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ÖGEW/DGMK Herbsttagung 2016

Wien, 4. November 2016

Integrated Fuels and Vehicles Roadmap to 2030+

Marcus Berret

2 20161104_ÖGEW DGMK Herbsttagung 2016.pptx

Zwei Perspektiven rund um eine zentrale Frage: wie sieht die Zukunft der Automobilindustrie aus?

Source: Roland Berger

Perspektive 1: Integriertes Modell zur CO2-Reduzierung im Straßenverkehr bis 2030 Perspektive 2: Das langfristige Geschäftsmodell der Automobil-industrie – Evolution oder Revolution?


Perspektive 1: Integriertes Modell zur CO2-Reduzierung im Straßenverkehr bis 2030


Die Auto Fuel Coalition hat Roland Berger für eine unabhängige Studie zur THG Reduktion im EU Straßenverkehr ausgewählt Überblick Auto Fuel Coalition und Roland Berger

Quelle: Roland Berger

Auto Fuel Coalition Die Auto Fuel Coalition besteht aus einer Gruppe international führender Auto- und Mineralölunternehmen

> Roland Berger ist eine führende globale Top Management Beratung mit europäischen Wurzeln

> Roland Berger hat umfangreiche Erfahrungen mit der Auto-Industrie und mit der Mineralölindustrie

> In den letzten Jahren hat Roland Berger eine Reihe von Studien in beiden Industrien durchgeführt, zum Beispiel:: – "Öl Preis – Wer macht die beste Vorhersage"1) – "Geht uns das Öl aus?"1) – "Organisation und Instrumente zur (Mineralöl-)

Margen-Optimierung"1)

– "Powertrain 2020 – Die Zukunft fährt elektrisch" – "Brennstoffzellen – eine realistische Alternative für

emissionsfreies Fahren?"1)

– "Roland Berger E-Mobility Index" mit FKA Aachen

A Studien Hintergrund und Ansatz

1) Nur in Englisch verfügbar


Die Studie analysiert den kosteneffizientesten Pfad und passende Regulierungen zur Erreichung der THG Reduktionsziele bis 2030 Ziel: Eine integrierte Kraftstoff und Fahrzeug Roadmap bis 2030


Studien Hintergrund > Zielvorgaben für alternative Kraftstoffe

und Fahrzeug THG Emissionen − 2030: Energie und Klima Paket

-30% für Straßenverkehr − 2050: -60% für Transport Sektor vs. 1990

> Integrierter Ansatz erforderlich − FQD RED 95 g CO2/ km für OEMs − Regulierungen nicht kompatibel

> Hohe Relevanz − EU Kommission entwickelt einen

integrierten, technologieneutralen Ansatz − 2030 Vorgaben gegenwärtig in Arbeit

Studien Ziele > Entwicklung eines integrierten

Pfades (= Roadmap) zur THG Reduktion im Straßenverkehr für Kraftstoffe und für Fahrzeuge – Abschätzung THG Emissionen

aus Straßenverkehr bis 2030 – Formulierung eines klar

definierten Pfades zur kosten-optimierten THG Reduktion in der EU für 2030 und danach

– Vorschlag für implementierbare Regulierungen, um den definierten Pfad zu realisieren

> Was sind kosteneffiziente Technologien und Maßnahmen?


Vorführender

Präsentationsnotizen

Key messages: Study motivation: EC asked for an integrated and technology neutral approach to reduce GHG in road transport sector Leverage the full potential of existing abatement technologies at lowest cost for society requires an integrated approach - integrating vehicle manufactures, fuel suppliers and customers Study Objective: Define pathway with fuel and vehicle technologies allowing lowest abatement cost to society Recommend implementable policy measures that ensure identified pathway delivers


Abschätzung THG Reduktion aufgrund bestehender Regulierungen – Weitere kosteneffiziente Maßnahmen werden vorgeschlagen Vorgehensweise für die Entwicklung einer integrierten Roadmap


