El transporte representa alrededor de una quinta parte de las emisiones globales de CO2 y es la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero en los Estados Unidos. Eso proviene principalmente de la quema de combustibles fósiles para automóviles y camiones en la carretera, lo que representa alrededor del 75% de esas emisiones. El problema es múltiple, pero los vehículos con motor de combustión (ICE, por sus siglas en inglés) varían entre un 20 % y un 35 % de eficiencia, algo más alto en los motores diésel. Un vehículo de pasajeros típico emite alrededor de 4,6 toneladas métricas de CO2 por año, y en 2021 se registraron unos 284 millones de vehículos en los Estados Unidos.
Movilidad eléctrica: en un camino más ecológico hacia el transporte
El transporte urbano es clave para la civilización moderna. Pero ha tenido un costo, contribuyendo a una peligrosa huella de carbono, altos niveles de smog, una creciente brecha de desigualdad y la destrucción de algunos de nuestros entornos más frágiles. Así, en el primer trimestre de este año, la Iniciativa UP de pv magazine se centrará en el auge de la movilidad eléctrica y cómo puede complementar la transición hacia las energías renovables. Lea nuestra cobertura aquí.
Una de las razones del cierto ascenso de los vehículos eléctricos es la eficiencia, no solo las emisiones, o la capacidad de cargarse con energía limpia. Gautham Ram, profesor asistente en TU Delft, dijo que debido a las mejoras de los trenes de transmisión eléctricos, los EV brindan una "eficiencia mejorada de tres a cinco veces" antes de cualquier consideración de mantenimiento.
"La eficiencia, el hecho de que recupera la energía de frenado, junto con menos mantenimiento del motor, las pastillas de freno duran mucho más, no se requieren cambios de aceite... significa que los costos de mantenimiento están bajando aún más".
¿Dónde están los vehículos eléctricos?
Una mirada a las cifras de las mejoras en la eficiencia energética sugeriría que la adopción de los vehículos eléctricos debería ser rápida y de beneficio evidente para la salud, el medio ambiente y la economía en general, para decir lo mínimo. ¿Qué está tomando tanto tiempo?
Christina Bu, secretaria general de la Asociación Noruega de Vehículos Eléctricos, señala que el auge de los vehículos eléctricos ha sido notablemente rápido, con el ritmo de las mejoras tecnológicas igual de notable.
"Recuerde, Tesla se lanzó en 2003, pero su primer automóvil fue en 2009. El Tesla Model S fue en 2012. Todavía no han pasado ni 10 años", continuó Bu. “Si piensas en ese desarrollo, ahora irá aún más rápido, en el futuro… ni siquiera puedes imaginar lo que está sucediendo. Estamos viendo muchas más interrupciones en esta industria”.
Los fabricantes de automóviles ahora se han desplazado en gran medida hacia el desarrollo de vehículos eléctricos. Se lanzarán unos 100 vehículos nuevos en los próximos cinco años que tienen un enchufe, posiblemente la mayor explosión única en un nuevo formato automotriz. Los vehículos eléctricos parecen preparados para seguir el asombroso y rápido crecimiento de la energía solar.
Solo en el último mes, Lamborghini y Bentley anunciaron nuevos planes para volverse eléctricos, uniéndose a Audi, BMW, Cadillac, Ferrari, Ford, GM, Hyundai, Mercedes Benz, Tesla, Toyota y VW, en producción, o planificación, desde innovadores autos pequeños hasta camiones y autocaravanas. También participan startups, especialmente en Estados Unidos, China y Europa.
Sin embargo, en los Estados Unidos, a pesar de los brotes verdes, el análisis de IHS Markit sugiere que los vehículos eléctricos solo pueden representar una cuarta parte de las ventas de automóviles de pasajeros nuevos para 2035. Por el contrario, IHS Markit pronostica que las ventas de vehículos eléctricos en la UE podrían alcanzar el 50 % como tan pronto como 2030.
Para 2035, el pronóstico de IHS concluye que solo el 13 % de los vehículos en circulación en los Estados Unidos serán eléctricos. Los datos detrás de esto son que los autos son activos de larga duración y el ciclo de renovación es lento: el vehículo liviano promedio en el país hoy tiene 12 años, frente a los 9.6 años en 2002.
Incluso en 2050, IHS proyecta que la mayoría de los vehículos en las carreteras de EE. UU. seguirán siendo alimentados por gasolina. Bu cuestiona este pronóstico y dice que ni siquiera se acerca a la tasa de cambio probable, y los analistas se ven obligados a adoptar puntos de vista conservadores.
