di vita dei veicoli non può essere ulteriormente compresso Nei paesi ad elevate potenzialità di crescita, Cina, India e Russia in particolare, dove le capitali e gran parte dei centri maggiori sono già fin troppo congestionati e inquinati le auto elettriche rischiano di essere incluse tra le opzioni iniziali di una motorizzazione davvero di massa

13 Come reagire Il mercato dell auto, pur caratterizzato da un livello di concorrenza notevole, negli ultimi anni ha registrato il continuo aumento di alleanze e accordi industriali tra le case automobilistiche che, per ridurre i costi e coprire tutti i segmenti, condividono numerosi componenti dalle piattaforme ai propulsori e ormai interi stabilimenti In questi vengono prodotte city car che, quando non sono abilmente differenziate, variano solo per marchio e pochi particolari.

14 Apparentarsi Principali accordi Anche per innovare

15 Le svolte, per riuscire, hanno bisogno di tanti stakeholder Fonte: IBM Automotive 2020 Global Study

16 4 miliardi 4 modelli 2000 persone The Race to Save the World

17 La visione (quasi) comune? Fonte: Toyota, 2009

18 Quante e quali auto al 2020? Fonte: A.T. Kearney THE FUTURE FOR AUTO, 2009 La previsione include le low cost

19 Motorizzazioni 2007 vs 2020 VENDITE TOTALI Fonte: A.T. Kearney study Powertrain of the future, Scenario "Moderate drive for change"

20 Uno sguardo all Industry C o s t Performance Basic Types Product Architecture Fonte: Fujimoto, 2010

21 Le potenzialità cinesi L intera filiera auto è in divenire, M&A e partnership più facili, grande occasione per entrare nel mercato cinese Ghiotta specie per chi poco o nulla ha avuto a che fare con l automotive Fonte: Fujimoto, 2010

22 I new player Ipo Tesla Motors: 226 milioni di dollari, ma il dato più impressionante è che l'intera società è, così, valutata 1,33 miliardi di $. Prima quotazione di una azienda auto dal 1956 (Ford) 1063 vetture vendute. Mai registrato ricavi Dal 2003 ha accumulato perdite per oltre 300 milioni di dollari. U.S. Department of Energy prestito 465 milioni di $, Sergei Brin e Larry Page, Jeff Skoll, Mercedes ha acquisito il 10%, Toyota investimento 50 milioni di $

23 Quindi, ritorno al futuro? PEV Plug-in Electric Vehicle PHEV-Plug-in Hybrid Electric Vehicle

24 È una questione di accumulo Tecnologie a confronto Technology Pbacid Ni-Cd Ni-MH Li-ion Vehicle curb weight 1200Kg Battery weight 250Kg allocation (typ) Battery structure, cooling, 55Kg etc. Power density module (W/Kg) Battery power (kw) Fonte: M. Broussely, in Lithium Batteries Science and Technology, Kluwer Acad. Publ., Boston, USA, 2004

25 Batterie: un futuro al Litio Toyota Prius NMH battery Mitsubishi I-MiEV Li-ion battery Zebra battery Z12 FZ Sonick Ni-MH Li-ion ZEBRA Power density module (W/Kg) Energy density(wh/l) 350 Specific energy (Wh/Kg) Self discharge yes No No Memory effect yes No No C/D cycles > Total capacity (KWh) All electric range (km) 1,6-4 (HEV) 7-60 (PHEV) (PEV) 6-50 (PHEV) (PEV) Fonte: F Nemry et al. Plug-in Hybrid and Battery-Electric Vehicles Eur. Comm. Joint Research Center, Technical Notes, dati ufficiali.

26 Wh/l Batterie: evoluzione della densità energetica Li-ion Le Ni-MH hanno raggiunto la massima efficienza tecnologica l elettrolita acquoso causa: - effetto memoria - self discharge Ni-MH Pb-acid y y y y y y y Fonte: IEA 2007 anni The key additional breaktrough appears to be the Li-ion battery technology after the energy density continued to improve in recent years. At the same time the energy density of the other battery technology has remained constant (IEA 2007) 2007

27 $/KWh Batterie: costi attuali e futuri Costo dei materiali (Li, Co, Nd,..) ~ 70% Negli ultimi 9 anni, pur con l aumento di volume del mercato, il prezzo è rimasto inalterato Present Medium term Kalhammer et al. USABC MIT US DoE Long term

28 Il parco circolante in Italia Milioni Parco ACI 2008: Ibride Elettriche A.C.I. Unione Petrolifera a Gpl a metano Fonte: ACI, UP, Unrae, Centro Studi Promotor

29 Parco e mercato Per Renault le auto elettriche 10% delle vendite nel mercato europeo, per analisti incluse vetture ibride plug-in, per UP in Italia solo , al 2025 A fine 2009 l intero parco (effettivamente) circolante superava i 32,8 milioni di autovetture (nel 2000 erano 29,3 milioni). Di queste meno del 5,4% è alimentato con carburanti alternativi, GPL e metano (incentivati stabilmente dal 1997) Vendite Italia 2010: senza incentivi Gennaio - maggio 2010 (incentivi 2009 fino a marzo): GPL > , metano >41.000, Ibride Il parco è grande, le vendite non sono mai troppe

30 Una lezione trendy "Se la versione elettrica non dovesse essere prodotta, sarà inevitabile uscire dalla joint venture. Nicolas George Hayek, dicembre 1996

31 Flotte ambientali, ecologiche? Non proprio, le vetture immatricolate nel 2009 per noleggio a lungo termine solo il 3% (2% nel 2008) sono auto a basse emissione di CO2. Di queste 47% benzina+gpl,44% benzina + metano, 5% solo metano, 4% ibride*. *Fleet&Mobility su dati Unrae

32 Una prima elaborazione Stima penetrazione dell'auto elettrica sul parco circolante al 2020 Fonte: A. Lorenzoni - A. Sileo, 2010 Stime su

33 Quanta energia? Tale penetrazione si tradurrebbe in circa 1 TWh di energia elettrica incrementale consumata (stimata con una percorrenza annua di km), grosso modo lo 0,3% dei consumi finali attuali E il PHEV? Se fossero il 2% del parco al 2020 potrebbero consumare un 1 TWh Un incremento di consumi senz altro gestibile, specie con le attuali prospettive di crescita molto modeste della domanda Tempistiche sufficienti per partire con la marcia giusta, ovviamente accompagnati da forti politiche non solo di incentivazione, che però trovano invalicabili argini quando rischiano di intaccare il gettito dato dalle accise

34 Siamo all aurora Non vanno trascurati i notevoli incrementi di efficienza e di emissioni delle auto con propulsori tradizionali, specie se alimentate con (poli?)carburanti alternativi (GPL, metano, Bio) Sui quali le auto, più o meno, elettriche non potranno che fungere da ulteriore stimolo. Non c è ancora una filiera automotive elettrica Tuttavia i prossimi 10 anni saranno il vero (ultimo) banco di prova Certo è che l auto sta cambiando, anche elettrizzandosi, in tutti i segmenti e

35 ...solo 4 anni fa nessuno l avrebbe immaginato

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