THG Emissionen Heute

THG Emissionen Referenz 2020/2021

THG Emissionen Referenzfall 2030

Zusätzliche THG Reduktions-

Effekte bis 2030

THG

Emiss

ione

n

Indirekte Emissionen (WTT)1)

Direkte Emissionen (TTW)1)

LKW

Leichte NFZ

PKW

Szenario A B

Unterstützende Regulierungen

Kosteneffiziente Reduktions-Maßnahmen

Lücke zum TTW Ziel-Wert

Referenz-Fall zur THG Reduktion (2 Szenarien auf Basis des bestehenden Regulierungsrahmens)

Zusätzliche kosten-effiziente Maßnahmen zur Reduktion der THG Emissionen bis 2030 (und danach)

Modell für EU Fahrzeugflotte und Kraftstoffe für EU 28

1 2 3

EU 2030 Energie und Klima Paket (2014) Ziel einer Reduktion der THG Emissionen um –30% vs. 2005

1) TTW = Tank to Wheel; WTT = Well to Tank; WTW = Well to Wheel Szenario A: Niedriger Öl Preis, hohe Batteriekosten Szenario B: Hoher Ölpreis, niedrige Batteriekosten

illustrativ


Vorführender


Key messages: 1) We developed an integrated model covering direct and indirect GHG emision from road transport - Modell is used to quantify effects of all measures 2) Build a reference case evaluating possible GHG emission reduction with a continuation of unaltered current policies Assumptions are based in accepted studies Uncertainty regarding development of important factors like oil price and technology progress are reflected in scenarios Abatement expectation for road transport sector until 2030 is based EU 2030 Climate & Energy Policy Framework from 2014 -set a 30% reduction aspiration compared to 2030 for non ETS sector 3) A potential GHG emissions reduction gap than will be closed by selected technologies allowing a cost efficient GHG emission reduction for society These pathway technologies will be supported be policies recommendation


Die aktuellen Regulierungen bewirken für TTW eine Senkung der THG im Straßenverkehr um ~29% vs 2005. Ziel wird knapp verfehlt

Quelle: UNFCCC/EEA; EU 2030 Climate & Energy Framework; Roland Berger

THG Reduktion1) im Straßenverkehrs Sektor für EU28 für Referenzfall2) [Mt CO2e]

1) Flotten Emissionen für PKW und LKW ohne Zweiräder, Biokraftstoffe als TTW CO2 neutral angenommen 2) Szenario A: Niedriger Ölpreis, hohe Batteriekosten 3) Basierend auf THG Reduktions-Anspruch für den Nicht-ETS Sektor gemäß EU 2030 Klima & Energie Regulierungs-Rahmen

500

1,100

900

1,200

600

1,000

1,300

200 300 400

800

100

700

0

2025 2005

1,196

-23%

2015

1,100

2020 2030

862

2010

1,143

-22%

TTW THG Emissions Reduktions- Anspruch: 30% vs. 20053)

auf 639 Mt CO2e

Indirekte Emissionen (well-to-tank; WTT)

Direkte Emissionen (tank-to-wheel; TTW)

Fahrzeuge vor 2015 Fahrzeuge ab 2015

Entwicklung unter dem bestehenden Regulierungs-Rahmen Historie

913 838

6472)

872

Anspruch zur THG Emissions Reduktion für Straßenverkehr 2030

-29%

-28%

Verbesserungen vs. 2015 vs. 2005

B Reduktion von THG Emissionen mit bestehenden Regulierungen

Vorführender


In reference case (current policies) tank-to-wheel GHG emissions be reduced to 647 Mton CO2e by 2030 This represents a reduction of 29% compared to 2005 - close to the reference level of -30% vs 2005 (2030 non ETS target) This significant reduction was so challenging because of long vehicle lifetimes – Today's vehicle will still cause a significant share of 2030 GHG emissions Looking forward: continuation of the current policies for vehicle emissions and renewable fuels obligations will deliver -22% WTT emission until 2030 -23% TTW emission until 2030 = 191 Mtons