“Esto es simplemente ridículo”, dijo Bu. “En Noruega, pasamos de una participación total en el mercado eléctrico del 3 % en 2012, y en 2022 espero que terminemos en alrededor del 80 %. Terminamos en 64.5% en 2021, totalmente eléctrico.
"Vemos que Alemania y el Reino Unido dedican menos tiempo a pasar del 2 % al 10 % de participación de mercado que Noruega. Eso es porque la tecnología se ha desarrollado mucho desde entonces. Simplemente se está moviendo cada vez más rápido en todos los mercados”.
Como Bu tuvo cuidado de señalar, las altas cifras de ventas de Noruega no se deben a que "un grupo de gurús de la eficiencia energética" comprara el mejor automóvil para la tierra. Se debe a las políticas gubernamentales, que incluyeron incentivos para la compra de vehículos eléctricos en lugar de los ICE.
Estos incluían una exención del IVA del 25 %, sin impuestos de compra/importación, sin impuesto de circulación anual y peajes reducidos, todo para impulsar la aceptación. Algunos, en vehículos de pasajeros, se están reduciendo lentamente, mientras que los incentivos para vehículos comerciales permanecen.
Los vehículos eléctricos más populares en EE. UU. en 2021 no fueron automóviles, sino bicicletas eléctricas
Las cifras de la Asociación de Vehículos Eléctricos Ligeros (LEVA) y BloombergNEF muestran que Estados Unidos importó casi 790.000 bicicletas eléctricas en 2021 , frente a 652.000 coches eléctricos, incluidos los híbridos enchufables. LEVA estima que las ventas anuales en Asia y Europa fueron mucho más altas: 35 millones y 3 millones, respectivamente. El futuro de la movilidad eléctrica claramente no es solo sobre cuatro ruedas, ya que los impulsores alimentados por batería ayudan a poner velocidad y alegría en los viajes en bicicleta y scooter. Tanguy Goretti, cofundador de Cowboy, fabrica y vende bicicletas eléctricas en un modelo directo al consumidor. La empresa se fundó en 2017 y ha lanzado cuatro bicicletas eléctricas de fabricación propia diferentes, que han ganado los premios de diseño Red Dot. Las bicicletas vienen con conectividad inteligente, que incluye 4G LTE y GPS, y, en particular, baterías extraíbles para facilitar la carga, con 70 km de alcance. Goretti le dijo a pv magazine que las ciudades pueden transformarse para las bicicletas en espacios de tiempo dramáticamente cortos, con los carriles para bicicletas de París surgiendo durante la pandemia como el último ejemplo. Y si bien la infraestructura de carga o los cambios de batería por bicicletas eléctricas y movilidad compartida serían útiles, Goretti explicó que los carriles para bicicletas son más importantes que cualquier otra característica para que las ciudades permitan más ciclismo. “Construye la infraestructura y vendrán las bicicletas. La seguridad es clave para tener más bicicletas, y descubrimos que ese es especialmente el caso de las mujeres ciclistas, así que esa es la clave”, dijo Goretti.
La vía rápida de Noruega
Johan Vasara, secretario de estado del Ministerio de Transporte de Noruega, dijo a pv magazine que el país comenzó con ambiciosos objetivos políticos para un transporte más ecológico. Luego implementó medidas económicas prácticas para dar un "empuje necesario", y el mercado recuperó el impulso más tarde.
“Es una mezcla de cosas. Por supuesto, es una combinación de objetivos políticos ambiciosos y el mercado, que eventualmente se hizo cargo para mantener la bola de nieve en marcha”, dijo. “Noruega tiene la transición más rápida del mundo hacia cero emisiones en el transporte por carretera, y para 2021 nuestros números muestran que los autos nuevos vendidos ahora alcanzan el 63,4 % de los autos que son completamente eléctricos [y el 21,3 % PHEV]”.
Las ambiciones continúan, confirma Vasara.
“Y ahora tenemos más objetivos. Para 2025, nuestro objetivo es que todos los turismos nuevos y vehículos comerciales ligeros vendidos sean vehículos de cero emisiones. Todos los buses urbanos nuevos, vendidos para el 2025, deben ser eléctricos o usar biogás”, dijo.
“Y para 2030, todos los vehículos pesados nuevos, el 75 % de los autocares de larga distancia y el 50 % de los camiones nuevos deberían ser vehículos de cero emisiones. Especialmente cuando se trata de vehículos pesados, la tecnología aún no está ahí. Pero al establecer metas ambiciosas a nivel nacional, también estás presionando a los productores”.
