GM: Maurizio Cisternino, Technology Chief Engineer GMPT Europe

Elettrificazione dell’automobile
La visione GM sulle tecnologie per la propulsione del futuro
Maurizio Cisternino
Technology Chief Engineer
GMPT Europe
Diversificazione delle risorse energetiche
Coesistenza di vettori energetici diversificati nel futuro della propulsione
Oil
Vettori Energetici
Petroleum Fuels
(Conventional)
1st and 2nd Generation Biofuels
Oil
(Non-Conventional)
Liquid
Fuels
Synthetic Fuels (XTL)
Propulsione
Conventional ICE:
Gasoline / Diesel
ICE Hybrid
Fischer
Tropsch
Biomass
Syngas
CO, H2
Plug-In Hybrid ICE
Heat
Range-Extended EV:
IC Engine/Fuel-Cell
Coal
Natural Gas
Renewables
(Solar, Wind, Hydro)
Nuclear
Electricity
Electric Vehicle
Shift
Reaction
Hydrogen
Fuel-Cell Electric
Electrification
Conversione
Critical Dependency on Battery Technology
Risorse energetiche
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
Hydrogen
Fuel Cell
Battery Electric
Vehicles (E-Flex)
Hybrid Electric
Vehicles (including
Plug-In HEV)
IC Engine and
Transmission
Improvements
Time
Petroleum (Conventional & Alternative Sources)
Diversificazione
Energetica
Bio Fuels (Ethanol E85, Bio-diesel)
Electricity (Conventional & Alternative Sources)
Hydrogen
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 2012.
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
GM Hybrid - Aura Green Line
GM 2-Mode Cadillac Escalade
36-volt, 0.6 kW-Hr
NiMH Battery
170 Hp 2.4L L4
Engine
Power Electronics
System
Power
Electronics
300V, 2.2 kW-Hr
NiMH Battery
5 kW electric
motor/generator
2-Mode Transmission
Two 60 kW Electric Motors
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
GM EE-REV
(Motogeneratore Termico
Termico))
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
E-REV - Autonomia in puro elettrico
Il 78% dei passeggeri percorre giornalmente
distanze pari od inferiori a 40 miglia (64Km)
40%
30%
20%
10%
0%
1-5
6-10
11-15
16-20
Fonte: the U.S. Bureau of Transportation
21-25
Miles
26-30
31-35
>35
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)
Opel Flextreme
OPEL FLEXTREME
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
GM HydroGen4
Potenza 73 kW
Accelerazione (0-100 km/h): 12 s
Velocità max: 160 km/h
Carburante: 4.2 kg CGH2 (700 bars)
Autonomia: 320 km
GM HydroGen4
Potenza 73 kW
Accelerazione (0-100 km/h): 12 s
Velocità max: 160 km/h
Carburante: 4.2 kg CGH2 (700 bars)
Autonomia: 320 km
Project Driveway”
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.
Il DNA del veicolo sta evolvendo …”
…e l’elettrificazione ne costituisce il processo fondamentale