Des technologies avancées sont très demandées dans l'industrie automobile pour respecter les réglementations de consommation de carburant de plus en plus rigoureuses. La co-optimisation du dimensionnement et du contrôle des groupes motopropulseurs avec une efficacité de calcul améliorée est étudiée dans cette thèse.Les composants des groupes motopropulseurs, tels que le moteur, la batterie et le moteur électrique, sont modélisés analytiquement au niveau descriptif et prédictif afin de permettre une optimisation du contrôle rapide et une optimisation du dimensionnement scalable. La consommation d'énergie minimale des véhicules hybrides-électriques est évaluée par des nouvelles méthodes optimales. Ces méthodes – y compris Selective Hamiltonian Minimization et GRaphical-Analysis-Based energy Consumption Optimization – permettent d'évaluer une consommation minimale d'énergie avec une efficacité de calcul améliorée. De plus, la méthode de Fully-Analytic energy Consumption Evaluation (FACE) approxime la consommation d'énergie minimale sous forme analytique en fonction des caractéristiques de la mission et des paramètres de conception des composants du groupe motopropulseur. Plusieurs cas d’études sont présentées en détail par rapport aux approches de co-optimisation à bi-niveaux et à uni-niveau, ce qui montre une réduction efficace du temps de calcul requis par le processus global de co-optimisation. / Advanced technologies are highly demanded in automotive industry to meet the more and more stringent regulations of fuel consumption. Cooptimization of design and control for vehicle propulsion systems with an enhanced computational efficiency is investigated in this thesis.Powertrain components, such as internal combustion engines, batteries, and electric motor/generators, are analytically modeled at descriptive and predictive level correspondingly for the development of fastrunning control optimization and for the scalability of design optimization. The minimal fuel consumption of a hybrid-electric vehicle is evaluated through novel optimization methods. These methods – including the Selective Hamiltonian Minimization, and the GRaphical-Analysis-Based energy Consumption Optimization – are able to evaluate the minimal energy consumption with the enhanced computational efficiency. In addition, the Fully-Analytic energy Consumption Evaluation method approximates the minimal energy consumption in closed form as a function of the mission characteristics and the design parameters of powertrain components.A few case studies are presented in details via the bi-level and uni-level co-optimization approaches, showing an effective improvement in the computational efficiency for the overall co-optimization process.

As the transport industry shifts towards Battery Electric Vehicles (BEVs) the need for accurate route planning rises. BEVs have reduced range compared to traditional fuel based vehicles, and the range can vary greatly depending on ambient conditions and vehicle load. Existing research focuses more on the theoretical algorithms, and often have none or very simple vehicle models, leaning towards consumer cars instead of heavy duty trucks. Vehicle Route Planning (VRP) is a wide research area, and this thesis focuses on the Shortest Path subproblem. Contraction Hierarchies (CHs) is a commonly used family of algorithms for finding shortest paths in road networks, and is prevalent in the research frontier. CHs however comes with certain drawbacks, such as having to perform a costly preprocessing phase whenever metrics change, and not being able to share map data between multiple vehicles in a fleet. This thesis extends CHs to support a mixed fleet, with fast metric updates and support for more detailed cost optimization goals. This is done by implementing Customizable Contraction Hierarchies (CCHs), but with custom data structures and customization phase. This implementation allows map data to be shared between vehicles in a fleet, and keeps each vehicle's edge weights separate. The edge weights can be updated quickly, as the customization phase scales linearly with the size of the map. The implementation also supports edge weights that do not adhere to triangle inequality, which the previous research did not. Experiments are executed on a map of Stockholm and a synthetic map, to test the algorithm's performance, verify correctness, and stress the importance of accurate metrics for optimization goals. The CCH performed as expected, if not better, and its correctness is upheld. The implementation is fit to be integrated into a route planner, but further research should be conducted to see how it meshes with other parts of VRP, such as time windows, turn costs, and charging stations. / När transportindustrin övergår till batterielektriska fordon ökar behovet av rigorös ruttplanering. Batterielektriska fordon har minskad räckvidd jämfört med traditionella bränslebaserade fordon, och räckvidden kan variera stort beroende på omgivningsförhållanden och fordonets belastning. Existerande forskning fokuserar mer på de