Vasara fue anteriormente alcalde de Kautokeino en Finnmark, una vasta área en el extremo norte. Es el municipio más grande de Noruega, más grande que la totalidad de Dinamarca, pero con solo 75.000 habitantes. Incluso en esta región, dijo Vasara, existe un interés creciente por los vehículos eléctricos.
“Tengo experiencia como alcalde en el municipio más grande de Noruega: vastas áreas de tundra y largas carreteras, básicamente sin gente viviendo allí. Incluso allí, vemos un interés creciente por los vehículos eléctricos: el 90 % del transporte que realizan las personas se realiza entre su hogar y la escuela, el jardín de infantes y los lugares que administra cargando su automóvil en casa. Cada vez más personas se están dando cuenta de eso”.
Dicho esto, si bien el mercado de Noruega está firmemente establecido a través de políticas gubernamentales, no es el caso en todos los países, incluso donde se fomenta la adopción de vehículos eléctricos.
Alex Barredo, analista de tecnología residente en España, dijo que a pesar del potencial de la luz solar, la energía solar y los vehículos eléctricos, España languidece en comparación.
“Entre los países europeos, España tiene uno de los niveles más bajos de adopción de vehículos eléctricos. La participación del mercado de automóviles todavía está por debajo del 2,7% en 2021, muy por debajo del 11,2% de Europa Occidental”, dijo Barredo. “El apoyo político está ahí, y los incentivos no están lejos de los de otros países de la UE, pero la suma final es una especie de pesadilla burocrática después de que un ciudadano compra el automóvil”.
También existen vínculos con la energía solar y otras energías renovables, pero principalmente con contratos de suministro de electricidad "solo ecológicos" que se comprometen a comprar el total de la energía suministrada a partir de fuentes renovables. Barredo lamentó un tema muy español: los entornos urbanos, con estacionamientos limitados.
“La infraestructura es el talón de Aquiles de los vehículos eléctricos, y más aún en España, que es el país europeo con la mayor proporción de familias que viven en pisos: 66 %, frente al 16 % del Reino Unido y el 23 % de la UE. Esto significa que la carga nocturna barata mientras el coche está en el garaje, que es la mejor propuesta para los vehículos eléctricos, está fuera de discusión para la mayoría de las familias en España”.
Más allá de los cambios de motor
David Tyfield, profesor de transiciones sostenibles y economía política en la Universidad de Lancaster, señaló que el cambio a un EV es más que un simple cambio de motor. Y en entornos urbanos, como en España, tendrá implicaciones de largo alcance.
“Creo que subestimamos cuán grande será la diferencia, cómo el EV cambiará ciudades y vidas. No solo ser el número dominante de ventas reales de automóviles nuevos, sino también dominar los vehículos en la carretera. No solo vehículos privados, sino en todos los ámbitos: carga, transporte público, camionetas livianas”, dijo Tyfield. “El problema para nuestro entendimiento es que la gente realmente cree que el vehículo eléctrico es solo el sistema de automóvil existente con un motor cambiado”.
En contraste con este entendimiento, Tyfield argumenta que fueron los aspectos geopolíticos los que informaron el crecimiento del automóvil ICE. Los automóviles que Estados Unidos construyó en la década de 1950, la mitología de la carretera abierta y la libertad de un vehículo cimentaron la producción de automóviles como una industria globalizada basada en el ICE.
“El automóvil con motor de combustión interna se convirtió en el artículo más consumido y producido en masa del auge de la posguerra. El sistema EV establecido será, creo, muy diferente al sistema de movilidad del motor de combustión interna, y parte de una transformación mucho mayor de la movilidad en las ciudades. Y seguimos en las pendientes pequeñas todavía, y nadie sabe lo que nos depara la montaña”, dijo Tyfield.
“Debemos prepararnos para las grandes conmociones que aún se avecinan en el camino hacia la descarbonización generalizada del transporte... incluida [a] la propiedad privada”.
Un elemento de esta profunda transformación es la tecnología del vehículo a la red, una característica cada vez más importante de los vehículos eléctricos más nuevos. Sin embargo, el camino hacia estándares universales para crear un activo de red a partir de flujos de energía bidireccionales aún está en desarrollo.
EV significa energía solar
Las aplicaciones directas de la energía solar en relación con los EV se aplican a diferentes escalas. En un nivel, Bu dijo que la propiedad de EV está impulsando la adopción de energía solar.
