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Montag, 16 Mai 2022 12:00

Auf den Punkt gebracht: Elektromobilität und ADAS mit LiDAR

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Geschätzte Lesezeit: 3 - 5 Minuten
Abb. 1: Valeo Mobility Kit – SCALA 3D laser scanner gen 2 Abb. 1: Valeo Mobility Kit – SCALA 3D laser scanner gen 2

Von 30 Mrd. € im letzten Jahr soll der weltweite Markt der Elektromobilität auf 200 Mrd. € in 2035 wachsen (Abb. 1, 2). Bis 2025 wird eine Verdreifachung auf 90 Mrd. € erwartet und eine Verfünffachung auf 150 Mrd. € bis 2030.

Das Markt-Volumen beinhaltet Power-train Systems (PTS) wie 48 V eMotore, DCDC & OBC sowie Thermal Systems (THS) Battery Cooler, Coolant eHeater. Dazu kommen Comfort & Driving Assistance Systems (CDA) Radar, LiDAR, Driver Monitoring und Visibility Systems wie Front-Scheinwerfer, Innenbeleuchtung, Near Field Projection zum Einspiegeln auf die Windschutzscheibe.

Abb. 2: Marktprognose Elektromobilität 2021  bis 2035 in Milliarden € (links) Abb. 3: Marktprognose Advanced Driver Assistent Systems (ADAS) 2021 bis 2035 in Mio. € (Valeo) (rechts)Abb. 2: Marktprognose Elektromobilität 2021 bis 2035 in Milliarden € (links) Abb. 3: Marktprognose Advanced Driver Assistent Systems (ADAS) 2021 bis 2035 in Mio. € (Valeo) (rechts)

Noch größeres Wachstum wird für den ADAS Markt vorhergesagt, vor allem getrieben durch das teilautonome Fahren der Klassen 2 und 3 (Abb. 3). Hier erobern derzeit die ADAS wie dynamisches 77 GHz Abstandsradar, Spurhaltesysteme, Verkehrszeichenerkennung, Monitoring des rückwärtigen Verkehrs beim Überholen oder Fahrbahnwechsel etc. die Mittelklasse- und Kompaktklassen-Pkw.

Hohes Wachstum bei Mild Hybrid & High Voltage

Auf Talfahrt entwickelt sich das Segment Powertrain ICE specific, also der Antriebsstrang in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor (Abb. 4). Dagegen verzeichnet das Mild Hybrid Segment eine Vervierfachung von 3 Mrd. € weltweitem Marktvolumen auf 12 Mrd. € im Jahr 2030. Hier sind alle 48V-Systeme beinhaltet. Von 22 auf 92 Mrd. € ist das Schwergewicht der High Voltage Bereich mit E-Motoren, Invertern, DCDC Wandler und On Board Charger (OBC).

Abb. 4: Marktprognose High voltage & Mild Hybrids 2021–2030 Abb. 4: Marktprognose High voltage & Mild Hybrids 2021–2030

Im Markt: Stufe 1–3 in Vorbereitung: Stufe 4

  • Als Stufe 0 wird das nicht automatisierte Fahren bezeichnet, bei dem der Fahrer alle Fahrfunktionen selbst ausführt, auch wenn unterstützende Systeme (z. B. ABS) vorhanden sind.
  • Die Stufe 1, das ,assistierte Fahren', ist dadurch gekennzeichnet, dass lediglich bestimmte Assistenzsysteme (z. B. der Abstandsregeltempomat) bei der Bedienung des Fahrzeugs helfen.
  • Bei Stufe 2, dem ,teilautomatisierten Fahren', werden viele Funktionen wie Einparken, Spurhalten, allgemeine Längsführung, Beschleunigen, Abbremsen vom System übernommen (z. B. vom Stauassistenten). Der Fahrer muss dieses aber ständig im Blick behalten.
  • Letzteres muss bei Stufe 3, dem ,hochautomatisierten Fahren', nicht mehr gewährleistet sein. Ansonsten übernimmt hier das System selbständig die in Stufe 2 genannten Fahrleistungen und darüber hinaus auch Bremsen, Lenken, Spurwechsel oder Überholen, während der Fahrer sich anderen Dingen zuwenden kann. Bei Bedarf wird er aber vom System aufgefordert, die Führung zu übernehmen.
  • Hierin liegt der Unterschied zur nächsten Stufe 4, dem ,vollautomatisierten Fahren': Die Führung des Fahrzeugs (Quer- und Längsführung) wird hier dauerhaft vom System übernommen, wobei auch hier der Fahrer aufgefordert werden kann, die Führung zu übernehmen, wenn die Fahraufgaben vom System nicht mehr bewältigt werden können. Das System ist jedoch jederzeit in der Lage, das Fahrzeug aus jeder Ausgangssituation in einen risikominimalen Systemzustand zu bringen – z. B. indem es das Fahrzeug auf dem Seitenstreifen zum Stillstand bringt – wenn der Fahrer nicht die Führung übernimmt (Quelle: wissenschaftlicher Dienst des Bundestages).

