Die Automobilindustrie befindet sich aufgrund der beständigen Weiterentwicklung bestehender und durch neu hinzukommende Technologien und Innovationen in einer Dauertransformation. In den letzten Jahren haben sich die autonomen Fahrfunktionen und viele weitere Fahrzeug- und Softwarefunktionen, die unsere Straßen sicherer und die Verkehrssituation effizienter machen sollen, rasanter entwickelt als in mehreren Jahrzehnten zuvor. Mit diesem schnellen Wandel geht eine Reihe neuer Trends einher, die sich in der Branche abzeichnen. In diesem Artikel fassen wir von Magility GmbH zusammen, was derzeit in der Automobilindustrie vor sich geht und welchen Megatrends Sie zukünftig begegnen werden.
Interessante Daten und Fakten
- Deutschland exportiert mehr Fahrzeuge als jedes andere Land
- Produktion von Fahrzeugen geht von 2019 bis 2020 um 15% zurück
- China ist derzeit der größte Automarkt der Welt:
Quelle: Statista – Größte Automobilmärkte weltweit im Jahr 2021, basierend auf Neuzulassungen (in Millionen)
- Der globale Markt für autonome Fahrzeuge erreichte im Jahr 2021 eine Größe von fast 106 Milliarden US-Dollar. Es wird prognostiziert, dass dieser Markt im Jahr 2030 eine Größe von über 2,3 Billionen US-Dollar erreichen wird
- Im ersten Quartal 2019 entschieden sich 61,88 % der Autokäufer für einen Gebrauchtwagen
- Im Jahr 2021 wurden in Amerika fast 15 Millionen Autos verkauft
- Toyota Motor erwirtschaftete im Jahr 2020 einen Umsatz von fast 250 Milliarden Dollar
- Der weltweite Umsatz der Automobilindustrie wird bis 2030 fast 6,6 Billionen Dollar erreichen
- Tesla brach mit der Auslieferung von über 936.172 Elektrofahrzeugen im Jahr 2021 den Rekord
UN-Regulations prägen die Automobilindustrie nachhaltig
Da die Automobilindustrie weiter wächst, wird es immer wichtiger, die Auswirkungen auf die Umwelt zu berücksichtigen. Aus diesem Grund unterstützen viele Länder, aber auch Automobilhersteller, darunter General Motors und BMW, Teslas Forderung nach einer Kohlenstoffregulierung.
Quelle: Automotive World, 2020
Wenn die Vorschriften angenommen werden, dürfte dies eine neue Innovationswelle in der Branche zugunsten der Umwelt auslösen. Glücklicherweise wird dieses Thema von den politischen Entscheidungsträgern ernst genommen. Während der Feierlichkeiten zum Weltumwelttag kündigte die UNO ihren Plan an, sich für strengere Kohlenstoffvorschriften einzusetzen. Dies könnte einen großen Einfluss auf die Zukunft der Automobilindustrie haben. Darüber hinaus planen Regierungen auf der ganzen Welt, einschließlich der USA und Chinas, neue politische Maßnahmen, um die Einführung von Elektrofahrzeugen zu fördern und die Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel zu unterstützen.
Die drei UN-Regelungen 155, 156 und 157 sind in den kommenden Jahren für alle Unternehmen der Automobilindustrie besonders wichtig. Sie sind dazu da, einen internationalen Standard für Cybersicherheit und Software-Updates zu gewährleisten.
Die UN-Regelung 155 befasst sich mit Cybersecurity und Cybersecurity-Managementsystemen, während die UN-Regelung 156 auf Software-Updates und Software-Update-Managementsysteme abzielt. Die UN-Regelung 157 schließlich befasst sich mit automatisierten Spurhaltesystemen (ALKS) und den mit diesen verbundenen Sicherheitsrisiken. Diese Regelungen bilden eine Grundlage für Unternehmen der Automobilbranche, die sicherstellen müssen, dass ihre Fahrzeuge angemessen gegen Cybersicherheitsrisiken geschützt sind. Laut United Nations Economic Commission for Europe (UNECE) werden die Verordnungen eine wichtige Rolle bei der Minderung von Cybersicherheitsrisiken in Fahrzeugen sowie bei der Aktualisierung von automatisierten Fahrsystemen spielen. Japan hat bereits angekündigt, dass es die Verordnungen umsetzen wird, und auch die Europäische Union plant, sie verbindlich vorzuschreiben. Darüber hinaus enthalten die Verordnungen eine Reihe von Normen, die erfüllt werden müssen, um die Sicherheit von Straßenfahrzeugen zu gewährleisten. Diese sind den Normen ISO/SAE 21434 und ISO 26262 entnommen.