teoretiska algoritmerna och har ofta inga eller mycket enkla fordonsmodeller, som liknar mer konsumentbilar istället för tunga lastbilar. Ruttplanering är ett brett forskningsområde, och denna avhandling fokuserar på underproblemet att hitta kortaste vägen. Kontraktionshierarkier är en välanvänd familj av algoritmer för att hitta kortaste vägen i ett vägnät, och är prevalent i forskningsfronten. Kontraktionshierarkier har dock vissa nackdelar, som att de behöver utföra en kostsam förbehandlingsfas när parametrar ändras, och att kartdatan inte kan delas mellan flera fordon i en flotta. Den här avhandlingen utökar Kontraktionshierarkier för att stödja en blandad fordonsflotta, med snabba uppdateringar av parametrar och stöd för mer detaljerade optimeringsmål. Detta görs genom att implementera Anpassningsbara Kontraktionsierarkier, men med anpassade datastrukturer och anpassningsfas. Denna implementering tillåter att kartdata delas mellan fordonen i en flotta, och håller varje fordons kantvikter separat. Kantvikterna kan uppdateras snabbt, eftersom anpassningsfasen skalas linjärt med storleken på kartan. Implementationen stöder också kantvikter som inte följer triangelojämlikheten, vilket den tidigare forskningen inte gjorde. Experiment utförs på en karta över Stockholm och en syntetisk karta, för att testa algoritmens prestanda, verifiera korrekthet, och betona vikten av detaljerade parametrar i optimeringsmål. Anpassningsbara Kontraktionshierarkier presterade som förväntat, om inte bättre, och dess korrekthet uppehölls. Implementeringen är lämplig för att integreras i en ruttplanerare, men ytterligare forskning bör genomföras för att se hur den passar ihop med andra delar av ruttplaneringsproblemet, så som tidsfönster, svängkostnader och laddstationer.

Concern regarding sustainability and climate change is increasing, which is forcing countries world-wide to take action. The Swedish government has set a goal of fossil-free tra_c until 2030. Battery Electric Buses (BEB) might be one of the solutions needed in order to reach this goal. However, currently its prevalence is at an early stage.   The purpose of this study is to investigate how the technological transition towards BEBs in Sweden a_ects the public transport operators (PTOs). Moreover, to investigate how a third party service provider of Fleet Management System (FMS) services can support the PTOs in this transition.   The research has been carried out in co-operation with a PTO and a FMS service provider. The research contributes to their current understanding of how they will be a_ected by the emerging technological transition. This thesis also contributes with new empirical data of the technological transition towards electric vehicles within public bus transport, seen as a Large Technical System. Conceptually it contributes, by exploring how external companies can support the technological transition towards BEBs, with the application of Technological Transitions theory and the Multi Layer Perspective framework.   The methodology used is a case study of the technological transition towards BEBs in Sweden. Data was collected through twelve semi-structured interviews with researchers, PTOs, public transport authorities (PTA), a BEB manufacturer and a FMS-service company. Parallel to this a questionnaire was distributed to the twenty largest PTOs in Sweden. Moreover data was collected from company visits, pilot-project results and internal documentation.   Our findings show that there are thirteen perceived barriers present among the PTOs, in the process of BEB adoption. Six of these barriers relate to component aspects of BEBs, and seven relate to managerial aspects. Perceived barriers linked to component aspects of BEBs are; Variation in solutions and lack of technical standards, the Charging infrastructure, Shorter range or decreased load capacity, Unknown functionality in cold climate, Reliability and Durability. Perceived barriers linked to managerial aspects of BEBs are; Lack of knowledge and experience, Behavioral change, Economy, Maintenance, Ownership of infrastructure and buses, Business models and Varying requirements from PTAs. The barriers FMS-service providers can address are primarily, due to the technological nature of the services, present at niche level. PTOs together with FMS-service providers are encouraged to together strive towards gaining deeper knowledge about the new emerging echnologies. Through this, PTOs could be enabled to overcome the aforementioned barriers. Three reverse salients were also identi_ed, linked to the aforementioned barriers. If the everse salients are assessed, BEB acceptance among PTOs could be increased. The three identi_ed reverse salients are, the battery technology, the charging infrastructure and the contracts/ownership. The co-operation with the commissioning PTO and FMS-service provider has led to valuable access to Swedish public transport actors, and has aided in a deeper understanding of the phenomena. Although, this co-operation might have exposed us to a risk of being influenced.