Aktuelle Regulierungen führen zur Vermeidung von ~1 100 Mt CO2 Emissionen bei PKW, bei Zusatzkosten von ~200 EUR/Tonne CO2e Effekt bestehender Regelungen auf THG Vermeidung von PKWs – niedriger Ölpreis


20 10 0 30 2,000 1,000 0

+1,687

-150 -100 -50 0 -30 0 -20 -10

∑ 383 Mrd EUR kumuliert

Zielerreichung erhöht AS1) Kosten um 1 687 EUR und…

…führt zu Mehrkosten für die Gesellschaft in Höhe von 383 Mrd EUR

… vermeidet THG Emissionen von 1,090 Mt CO2e 2)

…spart 167 Mrd EUR Kraftstoffkosten für die Gesellschaft

Zusätzliche AS Kosten (Gesellsch.) p.a.

WTW THG Einsparung p.a.

∑ 1 090 Mt CO2e kumuliert

Kraftstoffkosten Einsparung Durchschnittliche AS Mehrkosten pro Fahrzeug

∑ 167 Mrd EUR kumuliert

EUR/Tonne CO2e 198 THG Vermeidungskosten

2010

2030

2020

95 g/km

[EUR/Fahrzg.]

[Mrd. EUR]

[Mrd EUR]

[CO2e]

EUR 216 bn Nettokosten (383 Mrd EUR AS Kosten - 167 Mrd EUR CO2e Kraftstoff) 2010 -2030 = 1,090 Mt CO2e vermiedene THG Emissionen für 2010 - 2030

1) AS = Antriebsstrang; 2) CO2e = CO2 Equivalents

B Reduktion von THG Emissionen mit bestehenden Regulierungen

Vorführender


Key messages: Bringing optimized ICEs as well as alternative technologies to the market is a significant challenge for the oil and auto industry In passenger cars cumulated incremental powertrain costs from 2010 until 2030 will account for 380-390 bn EUR of Incremental powertrain cost will increase by approx. 1,700 EUR – This includes not only additional component cost, but also R&D cost, integration cost and sales cost On the other hand, the benefits of these costs materialize in the form of GHG emissions and fuel cost savings for society primarily in the longer run until 2030 Accumulated GHG abatement of approx. 1,100 Mton CO2e Fuel cost savings between 170 EUR bn in low oil price scenario (70 USD per barrel in 2030) and 220 EUR bn in a high oil price scenario (113 USD per barrel) This results in average societal abatement cost 2010 to 2030 of approx. 200 EUR/ton CO2


Biokraftstoffe und Hybridtechnik sind richtungsweisende Techno-logien für kosteneffiziente CO2 Vermeidung bei PKWs bis 2030


WTW THG Vermeidungskosten Gesellschaft, C-segment neue PKW 2030 [EUR/t CO2e]

-1000

100200300400500600700800

D PH

EV B

7

D MH

B7

D FH

B7

FCV

H2 50

/50

BEV

SR E

U-mi

x4)

D R3

35)6)

BEV

LR E

U-mi

x4)

D B7

CNG

bf NG

EU-

mix3)

FH E

52)

MH E

5

PHEV

E52)

E85

E20

E10

Vermeidungskosten1) [EUR/t CO2e] Benzin

Mischungen Diesel drop-in

Benzin Hybride

Benzin Plug-in Hybrid (PHEV)

Erdgas (CNG)

Diesel Hybride

FuelCell (FCV)

Batterie Elektro Fahrzeug (BEV)

Diesel Plug-in (PHEV)

