El camino hacia un futuro EV todavía tiene algunos baches. Aquí se explica cómo solucionarlos.

E-MovilidadEnergía renovable

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17 de abril de 2022

A pesar de los esfuerzos de los formuladores de políticas, varios problemas aún obstaculizan la adopción generalizada de vehículos eléctricos. Aquí hay una guía para esos desafíos y cómo podemos resolverlos.

 

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Director sénior de estrategia, Envision Digital, Envision Group, Envision Group


 

  • En todo el mundo, los gobiernos están impulsando el cambio de los automóviles que funcionan con combustibles fósiles a los vehículos eléctricos.
  • Pero varios problemas aún plantean obstáculos para la adopción generalizada de vehículos eléctricos.
  • Aquí hay una guía para esos desafíos y cómo podemos resolverlos.

 

A fines de 2021, Alemania anunció que las ventas de nuevos vehículos impulsados ​​por motores de combustión interna (ICE) finalizarían en 2030. La medida no tomó por sorpresa a la industria, a pesar de que el país tiene una de las flotas ICE en uso más grandes del mundo y siendo el orgulloso hogar de marcas tradicionales como Mercedes-Benz, Audi y Porsche. Con más de 40 países comprometiéndose a eliminar gradualmente los vehículos ICE antes de 2050, Alemania simplemente se unió a la carrera internacional para reducir las emisiones y electrificar el transporte.

 

A nivel mundial, las ventas de vehículos eléctricos (EV) crecieron un 80 % en 2021 y empresas como Toyota y Volkswagen anunciaron una inversión de 170 millones de dólares en electrificación. Además de eliminar las emisiones de escape y abordar parte del 23 % de las emisiones globales de CO2 aportadas por el sector del transporte, los vehículos eléctricos también brindan flexibilidad clave a la red a medida que hacemos la transición a una mayor proporción de suministro de energía renovable (RE). Sin embargo, a pesar de este impulso global, los vehículos eléctricos solo representaron el 7.2 % de las ventas mundiales de automóviles en 2021. La revolución eléctrica aún tiene un largo camino por recorrer.

 

Desafíos para la adopción generalizada de vehículos eléctricos

 

El costo de capital siempre ha sido un factor importante en la decisión de compra de EV, con el 63% de los consumidores creyendo que un EV está más allá de su presupuesto. Sin embargo, con la caída del costo de las baterías y la paridad de costos entre los EV y los vehículos ICE para 2026, el enfoque se está desplazando hacia el desafío de escalar la infraestructura necesaria y el suministro de materias primas para permitir la adopción masiva de EV. Estos son cuatro de los problemas que enfrentamos:

 

1. Infraestructura de carga inadecuada

 

En comparación con las estaciones de servicio tradicionales, las estaciones de carga son más difíciles de encontrar, normalmente limitadas por los costos de inversión y el difícil desarrollo de la infraestructura. El costo de instalación, desde $2,500 por un cargador más lento hasta $35,800 por un cargador rápido, más tarifas varias, como permisos y regulaciones, han hecho que las estaciones de carga sean una inversión costosa. Además, permitir que las personas carguen donde suelen estacionarse, en casa o en el trabajo, tiene sus propios desafíos, como lidiar con edificios de múltiples inquilinos, administrar la conexión a la red y la disponibilidad de espacios de carga. Esto da como resultado una red más pequeña de estaciones de carga funcionales y ha disuadido a los consumidores de cambiarse a los vehículos eléctricos.

 

2. Riesgo de sobrecarga de la red

 

Las redes eléctricas ya están bajo presión a medida que nos enfrentamos a una mayor participación de energía renovable y al desafío de un suministro de energía más intermitente. La mayor adopción de vehículos eléctricos agrega más carga de electricidad, lo que podría requerir una nueva inversión en infraestructura de red para satisfacer esta mayor demanda. Pronosticar cuándo y dónde se necesita esta energía es un desafío adicional que enfrentan las empresas de servicios públicos y los generadores de energía a medida que luchan por comprender el mercado de vehículos eléctricos en rápido crecimiento. Sin embargo, existe un menor riesgo de sobrecarga de la red si los vehículos eléctricos se cargan durante las horas de menor actividad, es decir, a altas horas de la noche o temprano en la mañana.

 

El camino hacia un futuro EV todavía tiene algunos baches. Aquí se explica cómo solucionarlos.

 

3. Perfil de rejilla con alto contenido de carbono

 

Las redes eléctricas grises, con su alta dependencia de los combustibles fósiles, disminuyen la eficacia de los vehículos eléctricos como una forma para que las empresas y los consumidores reduzcan sus emisiones. Por lo tanto, es crucial descarbonizar la red tanto como sea posible para convencer a los compradores de que su cambio a un EV vale la pena y reduce las emisiones de carbono.