The electric vehicle segments of companies have broadened, and their sales have increased in the past decade. The electric motorcycle sector is growing fast, with improved technology on electric powertrains, increased ranges, charging speeds, and infrastructure. Parallel to the increased sales, the electric battery sector is advancing rapidly, thereby lowering the environmental impacts of these vehicles. The competitive adventure sports sector also benefits from using electric powertrains with their incredible power-to-weight ratio and instant torque. The benefits of using electric vehicles over conventional ones can be seen during the use phase, with zero tailpipe emissions and clean, silent riding.   However, with the expansion of the electric motorcycle sector rolling out new technologies and models, there are uncertainties about whether the overall lifecycle has reduced impacts on the environment. Finding and improving the most sustainable model(s) or solution(s) implies scrutinizing the effects of these motorcycles on the environment, which is the goal of CAKE 0 Emission AB, a Swedish lightweight electric motorbike manufacturer.   The current project will assess the potential environmental impacts of Kalk&, an off-road electric motorcycle model certified for on-road use, designed, and manufactured by CAKE 0 Emission AB. For this purpose, Attributional Life Cycle Assessment was chosen as the method to study the impact of one whole motorbike over a lifetime of 500 battery charging cycles, used by a hypothetical example user in Stockholm, Sweden. The potential environmental impacts are focused on 12 categories using the ReCiPe Midpoint (H) method.   As expected from an electric vehicle, the results show that the impacts mainly stem from the manufacturing phase of the motorbike. The hotspots in the manufacturing phase arise from producing the battery, the electric motor, and the electrical components like lights, the charger, and cables. The materials used for construction that have a high share of impact are Copper and Aluminium. Another environmental hotspot is the casting manufacturing process. Within the vehicle use phase, the impact of using solar energy in Sweden for charging the batteries is not immediately intuitive and has shown to be higher than the Swedish electricity board mix; the results argue that the choice of electricity is vital in reducing emissions. Transporting the vehicle overseas by ship instead of by flight decreases emissions by about 82% to 97% within the various impact categories.   A sensitivity scenario was created for a hypothetical user in Barcelona, Spain, to better understand the influence of the selected lifetime and user behavior on the impacts. The results indicate that using an additional battery and thereby increasing the lifetime of the vehicle shows a 34% decrease in emissions per km driven within the lifetime of the motorcycle. Lastly, it is recommended whenever possible to source the numerous components of the vehicle closer to the assembly unit to reduce the transportation impacts incurred from transoceanic freight. / Företagens elfordonssegment har breddats och deras försäljning har ökat under det senaste decenniet. Den elektriska motorcykelsektorn växer snabbt, med förbättrad teknik på elektriska drivlinor, ökade räckvidder, laddningshastigheter och infrastruktur. Parallellt med den ökade försäljningen går elbatterisektorn snabbt framåt, vilket minskar miljöpåverkan från dessa fordon. Den konkurrensutsatta äventyrssportsektorn drar också nytta av att använda elektriska drivlinor med deras otroliga kraft-till-vikt-förhållande och omedelbara vridmoment. Fördelarna med att använda elfordon framför konventionella kan ses under användningsfasen, med noll avgasutsläpp och ren, tyst körning.  Men med expansionen av elmotorcykelsektorn som rullar ut nya tekniker och modeller, finns det osäkerheter om huruvida den övergripande livscykeln har minskat miljöpåverkan. Att hitta och förbättra de mest hållbara modellerna eller lösningarna innebär att man granskar dessa motorcyklars effekter på miljön, vilket är målet för CAKE 0 Emission AB, en svensk lättviktstillverkare av elmotorcykel.  