Elettrificazione dell automobile. Maurizio Cisternino Technology Chief Engineer GMPT Europe

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1 Elettrificazione dell automobile La visione GM sulle tecnologie per la propulsione del futuro Maurizio Cisternino Technology Chief Engineer GMPT Europe

2 Diversificazione delle risorse energetiche Coesistenza di vettori energetici diversificati nel futuro della propulsione Risorse energetiche Conversione Vettori Energetici Propulsione Oil (Conventional) Oil (Non-Conventional) Biomass Coal Natural Gas Renewables (Solar, Wind, Hydro) Nuclear 1 st and 2 nd Generation Biofuels Synthetic Fuels (XTL) Syngas CO, H 2 Heat Petroleum Fuels Fischer Tropsch Shift Reaction Liquid Fuels Electricity Hydrogen Conventional ICE: Gasoline / Diesel ICE Hybrid Plug-In Hybrid ICE Range-Extended EV: IC Engine/Fuel-Cell Electric Vehicle Fuel-Cell Electric Critical Dependency on Battery Te echnology Electrification

3 Scenario delle propulsioni del futuro Necessità di adeguare i sistemi di propulsione Miglioramento dell efficienza, delle emissioni e del consumo veicoli Minor utilizzo di combustibili fossili IC Engine and Transmission Improvements Hybrid Electric Vehicles (including Plug-In HEV) Hydrogen Fuel Cell Battery Electric Vehicles (E-Flex) Time Petroleum (Conventional & Alternative Sources) Diversificazione Energetica Bio Fuels (Ethanol E85, Bio-diesel) Electricity (Conventional & Alternative Sources) Hydrogen

4 36-volt, 0.6 kw-hr NiMH Battery GM Hybrid - Aura Green Line GM Hybrids La tecnologia degli ibridi è strategica in GM per il raggiungimento dei target di emissioni di CO2. E prevista la produzione di 8 modelli entro il 2008 con crescita a 20 modelli entro il Le attuali architetture GM offrono sistemi mild hybrid (GM Hybrid -BAS) e strong hybrid (GM 2-Mode) che consentono risparmi di combustibile dal 20% a 50% rispetto a veicoli a benzina equivalenti La futura generazione del sistema GM Hybrid fornirà prestazioni superiori e costi di sistema contenuti grazie all uso di batterie al Litio ed alle sinergie con i nuovi motori turbo e prevederà una crescita significativa dei volumi (100k unità/anno a regime) con applicazioni su un vasto numero di piattaforme. Si prevede l introduzione della tecnologia 2-mode in Europa su vettura Cadillac Escalade Hybrid 170 Hp 2.4L L4 Engine Power Electronics GM 2-Mode Cadillac Escalade Power Electronics System 300V, 2.2 kw-hr NiMH Battery 5 kw electric motor/generator 2-Mode Transmission Two 60 kw Electric Motors

5 Piattaforma comune basata su propulsione elettrica e riconfigurabile in funzione del sistema di generazione dell energia elettrica a bordo veicolo: o Moto-generatore termico o Fuel cell ad idrogeno o Batterie di seconda generazione con ricarica da rete o a bordo veicolo Elevata autonomia in puro elettrico (64km) E-REV: Il generatore di energia elettrica a bordo veicolo ne estende l autonomia, alla pari di un veicolo tradizionale Motore Termico

6 Range Extended Electric Vehicle Basato su piattaforma E-Flex Motore elettrico di trazione da 110kW/370Nm Batteria agli Ioni di Litio da 16kWh Motore termico a benzina, E85, o Diesel per generazione energia elettrica a bordo Generatore elettrico da 53kW Presa da 110V/220V per ricarica batterie da rete Velocità massima 160km/h Autonomia in elettrico 64km GM E-REV (Motogeneratore Termico)

7 40% E-REV - Autonomia in puro elettrico Il 78% dei passeggeri percorre giornalmente distanze pari od inferiori a 40 miglia (64Km) 30% 20% 10% 0% >35 Fonte: the U.S. Bureau of Transportation Miles

8 Chevrolet Emissioni di CO2 inferiori a 40g/Km Autonomia in elettrico di 64Km Autonomia complessiva di 700km Ricarica da rete in meno di tre ore Batteria agli Ioni di Litio da 16kWh Velocità massima 160km/h Costo al Km pari ad 1/6 di un equivalente veicolo a benzina Risparmio di 2200 /anno per percorrenze di 60km/giorno Aerodinamica ottimizzata (-30% rispetto al concept originale) Produzione prevista nel 2010 (modello del 2011)

9 Opel Flextreme OPEL FLEXTREME

10 Veicoli Fuel Cell alimentati ad Idrogeno Lo sviluppo di veicoli a FC rappresenta una linea strategica per GM che ha finanziato ad oggi progetti R&D per 1 Mld$ Sistema di quarta generazione disponibili su 100 veicoli Chevy Equinox FC in fase di test con clienti in US e EU (progetto Driveway) Dimostratata producibilità delle FC in volumi a costi competitivi Caratteristiche tecniche compatibili con specifiche automotive (incluso sicurezza, durata, autonomia ed avviabilità a freddo) Riduzione del 50% delle emissioni di CO2 (Well-To Whell) rispetto a veicoli a benzina equivalenti Necessità di un impegno concreto da parte dei governi e del settore energetico per accelerare lo sviluppo delle necessarie infrastrutture per la distribuzione dell idrogeno L industria dell idrogeno produce globalmente 56Mld di kg H2/anno di cui il 90% è consumato in loco. Ciò dimostra la maturità della tecnologia di produzione che potrebbe rifornire già ad oggi 200Mil di veicoli a FC. I siti produttivi dell idrogeno sono già localizzati presso le principali città statunitensi ed europee e potrebbero rappresentare una base di partenza adeguata per la produzione di H2 per veicoli a FC

11 GM HydroGen4 Potenza 73 kw Accelerazione (0-100 km/h): 12 s Velocità max: 160 km/h Carburante: 4.2 kg CGH 2 (700 bars) Autonomia: 320 km

12 GM HydroGen4 Potenza 73 kw Accelerazione (0-100 km/h): 12 s Velocità max: 160 km/h Carburante: 4.2 kg CGH 2 (700 bars) Autonomia: 320 km

13 Project Driveway Il più vasto progetto mondiale per la sperimentazione su strada con clienti reali di 100 vetture Chevrolet Equinox a FC Scopo è acquisire esperienza nell uso quotidiano di veicoli a FC Tre siti statunitensi (California, New York, Washington DC) Da fine mese a Berlino parte il progetto Driveway anche con 10 vetture HydroGen4.

14 Il DNA del veicolo sta evolvendo e l elettrificazione ne costituisce il processo fondamentale