LiDAR (Light Detection and Ranging)

In der neuen Mercedes S-Klasse und dem Honda Legend, die beide für das hochautomatisierte Fahren zugelassen sind, sind aktuell Valeo LiDAR Systeme Scala 2 verbaut. Die Erfassungsbereiche dieses Systems unterscheiden dynamische oder statische Objekte. Während ein sich bewegender Fußgänger spätestens bei einem Abstand von 50 m identifiziert wird, geschieht dies bei einem Begrenzungspfosten bereits nach 75 m. Bei Pkw beträgt der minimale Identifizierungsabstand 150 m, bei einem Lkw 200 m (Abb. 5). Diese Mindestabstände werden sich mit Einführung von Scala 3 in 2023 weiter erhöhen und damit zusätzliche Reaktionszeit schaffen.

Abb. 5: LiDAR Scala 2 - minimaler ErfassungsbereichAbb. 5: LiDAR Scala 2 - minimaler Erfassungsbereich

Auf den Punkt gebracht

  1. Mit dem Verkauf von 6,5 Mio. Elektroautos (electric vehicles EV) weltweit schloss der Markt 2021 ab. Dynamischer Zuwachs und höherer Elektronikbedarf treiben den Bedarf verbauter elektrischer/elektronischer Systeme. Der EV-Markt verdreifacht sich von 30 Mrd. € auf voraussichtlich 90 Mrd. € im Jahr 2025
  2. Starkes Wachstum zeichnet auch den Markt der Assistenzsysteme (ADAS) aus: Er soll sich von 15 Mrd. € im letzten Jahr auf 25 Mrd. € 2025 und 60 Mrd. € bis 2030 vervierfachen.
  3. Im Spezifischen soll der Markt für Mild Hybrids (48 V Systeme) bis 2030 von derzeit 3 auf 12 Mrd. € wachsen. Ebenso vervierfacht sich lt. Prognose der High Voltage Markt mit E-Antrieben, Invertern und OBCs von 22 Mrd. € in 2021 auf 92 Mrd. € in 2030.
  4. Ab 2030 sollen 87 % aller Neufahrzeuge mit Automatisierungs-Systemen ausgestattet sein. Etwa 30 % Stufe L1, ca. 50 % Stufe L2, ca. 6 % L3 und ca. 1 % L4 (Abb. 6)

Abb. 6: Der Weg zum Autonomen Fahren soll in den Stufen L1–L4 in einem kumulativen, durchschnittlichen Wachstum (CAGR) von 15 % p. a. wachsen Abb. 6: Der Weg zum Autonomen Fahren soll in den Stufen L1–L4 in einem kumulativen, durchschnittlichen Wachstum (CAGR) von 15 % p. a. wachsen Das E-Car Rennen ist weltweit in vollem Gange: 6,5 Mio. Fahrzeuge wurden 2021abgesetzt – in diesem Jahr soll die Marke 10 Mio. Einheiten geknackt werden.

Tesla verkaufte 936 Tsd. (+87 % vs. Vj.), VW 758 Tsd., die chinesische SAIC 683 Tsd. und BYD, China 594 Tsd. Einheiten. Tesla will im Jahr 2022 die 1,5 Mio. Fahrzeuge verkaufen.

Die Welt wartet nicht auf Deutschland. Dazu gehört auch, dass unsere frühere globale Spitzenposition in der Automobilindustrie auf der Kippe steht. Es wird Zeit, aus dem Dornröschenschlaf zu erwachen und die notwendigen Dinge umzusetzen. Was zählt sind wie im Fußball die Tore und nicht die Lattenschüsse, sprich Ergebnisse.

Bleiben Sie optimistisch.

Es grüßt Sie herzlich

Ihr

Hans-Joachim Friedrichkeit

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Weitere Informationen

  • Ausgabe: 5
  • Jahr: 2022
  • Autoren: Hans-Joachim Friedrichkeit

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