Det aktuella projektet kommer att bedöma de potentiella miljöeffekterna av Kalk&, en terrängmodell av elektrisk motorcykel certifierad för användning på väg, designad och tillverkad av CAKE 0 Emission AB. För detta ändamål valdes Attributional Life Cycle Assessment som metoden för att studera effekten av en hel motorcykel under en livstid på 500 batteriladdningscykler, som används av en hypotetisk exempelanvändare i Stockholm, Sverige. Den potentiella miljöpåverkan är fokuserad på 12 kategorier med hjälp av metoden ReCiPe Midpoint (H).  Som förväntat av ett elfordon visar resultaten att effekterna huvudsakligen härrör från motorcykelns tillverkningsfas. Hotspots i tillverkningsfasen uppstår från att producera batteriet, elmotorn och de elektriska komponenterna som lampor, laddare och kablar. De material som används för konstruktion som har en hög andel av påverkan är koppar och aluminium. En annan miljömässig hotspot är tillverkningsprocessen för gjutning. Inom fordonsanvändningsfasen är effekten av att använda solenergi i Sverige för att ladda batterierna inte direkt intuitiv och har visat sig vara högre än den svenska elkortsmixen; resultaten talar för att valet av el är avgörande för att minska utsläppen. Att transportera fordonet utomlands med fartyg istället för med flyg minskar utsläppen med cirka 82% till 97% inom de olika påverkanskategorierna.  Ett känslighetsscenario skapades för en hypotetisk användare i Barcelona, Spanien, för att bättre förstå inverkan av den valda livslängden och användarbeteendet på effekterna. Resultaten indikerar att användning av ett extra batteri och därmed ökad livslängd på fordonet visar en 34% minskning av utsläppen per körd km under motorcykelns livslängd. Slutligen rekommenderas det när det är möjligt att köpa de många komponenterna i fordonet närmare monteringsenheten för att minska transportpåverkan från transoceanisk frakt.  Note: The abstract has been translated to Swedish from English using Google Translate

Refuse trucks, commonly referred to as garbage trucks are a critical component of a municipality’s waste management industry. Their primary purpose is to collect, transport and deposit waste from households or businesses to designated transfer sites or dumps. Historically, refuse trucks have been powered by diesel fuel. The consumption of diesel fuel paired with the frequent accelerations or decelerations between each residential household along a route attribute to high amounts of tailpipe emissions and noise pollution within neighbourhoods. There is significant opportunity to explore avenues of powertrain electrification in refuse trucks to reduce their emissions and improve energy efficiency. To rapidly test promising powertrains, vehicle software models were developed. To accurately model the energy usage and power requirements of refuse trucks, environments for the models to operate were created. The environments were created using on-board diagnostic and positional data collected from refuse trucks in the City of Hamilton in Ontario, Canada. The data collection was done under a research collaboration between the City of Hamilton and the McMaster Automotive Resource Centre. The approaches used to develop the drive and duty cycles for the vehicle models offer some innovative approaches without the need for invasive devices to be installed. The powertrains that were modelled includes an all-electric, ranged extended electric and conventional refuse trucks. A comparative analysis of the pump-to-wheel powertrain efficiencies were completed looking at metrics such as fuel economy, payload capacity and fuel costs. Lastly, a look at truck emissions from a well-to-wheel perspective were completed to investigate the impact of each powertrain on greenhouse gasses and the effect on air quality of their immediate surroundings. / Thesis / Master of Applied Science (MASc)