Diesel

PT Fuel

1) Im Vergleich zum optimierten Benzin AS in 2030 auf e% Basis, alle Technologien mit 250 tkm Gesamtfahrleistung; 2) Annahme: 30% e-Fahrten, höherer Anteil reduziert die Vermeidungskosten; 3) Große Bandbreite in den Szenarios durch Entkoppelung von Öl- u. Gaspreis; 4) Risiko höherer Vermeidungskosten im Fall, dass während Fahrzeug Lebenszeit ein 2ter Satz Batterien erforderlich wird; SR – short range mit 35 kWh Batterie-Kapazität, LR – Long range mit 65 kWh Batterie Kapazität, jeweils im 2030 EU Elektrizitäts-Mix; 5) Diesel Kraftstoff mit 7% FAME und 26% HVO; 6) Vermeidungskosten in existierenden Fahrzeugen: -67 EUR/t CO2 (hoher Ölpreis), 7 EUR/t (niedriger Ölpreis)

Performance orientierte Einführung

Performance orientierte Einführung

Ölpreis @70 USD/bbl Ölpreis @113 USD/bbl

Nicht kosteneffizient bis 2030 Empfohlen bis 2030

C Zusätzliche kosteneffiziente Maßnahmen zur Reduktion von THG Emissionen bis 2030

Vorführender


Key messages: To prioritize technologies for additional WTW GHG emission reduction in addition to reference case (current regulation), we calculated the abatement cost for each technology – Main assumptions for these calculations are Abatement cost compared to a passenger vehicle in 2030 with optimized gasoline engine using E5 and road load optimization measure like weight reduction, aerodynamic improvements and improved tires All emission direct and indirect are considered Profitable manufacturing cost for fuels and vehicles High vehicle lifetime mileage of 250,000 km, regardless of proof on technical feasibility All taxes are excluded (especially on fuels) Bandwidth in abatement cost represents abatement cost at low and high oil prices in 2030 Compared to a passenger vehicle with an optimized gasoline engine in 2030, a further reduction of GHG emissions is most cost-efficient for the society by increasing uptake of higher advanced ethanol blends, such as European wide usage of E10 and introduction of E20 for gasoline increasing uptake of drop-in advanced biofuels for diesel such as R33 increasing uptake of hybridized powertrains, such as mild hybrid vehicle and full hybrid gasoline vehicle In higher vehicle segments (e.g. D-segment) abatement cost for all technologies decline


0

20

40

60

80

100

120

140

SNG3) CNG (EU-mix)

BEV (Grüne

Elektrizität)

BEV (2030

EU-mix)

ICE mit erneuerbaren

Energien

FCV (H2 Wind

Elektrolyse)

FCV (H2 50/50

mix)

Plug-in Hybrid PHEV2)

Full Hybrid (fossil)

Diesel (fossil)

Benzin (fossil)

Ausblick: Nach 2030, sind Elektrofahrzeuge (BEVs) und Brennstoff-zelle (FCV) priorisierte Technologien für Ultra-low-Carbon Mobilität

Tank-to-wheel Well-to-tank

Für die Ultra-low Carbon Mobilität nach 2030 sind Technologien mit durchschnittlichen THG Emissionen von

unter ~40 g/km für die EU Flotte gefordert

konventionelle ICE


WTW THG Effizienz nach Technologie1), Durchschnitt C-Segment 2030 [g/km]

1) Angepasst um Biokraftstoffe 2) Mit 30% Elektro Fahrten 3) Wenn Methan über Power-to-Gas Energie erzeugt wird, sollte erneuerbarer Strom auf TTW = 0 gesetzt werden

Null Emission wenn grüne Elektrizität für H2 Gewinnung

✓ ✓ ✓

✓ = Potentielle Fahrzeug/ Kraftstoff Kombination für low-carbon Economy

Erneuerbare Kraftstoffe für TTW als Null

gezählt

✓

Indikativ

Zulässige CO2 Emissionen in der Flotte in 2050 zur Einhaltung der Referenz-Emissionen

In allen Technologien wird signifikante Verbesserung der Fahrzeug-Effizienz angenommen