“El interés en los paneles solares realmente está aumentando, especialmente el año pasado. La crisis de los precios de la electricidad en Europa ocurrió en Noruega, que realmente nunca antes había sucedido a este nivel, porque hemos tenido una abundancia de electricidad. Y en este momento, son las empresas que instalan paneles solares las que están luchando”, dijo Bu. “Hay tanta demanda que realmente no pueden entregar lo suficiente”.
“Realizamos una pregunta de encuesta [en un informe anual] preguntando si las personas se interesan más en la eficiencia energética y demás después de adquirir un vehículo eléctrico, y la mayoría dice que sí. Nuestros miembros obtienen un EV y continúan, obtienen paneles solares, comienzan a buscar todo para hacer que los hogares sean lo más eficientes posible en lo que respecta al uso de energía”.
En el otro extremo de la discusión está la gran escala, donde los proveedores y participantes de PV están comenzando a pensar en el futuro.
Un ejemplo es Enphase Energy, que adquirió el proveedor del mercado de carga de vehículos eléctricos ClipperCreek a fines del año pasado, y es poco probable que sea la última alianza entre operadores.
Frank Gordon, director de política de la Asociación de Energía Renovable y Tecnología Limpia (REA), dijo a pv magazine que en el Reino Unido, los desarrolladores de parques solares que buscan cargas pueden necesitar pensar de forma creativa para futuros compradores, como las estaciones de carga.
"Hemos visto la noticia de que el Reino Unido puede tener hasta 35 GW de energía solar sin subsidio, por lo que esta sección del mercado se está desarrollando bien", dijo Gordon. “Los desarrolladores ahora pueden tener desafíos en términos de encontrar compradores si el mercado comienza a saturarse y no hay un nuevo apoyo del gobierno a través de subastas adicionales de contratos de Pot 1 por diferencia (CfD). La subasta actual de CfD del Reino Unido está en marcha, pero no hay más fechas para las próximas.
“La integración de estaciones de carga de energía solar fotovoltaica y EV, tanto a gran escala como in situ, puede representar una ruta cada vez más útil al mercado para los desarrolladores de energía solar. Hay espacio para el crecimiento en áreas como las marquesinas de aparcamientos solares con carga integrada de vehículos eléctricos.
“Nos gustaría ver condiciones de conexión a la red más relajadas, más subastas de CfD y un acuerdo de control de precios favorable del operador de la red de distribución (DNO) para desbloquear las barreras en las redes regionales con el fin de ayudar a habilitar esto, respaldado por normas nacionales profundas y transparentes. mercados de flexibilidad para el almacenamiento de energía”.
FV integrada en el vehículo
En enero de este año, en el lanzamiento de un automóvil conceptual, Mercedes-Benz agregó 117 células solares al techo de su automóvil Concept Vision EQXX. Al trabajar con Fraunhofer ISE, la compañía afirmó que el sistema fotovoltaico integrado en el vehículo (VIPV) podría agregar 25 km de alcance cada día.
Un estudio de Fraunhofer ISE en septiembre del año pasado centrado en vehículos comerciales, incluidas furgonetas y camiones eléctricos, descubrió que el período de recuperación más rápido de 3,4 años se produjo en los camiones de reparto VIPV rurales. El estudio sugiere que VIPV se volverá más viable con el tiempo, con la producción en masa de componentes de VIPV reduciendo los costos y las mejoras continuas en la eficiencia fotovoltaica.
Gautham Ram fue más cauteloso con el VIPV para vehículos de pasajeros, lo que sugiere que sería más efectivo agregar PV en la azotea.
“Espero que algunos o muchos vehículos eléctricos adopten esta idea, especialmente si la economía se vuelve más atractiva. La cantidad de energía solar que podemos agregar al automóvil depende de si se agrega al techo existente o se diseña el vehículo de abajo hacia arriba para maximizar el área fotovoltaica [como la startup holandesa Lightyear]”, dijo Ram.
“[Pero para los vehículos de pasajeros] no estoy seguro del período de amortización. VIPV costará mucho más que la fotovoltaica en la azotea. El rendimiento es mucho menor debido a la orientación no óptima del techo del automóvil y a la sombra del entorno... un sistema de techo más grande en la oficina o en el hogar podría generar rendimiento a través de una mejor orientación y ser más económico en general".
Este contenido está protegido por derechos de autor y no se puede reutilizar. Si desea cooperar con nosotros y le gustaría reutilizar parte de nuestro contenido, comuníquese con: editors@pv-magazine.com.