The automotive and heavy-duty trucking industries are heading towards research and development of alternative powertrain solutions to meet the United Nations sustainability goals and cleaner solutions to aid climate change actions. This thesis project aligns with the vision of finding greener and sustainable modes of transport in the heavy long haulage trucking industry. This project aims to find and develop a method for creating drive cycles, getting the vehicular power requirements to drive on these selected routes and finally calculating the TCO of a vehicle. The scripts for these mentioned steps are developed in MATLAB. The approach used in this work could help both the vehicle manufacturer and the vehicle operator to predict or cater to upcoming customer demand on, in our case, routes pan EU, to receive information about energy, power and vehicular configuration needed to fulfil the mission, and also, optimize the powertrain configuration in collaboration with a parallel thesis work done here at Scania, and finally calculate a somewhat simplified TCO of the vehicle.  In this work, two different driving conditions has been used; summer or winter, and two different payload conditions, as well as two types of vehicle powertrains; FCEV and BEV. Finally, a comparison regarding TCO for FCEV and BEV has been done. / Fordonsindustrin, inklusive den kommersiella lastbilsindustrin, driver utvecklingen av alternativa drivlinor för att kunna uppfylla FN:s hållbarhetsmål kring miljövänligare lösningar, nödvändiga för att stödja det globala klimatarbetet. Detta examensarbete utgår från visionen att hitta miljövänligare fordonstyper inom den kommersiella lastbilssektorn. Detta projekt siktar på att utveckla och använda metoder för att kunna ta fram relevanta körcykler, fastställa nödvändig framdrivningseffekt för att fordonen ska kunna köra på utvalda rutter, samt att beräkna total ägandekostnad (TCO) för fordonsoperatören.  Skripten för dessa nämnda steg har utvecklats i MATLAB inom projektet. Tillvägagångssättet som har använts i detta arbete kan hjälpa både fordonstillverkare och fordonsoperatörer att förutspå framtida krav. I vårt fall har information om nödvändig energimängd, effekt och komponentkonfiguration, inklusive drivlineoptimering, tagits fram för rutter inom EU, tillsammans med ett parallellt examensarbete som också utförts på Scania. Slutligen beräknades den totala ägandekostnaden (TCO) för kunden.  I detta arbete har två olika användarfall analyserats; sommar och vinter, för två olika nyttolaster, samt två typer av drivlinor; FCEV och BEV. Slutligen, har en jämförelse gjorts gällande TCO för FCEV och BEV.

There has been an increase in the carbon dioxide (CO2) emissions in the last 3 decades. A large share of these emissions is produced by the transport sector. In 2010 alone, global transport accounted for 7 GtCO2 eq and approximately 23% of total energy-related CO2 emissions. In order for the decarbonisation of the transport sector, one of the most important strategies is to reduce the use of fossil fuels. Fossil fuel consumption can be reduced by rolling out more battery electric vehicles (BEVs) on public roads. This is one of the methods by which the concept of electromobility is promoted. In order to increase the share of EVs, many countries have implemented different policies that promote the electrification of the transport sector. With respect to freight transport, electric commercial vans are one of the feasible choices.  This Master thesis involves a quantitative study which focus on the “total cost of ownership” (TCO) of light commercial vehicles (LCVs). Two diesel vans currently used in Curitiba, Brazil were selected - the Sprinter van by Mercedes-Benz and the Master van by Renault. In addition, their electric counterparts were also chosen; in conjunction, a sensitivity analysis with respect to fuel prices and annual distance driven was conducted. The results showed that the TCO of the electric LCVs is around 1.6 to 1.7 times higher than their diesel versions. As far as the two van model types were concerned, the Mercedes-Benz Sprinter had a higher TCO than the Renault Master over the chosen vehicle lifetime for both the diesel and electric versions, with the difference around 7.5% for the diesel versions and approximately 13% for the electric versions.  