Frühere Zukunftstechnologien sind in der Automobilindustrie heute schon Realität
Der Wandel in der Automobilindustrie ist ein komplexer und fortlaufender Prozess, der eine Verlagerung von der traditionellen Fertigung hin zur Entwicklung softwaredefinierter Fahrzeuge beinhaltet. Dieser Wandel wurde durch den zunehmenden Wettbewerb durch neue Marktteilnehmer, wie zum Beispiel Technologieunternehmen wie Tesla und Waymo, sowie die wachsende Nachfrage nach elektrischen und autonomen Fahrzeugen vorangetrieben. Viele Technologien waren vor wenigen Jahren für den Einsatz noch Zukunftsmusik, im Jahr 2022 wurden viele davon real.
Im Jahr 2022 haben wir gesehen, dass mehr traditionelle Automobilhersteller in elektrische und autonome Fahrzeugtechnologie investieren, und Unternehmen wie General Motors und Ford große Investitionen in diesen Bereichen angekündigt haben. Dieser Trend wird sich wahrscheinlich fortsetzen, da die Automobilhersteller versuchen, mit dem sich verändernden Umfeld der Branche Schritt zu halten und die Anforderungen der Verbraucher zu erfüllen, die zunehmend an nachhaltigen und hochtechnologischen Fahrzeugen interessiert sind.
Über die kommenden und fortlaufenden Veränderungen in der Automobilindustrie haben wir in unserem Magility-Blog die letzten Jahre regelmäßig informiert. Digitalisierung und Konnektivität werden eine immer wichtigere Rolle spielen, wobei die Fahrzeuge vernetzter und intelligenter werden als je zuvor. Dies wird zu einer Verlagerung vom Verkauf von Fahrzeugen hin zum Verkauf von Mobilitätsdienstleistungen führen, da die Automobilhersteller versuchen, den Kunden ein ganzheitlicheres Verkehrserlebnis zu bieten.
Schließlich ist auch der Weg zum softwaredefinierten Fahrzeug ein wichtiges Thema in der Branche, da die Fortschritte in der Technologie zu einer neuen Generation von Fahrzeugen führen, die stärker als je zuvor softwaregesteuert sind. Dies bedeutet, dass Softwareentwicklung und -engineering in der Automobilindustrie immer wichtiger werden und die Automobilhersteller neue Fähigkeiten und Fertigkeiten entwickeln müssen, um mit diesen Veränderungen Schritt zu halten.
Insgesamt ist der Wandel in der Automobilindustrie ein fortlaufender Prozess, der durch eine Vielzahl von Faktoren angetrieben wird, darunter technologischer Fortschritt, veränderte Verbraucherpräferenzen und zunehmender Wettbewerb.
Konvergenz der Industrien
Die Konvergenz der Automobil- und Technologiebranche führt dazu, dass Fahrzeughersteller zu Softwareunternehmen werden. Da die Fahrzeuge immer vernetzter und intelligenter werden, nimmt die Bedeutung der Softwareentwicklung und -technik in der Automobilindustrie immer weiter zu. Darüber hinaus wird auch die Bedeutung der Kundenbeteiligung an der Entwicklung von Diensten und Apps in der Automobilindustrie immer wichtiger. Mit der zunehmenden Vernetzung und Intelligenz der Fahrzeuge wird die Nachfrage nach personalisierten Diensten und Apps, die auf individuelle Bedürfnisse und Vorlieben eingehen, steigen. Dies bedeutet, dass die Automobilhersteller die Kunden in den Entwicklungsprozess einbeziehen müssen, um Feedback und Anregungen einzuholen und sicherzustellen, dass die von ihnen entwickelten Dienste und Apps den Bedürfnissen ihrer Zielgruppe entsprechen.
Im Laufe des letzten Jahres standen in der Automobilindustrie große Fusionen, Übernahmen und Partnerschaften fast schon auf der Tagesordnung. Diese Deals reichen von den ganz großen wie der Übernahme von Argo AI durch Ford bis hin zu eher nischenorientierten Kooperationen wie der Partnerschaft zwischen GM und Lyft. Die Automobilhersteller haben sich auch im Bereich der Kundenbindung angestrengt und bieten mehr, teilweise auch in die Fahrzeugumgebung integrierte, Services und Zusatzleistungen. So z.B. der neue Service von Ford, der den Verbrauchern die Integration neuer Funktionen oder auch Reparaturen für ihr Fahrzeug deutlich erleichtert. Darüber hinaus setzen die Automobilhersteller zunehmend auf die Einbindung ihrer Kunden, um den Absatz und die Markentreue zu steigern. So bietet BMW beispielsweise ein „Owner’s Circle“-Programm an, das Kunden Zugang zu exklusiven Rabatten, Veranstaltungen und Seminaren verschafft. Volkswagen bietet ein „Online Owner’s Manual“ an, das den Kunden hilft, sich in den Funktionen ihres Autos zurechtzufinden, zu entscheiden, wann eine Wartung fällig ist, und sogar die Bluetooth-Verbindung ihres Autos einzurichten. Die Sync Connect-App von Ford ermöglicht es den Kunden, sich aus der Ferne mit ihrem Fahrzeug zu verbinden und den Motor zu starten, den Zustand des Fahrzeugs zu überwachen und sogar die Klimaeinstellungen zu steuern. Mit Toyotas „Toyota+Alexa„-Programm können Kunden Alexa bitten, ihr Auto zu starten, die Türen zu ent- und verriegeln oder die Lichthupe mit einfachen Sprachbefehlen zu betätigen. Nissan hat eine „Carwings“-App, mit der Kunden Zugang zu Echtzeit- und historischen Daten über ihre Fahrzeuge haben, wie Geschwindigkeit, Standort und Kraftstoffstand. Die Möglichkeiten sind schier endlos, denn die Autohersteller erforschen weiterhin innovative Wege, um ihre Kunden einzubinden.