 

4. Minerales críticos finitos y metales de tierras raras

 

Los vehículos eléctricos utilizan aproximadamente seis veces más insumos minerales que los vehículos ICE. El pronóstico de la AIE de 70 millones de vehículos eléctricos en las carreteras para 2040 irá acompañado de un aumento de 30 veces en la demanda de minerales. No hay escasez de estos recursos subterráneos, sino más bien una preocupación sobre si se extraerán de manera sostenible, en línea con la gobernanza de la responsabilidad social y a tiempo para satisfacer la demanda. Se anticipa que habrá escasez de níquel y desafíos para aumentar la producción de litio. Esta escasez de suministro también puede hacer que los fabricantes utilicen insumos minerales de menor calidad, lo que afectará negativamente el rendimiento de la batería.

 

Los avances en tecnología pueden ayudar a mitigar estos desafíos

 

La tecnología desempeñará un papel importante para habilitar la carga y la infraestructura de la red y mantener un suministro constante de minerales críticos para respaldar la adopción generalizada de vehículos eléctricos a un costo asequible.

 

1. Carga inteligente y flexible

 

Los automóviles normalmente están inactivos el 95% del tiempo. La tecnología de carga inteligente y flexible utiliza la energía no utilizada de las baterías de los automóviles para proporcionar un suministro de electricidad adicional a la red durante los momentos de máxima demanda o, en algunos casos, simplemente pausa o reduce de manera inteligente la energía de carga. Por el contrario, permite a los consumidores recargar durante las horas de menor actividad, a un tercio o menos del precio de carga de la hora punta, lo que reduce la congestión de la red durante las horas punta y el costo para los consumidores. Al permitir que los propietarios de vehículos eléctricos programen la carga en función de las limitaciones de energía, el precio y la prioridad, y vendan la energía no utilizada a la red, el sistema de carga puede anticipar mejor los picos repentinos en la demanda de electricidad. La tecnología también permite que la red aumente la capacidad, satisfaga la mayor demanda de vehículos eléctricos a un menor costo para los consumidores, reduzca el estrés del sistema de red y evite aumentos repentinos en los precios de la energía.

 

2. Gestión inteligente de la energía para una gestión eficaz de la carga de vehículos eléctricos

 

Los sistemas de gestión de energía organizan los activos de generación (como instalaciones de energía solar o eólica) y los activos de demanda (como cargadores de vehículos eléctricos, sistemas de calefacción y refrigeración e iluminación) de un sistema de energía en una plataforma digital integrada. Esto permite el monitoreo en tiempo real del estado y el rendimiento de los activos a través de la conectividad de Internet de las cosas (IoT) y algoritmos impulsados ​​por IA, que a su vez maximizan el consumo de energía renovable, lo que reduce los costos operativos y las inversiones en sistemas. También permite que los vehículos eléctricos y el almacenamiento estacionario se cooptimicen con otros activos conectados a la red, proporcionando servicios adicionales de estabilidad de la red compatibles con los recursos locales de energía renovable, para equilibrar la carga y garantizar un suministro de energía constante y precios de mercado estables.

 

3. Supervisión, análisis y reciclaje de baterías

 

El monitoreo y análisis de baterías habilitado por AIoT para vehículos eléctricos y almacenamiento estacionario permite el mantenimiento predictivo y la optimización del uso que puede extender la vida útil de la batería, lo que ayuda a reducir la necesidad de baterías nuevas y la presión de la cadena de suministro. Además, los datos pueden respaldar mejores decisiones sobre cuándo reutilizar o reciclar las baterías e identificar las celdas individuales que están dañadas (en lugar de desechar todo el paquete de baterías), lo que simplifica y optimiza el reciclaje de las baterías de iones de litio.

 

El camino a seguir

 

Con la transición a los vehículos eléctricos bien encaminada, impulsada por las crecientes preocupaciones ambientales, la legislación gubernamental y los incentivos financieros, los desafíos que presenta este cambio no hacen más que aumentar. Afortunadamente, junto con otras soluciones de hardware, fabricación y cadena de suministro, la tecnología asistida por AIoT nos permite superar muchos desafíos. La tecnología de carga inteligente mejora la infraestructura de carga y la experiencia del cliente. La gestión inteligente de la energía mejora la gestión de la carga estacionaria y de los vehículos eléctricos, lo que reduce el riesgo de sobrecarga de la red y permite un mayor consumo de energía renovable. El monitoreo, el análisis y el reciclaje de baterías mitigan la escasez de suministro que enfrenta la creciente demanda de los minerales necesarios para las baterías al extender la vida útil y la reutilización.

 

Con el impulso global para reducir las emisiones, junto con las tecnologías que aceleran la electrificación del transporte, más países seguirán a Alemania y otras naciones al prohibir las ventas de vehículos con motor de combustión. Sabiendo que la prohibición podría aplicarse a partir de 2030, la pregunta que queda es: ¿las empresas, los distritos y las ciudades están listos para cambiar a los vehículos eléctricos en esta década?

 

Este artículo fue publicado originalmente por el Foro Económico Mundial el 31 de enero de 2021 y se ha vuelto a publicar de acuerdo con la Licencia pública internacional Reconocimiento-No comercial-Sin derivados 4.0 de Creative Commons. Puedes leer el artículo original aquí. Las opiniones expresadas en este artículo pertenecen únicamente al autor y no a WorldRef.


 

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