Based on the results of the TCO study, possible economic policies and fiscal instruments were recommended with regards to light commercial freight transport for Curitiba. / Det har skett en ökning av koldioxidutsläppen (CO2) under de senaste 3 decennierna. En stor del av dessa utsläpp produceras av transportsektorn. Bara 2010 svarade, global transport för 7 GtCO2 ekvivalenter och cirka 23% av de totala energirelaterade koldioxidutsläppen. För att avkolning av transportsektorn är en av de viktigaste strategierna att minska användningen av fossila bränslen. Fossil bränsleförbrukning kan minskas genom att rulla ut fler elektriska fordon (EF) på allmänna vägar när det gäller transportsektorn i allmänhet. Detta är en av metoderna som begreppet elektromobilitet främjas. För att öka andelen elbilar har många länder genomfört olika policyer som främjar elektrifiering av transportsektorn. När det gäller godstransport, är elektriska kommersiella lastbilar och skåpbilar två av de möjliga valen.  Detta examensarbete involverar en kvantitativ studie som fokuserar på “totala ägandekostnaderna” (TÄK) för lätta nyttofordon. Två dieselbilar som för närvarande används i Curitiba, Brasilien valdes - Sprinter-skåpbilen från Mercedes-Benz och Master-skåpbilen av Renault. Dessutom valdes deras elektriska motsvarigheter; i samband med detta genomfördes en känslighetsanalys avseende bränslepriser och årlig körd distans. Resultaten visade att T för elektriska LCV är cirka 1.6 till 1.7 gånger högre än deras dieselversioner. När det gäller de två typerna av skåpbilar hade Mercedes-Benz Sprinter en högre TCO än Renault Master under den valda fordonstiden för både diesel - och elektriska versioner, med skillnaden cirka 7.5% för dieselversionerna och cirka 13% för de elektriska versionerna.  Baserat på resultaten av TCO-studien rekommenderades möjlig ekonomisk politik och finanspolitiska instrument när det gäller lätt kommersiell godstransport för Curitiba.

The electrification of the truck is crucial to meet the strategic vision of the European Union (EU) to contribute to net-zero greenhouse gas emissions for all sectors of the economy and society. The battery-electric truck is very efficient to reduce the emissions and has also a lower Total Cost of Ownership (TCO) compared to diesel trucks. Thus, the energy consumption of the battery-electric truck needs to be analysed in detail, and the differences in the conventional powertrain, recuperation by regenerative braking during driving and charging during standing, need to be considered. This master thesis aims to analyse the energy consumption of the battery-electric truck during driving and standing charging. For driving cycle simulation the Vehicle Energy Consumption calculation TOol (VECTO) and MATLAB are used. Different variations, such as payload, rolling resistance, air drag, and Power Take Off (PTO), are considered in the driving cycle simulation. The driving cycle simulation is verified by calculating the energy balance and compared with the on-road test results. For the standing charging simulation, MATLAB is used to analyse the charging loss with different battery packs and charging speeds. The results are shown with the Sankey diagram and other illustrative tools. Seen from the simulation results, the usable energy of the battery pack is enough for the truck to complete the designed driving cycle. The main loss in the powertrain is the Power Electronic Converter (PEC) and the electric machine. To increase the range and reduce energy loss, using a higher efficiency PEC and electric machine is an efficient method. For the charging simulation, the current Combined Charging System (CCS) standard charging station can charge the battery-electric truck with adequate voltage and reasonable charging time. The main loss during the charging comes from the charging station. / Elektrificering av lastbilen är avgörande för att uppfylla Europeiska Unionens (EUs) strategiska vision att bidra till nettonollutsläpp av växthusgaser för alla sektorer i samhället. Den batterielektriska lastbilen är väldigt effektiv för att reducera utsläppen och är också mer ekonomisk med en lägre Total Cost of Ownership (TCO) jämfört med diesel lastbilar. Således behöver energiförbrukningen för den batterielektriska lastbilen analyseras i detalj, och skillnaderna i den konventionella drivlinan, återhämtning genom regenerativ bromsning under körning och laddning, måste övervägas. Detta examensarbete syftar till att analysera energiförbrukningen för den batterielektriska lastbilen under körning och laddning. För körcykelsimuleringar används the Vehicle Energy Consumption calculation TOol (VECTO) och