Autonomes Fahren und Elektroantriebe
Neue Funktionen und Technologien für das autonome Fahren wurden eingeführt und in den Markt gebracht, wie die Option des vollständigen Selbstfahrens von Tesla. Zudem wurden zahlreiche Pläne der Automobilhersteller öffentlich gemacht, wie der von Volvo, in nicht allzu ferner Zukunft eine autonome Fahrfunktion der Stufe 4 anzubieten. Dank neuer Technologien und insbesondere der rasanten Entwicklung künstlicher Intelligenz (KI) werden selbstfahrende Fahrzeuge eine steile Entwicklungskurve haben. Im Laufe der Zeit wird die Mehrheit der neuen Fahrzeuge selbstfahrend sein oder mindestens selbstfahrende Funktionen haben. KI wird in Fahrzeugen heute schon eingesetzt für Funktionen wie automatisches Bremsen und Kollisionsvermeidung. Die selbstfahrenden Autos von Google sind ein gutes Beispiel dafür. Diese Autos sind mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, Hindernisse in ihrer Umgebung, wie Fußgänger und andere Autos, zu erkennen und mit dem internen Kommunikationssystem das Fahrverhalten entsprechend anzupassen.
Die Autohersteller bereiten sich darauf vor, mehr selbstfahrende Fahrzeuge auf die Straßen zu bringen. Ford zum Beispiel testet seit einem Jahr autonome Fahrzeuge auf den Straßen von Pittsburgh. Auch dies zeigt, dass Autohersteller und Technologieunternehmen große Anstrengungen unternehmen, um die heute schon theoretisch existierenden technischen Möglichkeiten in praktische Lösungen zu übersetzen.
Auch das Interesse der OEMs am aufstrebenden Markt für Elektrofahrzeuge ist sehr groß, und viele Hersteller kündigen an, in den nächsten Jahren neue E-Fahrzeugmodelle auf den Markt zu bringen.
Die Verkaufszahlen für Elektrofahrzeuge sind in den letzten Jahren weiter gestiegen, da sich immer mehr Verbraucher für nachhaltige und umweltfreundliche Fahrzeuge entscheiden. Unseren Magility-Recherchen zufolge hat sich der Absatz von Elektrofahrzeugen im Jahr 2021 sogar verdoppelt, trotz des durch die COVID-19-Pandemie verursachten Wirtschaftsabschwungs und der zunehmenden Lieferkettenschwierigkeiten. Dieser Trend wird sich wahrscheinlich fortsetzen, da die Automobilhersteller mehr in die Technologie von Elektrofahrzeugen investieren und die Verbraucher sich zunehmend der Umweltvorteile dieser Fahrzeuge bewusst werden.
Die Automobilindustrie ist in hohem Maße auf Zulieferer angewiesen, um die für die Fahrzeugproduktion erforderlichen Teile und Komponenten zu bekommen. Derzeit steht die Branche vor einer Reihe von Herausforderungen im Zusammenhang mit den Zulieferern und ihrer Fähigkeit, Teile rechtzeitig zu liefern.
Eine große Herausforderung ist der Mangel an Halbleiterteilen, die für die Produktion moderner, mit fortschrittlichen Technologien ausgestatteter Fahrzeuge unerlässlich sind. Die COVID-19-Pandemie hat die globalen Lieferketten unterbrochen, was zu einer Verknappung dieser kritischen Komponenten geführt hat. Infolgedessen mussten die Automobilhersteller ihre Produktionspläne anpassen und die Produktion drosseln, was sich auf die gesamte Lieferkette ausgewirkt hat.