C Zusätzliche kosteneffiziente Maßnahmen zur Reduktion von THG Emissionen bis 2030

Vorführender


Key messages: For a “low-carbon mobility” beyond 2030, GHG emissions in the passenger vehicle fleet below ~40 gCO2/km are required Calculation is based on a 2050 road transport sectors target of a 60% reduction of 1990's CO2 emission announced in the 2011 EC White Paper Only technology and fuel combinations based on renewables will facilitate the development of "ultra-low-carbon” mobility. These are: 1.Highly-efficient ICEs fuelled with advanced biofuels and bio-gases 2.PHEVs fuelled with advanced biofuels and renewable electricity 3.BEVs powered by expected 2030 EU energy mix (44% renewable energy) or renewable electricity 4.FCVs fuelled with hydrogen from 50/50 mix or with 100% renewable hydrogen


Perspektive 2: Das langfristige Geschäftsmodell der Automobilindustrie – Evolution oder Revolution?


Reduced industry credibility and influence

"Dieselgate" Real drive emission without

compensation

*

Electrification: A radically altered legislative landscape and market upheavals are accelerating powertrain electrification Selected events impacting vehicle propulsion

OEMs shift focus to e-propulsion

OEMs announce 20-25% xEV target share before 2025

*

Further increasing regulatory commitment Paris agreement to dramati-cally reduce GHG emission

*

Local governments start to act as "game changers" Zero emission city announcements NOx/PM emission strongly limited

*

Source: Press research; Company information; Roland Berger

€ Strong technological progress in batteries OEM battery cost targets

<100 USD/kWh in 2022 *


Automated driving: Arrives ahead of schedule – With new entrants and real-life pilots already under way

Selected events impacting automated driving

Strong technological progress in AD systems

Many players with autonomous demo drives LiDAR <100 USD/vehicle

*

Real-life Robocab tests already before 2017 Singapore starts first real-life pilot Large test fleets by 2017 (GM)

* Quick development of legislative framework

Robots are released as drivers in California

Quick approvals test

*

Strongly increasing R&D funding Incredible start-up valuations OEMs free up R&D budgets SW players (Apple, Google, Tencent) invest billions

Mobileye WB TBD

*



New mobility: Concepts compete intensely and attract huge investments from established OEMs


Selected events impacting new mobility business models

* Extremely strong investor interest

Uber valuation > 65 USD bn Apple invests 1bn in Didi

*

* Established OEMs enter new mobility businesses

VW, GM, Ford, … invest >2 USD bn in minority stakes

PSA starts own mobility service

* * Cities push for new mobility concepts Amsterdam very likely to replace conventional bus model Dynamic bus routing test in New York

*

* New players push and break conventions Uber pushed in France regardless strong resistance

*


In the autonomous mobility scenario, global production declines by ~2% p.a. – In any case, production growth will slow down

CAGR 2015-2030

7979797986868686 899393

101

60

9997111

-1.8% +1.5% +1.4% +2.3%

Autonomous mobility

Service-driven mobility

Mixed mobility

Business as usual

Global passenger car production [m vehicle]

2015 2030 2020 2025 2015 2030 2020 2025 2015 2030 2020 2025 2015 2030 2020 2025



OEM and supplier profit is endangered by a strong shift of profits towards new mobility players Profit pool implications 2030 [USD bn, share by group in %]


16% (94)

23%

40%

Mixed mobility

670

21% (138)

32%

11%

Business as usual

0%

570

24% (138)

38%

11%

Other 37% 27% 38%

600

OEM

OES

640

24% (154)

38%

Autonomous mobility

21%

Service-driven mobility

MaaS

> Stable supplier profitability > Supplier profit pools shrink 10%

> High share captured by software and semiconductor players

> Supplier profit pools shrink 7%

> High profit share captured by software and semiconductor players

> Supplier profit pools shrink 37%

> High profit share captured by software and semiconductor players

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