MATLAB. Olika variationer, såsom nyttolast, rullmotstånd, luftmotstånd och Power Take Off (PTO), beaktas i körcykelsimuleringen. Körcykelsimuleringen verifieras genom att beräkna energibalansen som jämförs med experimentella testresultat utförda på väg. För laddningssimuleringen används MATLAB för att analysera laddningsförlusten med olika batteripaket och laddningshastigheter. Resultaten visas med Sankey diagram och andra illustrativa verktyg. Simuleringsresultaten visar att batteripaketets användbara energi är tillräckligt för att lastbilen ska kunna slutföra den planerade körcykeln. Den största förlusten i drivlinan är kopplat till the Power Electronic Converter (PEC) och den elektriska maskinen. För att öka räckvidden och minska energiförlusten är det ett effektivt sätt att en använda PEC och en elektrisk maskin med högre effektivitet. För laddningssimuleringen kan den nuvarande stationen med Combined Charging System (CCS) standard ladda batteriladdaren med tillräcklig spänning och med rimlig laddningstid. Huvudförlusten under laddningen kommer från laddstationen.

Transportation in Sweden currently accounts for one-third of domestic GHG emissions. Thereof more than 90 % are allocated to road traffic with passenger cars being the largest contributor. Hence, the Swedish government adopted stringent climate policies to cut transport emissionsby 70 % (compared to 2010) latest until 2030. Electrification is seen as one of the key strategies to mitigate climate change and to accomplish set climate goals. Hence, estimation and quantification of electric vehicle life cycle carbon footprints is of major interest to understand their environmental performance. As part of this study lifetime burdens for gasoline, diesel and battery electric vehicles were contrasted. Nominal end of life was assumed to be reached after 200.000 km. The life cycle inventory was conducted based on market and literature data and by employing the open-source LCA tool carculator. Impacts on material resources were assessed by various materialization models for vehicle glider, combustion powertrain and electric powertrain. Additional impact categories such as formation of fine particles, freshwater use and terrestrial ecotoxicity were included. Results showed that lifetime carbon footprints of electric vehicles in Sweden are 45-51 % lower compared to conventional diesel and gasoline drives. Per driven kilometer, electric vehicles caused 137,46 g CO2-eq./km, diesel vehicles 249,28 g/km and gasoline vehicles 282,75 g/km. Savings of electric drives mainly originate from vehicle operation (zero tailpipe emissions) and low carbon electricity generation (predominantly hydropower, nuclear energy and wind energy). Lifetime battery charging according to the Swedish energy system was found to provoke 1,03 t of GHG emissions. This is ten times lower compared to average EU loads. Modeling results for electric vehicle manufacturing disclosed a total carbon footprint of 17,63 t CO2-eq. with a significant portion of 5,99 t originating from lithium-ion batteries. This is 57-63 % higher than estimated production footprints for fossil fuel vehicles with the same amount of 8,63 t CO2-eq. allocated to the glider. However, performed sensitivity studies revealed significant potential to cut emissions from battery manufacturing with transition to European sites. Replacement and conversion of vehicles from the Swedish fleet was assessed according to both, a fixed lifetime perspective of 200.000 km and year-by-year scenario models. Three different paths projecting development of the vehicle stock until 2030 are presented. Results of this work showed that vehicle conversion offers potential to save about 1.191 kg of material resources (thereof 728 kg ferrous metals, 104 kg aluminum, 149 kg plastics and 210 kg other materials). Corresponding savings in production emissions comprise 8,63 t CO2-eq. through reuse of the vehicle glider. From a nationwide perspective, up to 34 % of annual GHG emissions and up to 60 % of the annual material demand could be saved. Results further suggest a target value of around 3,8 millionelectric vehicles by 2030 to achieve aspired emission limits. / Kurzzusammenfassung - Siehe angehängtes Dokument / <p>NOT KTH STUDENT (INTERNSHIP AT ITRL)</p> / International collaboration with University of Stuttgart