Neben der Halbleiterknappheit gibt es noch weitere Herausforderungen für die Zulieferer und die Automobilindustrie. Dazu gehören steigende Rohstoffkosten, Handelskonflikte und die zunehmende Nachfrage nach Komponenten für Elektrofahrzeuge.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, suchen Automobilhersteller und Zulieferer nach neuen Wegen, um die Lieferkette zu verbessern und sicherzustellen, dass die Teile pünktlich zur Verfügung stehen. Dazu gehören Investitionen in neue Technologien, die Verbesserung der Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Zulieferern und Automobilherstellern sowie die Entwicklung alternativer Lieferkettenstrategien.
3D-Druck in der Automobilindustrie
Einer der Techniktrends, der sich in der Automobilbranche durchgesetzt hat, ist der 3D-Druck. Einige Automobilhersteller tätigen beträchtliche Investitionen in die Weiterentwicklung der 3D-Drucktechnologie. Audi und auch Porsche haben den 3D-Druck in die Produktion ihrer Fahrzeuge integriert. Durch den Einsatz des 3D-Drucks können lange Vorlaufzeiten in der Fertigung reduziert werden und die Hersteller können ihre Modelle schneller auf den Markt bringen. Viele Automobilhersteller, so auch Toyota und Honda, experimentieren derzeit mit dem 3D-Druck von Teilen für autonome Autos.
Batterien: Von Lithium über LiFePO4 bis hin zu Neuentwicklungen
Auch in der Batterietechnologie hat es Entwicklungen gegeben, die die Zukunft der Branche erheblich beeinflussen könnten. Erst gab es einen großen Hype um Lithium-Ionen-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien sind leicht und einfach zu produzieren, was für den Einsatz z.B. in autonomen Fahrzeugen spricht. Doch auch wenn sie nach wie vor eine gute Wahl sein können, erforschen die Automobilhersteller weitere Batterietypen. Dazu gehört auch die Verwendung von Seltenerdmineralien wie bei Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4).
LiFePO4-Batterien eignen sich am besten für Tesla-Autos, da sie während des Ladevorgangs eine höhere Überspannungstoleranz aufweisen, länger haltbar sind, eine bessere Kältebeständigkeit aufweisen und im Vergleich zu anderen Lithiumbatterien günstiger sind. Darüber hinaus sind LiFePO4-Batterien sicherer und stabiler als Lithium-Ionen-Batterien, und sie kombinieren eine hohe Energiedichte mit langen Laufzeiten und einer gleichmäßigen Entladespannung, was sie ideal für den Einsatz in USV-Systemen macht. Zu den Nachteilen von LiFePO4-Batterien gehören eine niedrige Nennspannung, eine hohe Selbstentladungsrate, eine geringere Energiedichte, schlechte Leistung bei niedrigen Temperaturen und Schwierigkeiten beim Aufladen in einigen Geräten. Außerdem müssen LiFePO4-Batterien vor Überladung und Alterung geschützt werden.
Ein neuer Batterietyp, bei dem Nanomaterialien zur Speicherung von mehr Energie verwendet werden, könnte erhebliche Auswirkungen auf die Zukunft der Autoindustrie haben. Dieser Batterietyp wird als Batterie auf der Basis von Nanomaterialien bezeichnet. Er wurde bereits mehrfach erforscht und kommt in einigen Anwendungen, darunter auch in Elektrofahrzeugen, zum Einsatz. Dieser Batterietyp hat das Potenzial, die Automobilindustrie zu revolutionieren, indem er die notwendige Energiespeicherkapazität für die gesamte Branche bereitstellt. Die auf Nanomaterialien basierende Batterie könnte aufgrund ihrer höheren Energiespeicherkapazität auch die Kosten und Umweltauswirkungen herkömmlicher Lithium-Ionen-Batterien verringern. Darüber hinaus könnte dieser Batterietyp aufgrund seines hohen Leistungsgewichts die Entwicklung kleinerer, leichterer und effizienterer Fahrzeuge ermöglichen.
Ausblick – Megatrends in der Automobilindustrie
Wir von Magility haben acht Megatrends identifiziert, die schon heute und vor allem aber in den kommenden Jahren die gesamte Automobilindustrie mit all ihren Herstellern und Zulieferern nachhaltig beeinflussen werden:
- OEM-Transformation vom reinen Fahrzeughersteller hin zum Software-Unternehmen
- Fahrzeugentwicklung hin zum Software-defined vehicle mit Einsatz im automatisierten Fahren, für Anwendungen mit Künstlicher Intelligenz oder Konnektivität
- Lifecycle Management – Entwicklung verschiedener Diagnostics as a Service
- Umstellung auf Smart factories
- Herausforderung Ladeinfrastruktur für Hersteller von EVs
- Neue Anforderungen an Battery Management – mit steigendem Absatz und Nutzung von EVs
- Vertikale Integration bei der EV-Produktion
- Nachhaltigkeit im Product Lifecycle – ESG-Themen werden essenziell
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