The automotive industry is undergoing a rapid transformation, driven by global environmental regulations. To adapt, companies are not only focusing on the sustainability of their end products but also on optimizing their R&amp;D processes. Traditionally, efforts to reduce the emissions have centered on the end product and production processes, but achieving true sustainability requires attention to the entirety of the R&amp;D cycle, particularly the testing activities, which often significantly contribute to R&amp;D's environmental impact. The purpose of this study is to systematically assess the environmental impact of product development testing activities in an automotive company. Additionally, the study aims to propose actions to reduce the emissions from the testing activities. To achieve the purpose of the study, a qualitative research approach including a case study at Scania, a manufacturer of heavy trucks and buses, was employed and involved 26 interviews with key experts in the field. The study reveals that within Scania, engine testing followed by vehicle testing contribute the most to the emissions in terms of CO2 and NOX. In contrast, component testing shows a relatively minor impact, largely due to the use of electricity-powered machinery that utilizes fossil free electricity. The paper outlines three steps to reduce the environmental impact of the product development testing activities. These actions include implementation of simulation-driven product development, Lean practices, and accelerating the rollout of Battery Electric Vehicles (BEVs). Increasing the quality of simulations can reduce physical tests, thus minimizing the emissions. Additionally, the study identifies four types of waste related to Lean within the testing processes, proposing specific actions for their elimination. Lastly, expediting the deployment of BEVs could replace conventional vehicles with electric ones, reducing the emissions from both engine and vehicle testing. However, the environmental implications of battery production for BEVs also need careful consideration to ensure overall sustainability. / Fordonsindustrin genomgår en hastig omvandling drivet av globala miljöregleringar. För att anpassa sig fokuserar företag inte bara på hållbarheten hos sina slutprodukter utan även på att optimera sina R&amp;D processer. Traditionellt har ansträngningar för att minimera miljöpåverkan fokuserat på slutprodukten och produktionsprocesserna, men för att uppnå miljömässig hållbarhet krävs förbättringar på hela R&amp;D kedjan, särskilt inom testverksamheten, vilket ofta har en stor miljöpåverkan på R&amp;D. Syftet med denna studie är att systematiskt bedöma miljöpåverkan av testverksamheten på R&amp;D i ett fordonsföretag. Dessutom syftar studien till att föreslå åtgärder för att minska miljöpåverkan från testverksamhetens aktiviteter. För att uppnå studiens syfte användes en kvalitativ forskningsmetod och en fallstudie på Scania, en tillverkare av tunga lastbilar och bussar, som involverade 26 intervjuer med experter inom området. Studien visar att Scanias motortestning följt av deras fordonsprovning har störst miljöpåverkan i form av CO2- och NOX utsläpp. Samtidigt visar komponenttestning en relativt liten påverkan, främst på grund av elektricitetsdriven maskinutrustning som använder fossilfri el. Rapporten beskriver tre steg för att minska på testverksamhetens miljöavtryck. Dessa åtgärder inkluderar att i högre grad utnyttja simuleringsdriven produktutveckling, Lean-praxis samt att påskynda utrullningen av batteridrivna fordon (BEVs). Genom att öka kvaliteten på simuleringar kan antalet fysiska tester minska och därmed reducera miljöpåverkan. Dessutom identifierar studien fyra typer av slöserier inom testverksamheten kopplat till Lean och föreslår specifika åtgärder för deras eliminering. Slutligen påvisar studien att en påskyndad utrullning av BEVs kommer att leda till ersättningen av fossildrivna fordon med elektriska, och därigenom minska utsläppen från både motortestning och fordonsprovning. Dock krävs en noggrann analys av de miljömässiga konsekvenserna av batteriproduktionen för BEVs för att säkerställa övergripande hållbarhet.