Bajo el lema "Driving Tomorrow", el Salón del Automóvil de Fráncfort del pasado año presentó al público una mirada hacia el futuro. Un futuro en el que la toma de corriente sustituirá al surtidor de combustible.
Durante un evento de una semana de duración que también atrajo a cientos de manifestantes contra el cambio climático, los modelos más deslumbrantes de la exposición presentaron una característica en común: todos eran eléctricos.
Ansiosos por sacar brillo a sus credenciales ecológicas, los fabricantes de automóviles desvelaron un vertiginoso despliegue de nuevas tecnologías. Entre ellas se encontraban baterías recargables de última generación, celdas de combustible de hidrógeno e incluso un coche de rally totalmente eléctrico.
Pese a tanto glamur, es evidente que sustituir el motor de combustión no va a ser barato. Pero la industria automovilística tampoco carece de incentivos para volverse ecológica. En Europa y China, los fabricantes de coches se ven presionados para cumplir con nuevas normativas medioambientales. Quienes contaminan se enfrentan a fuertes sanciones, mientras que las empresas que continúen fabricando coches no eléctricos serán objeto de un gran número de nuevas normas que cubrirán todos los aspectos: desde la eficiencia energética hasta los presupuestos para investigación y desarrollo.
Aun así, el camino hacia el transporte de cero emisiones no está libre de obstáculos. El precio de los vehículos eléctricos, por ejemplo, todavía es demasiado elevado como para convencer a muchos conductores para que abandonen los coches tradicionales a base de combustible.
La infraestructura, o más bien la falta de ella, es un embudo. La red de distribución de electricidad actual casi con toda probabilidad tendrá dificultades para hacer frente a la llegada de millones de vehículos eléctricos hambrientos de energía durante la próxima década. Las redes de suministro eléctrico requerirán mayor inversión –se estiman 3 billones USD de inversión en infraestructura de transmisión en la década hasta 2026.1
Cambio de velocidades
La electrificación está tomando velocidad. Según la Agencia Internacional de la Energía, la flota global de vehículos eléctricos aumentó hasta los 5 millones en 2018, 2 millones más que el año anterior. Esto equivale a 36 millones menos de toneladas de emisiones por CO2 bombeadas a la atmósfera.
En 2030, podría haber un total de 18 millones de vehículos eléctricos circulando por las carreteras solo en China y Europa, una cifra mayor que el número de coches de gasolina y diésel en conjunto.2
Tales previsiones podrían considerarse optimistas a primera vista. Pero los poderosos organismos reguladores y las nuevas tecnologías representan potentes catalizadores del cambio.
China, el mayor mercado mundial de vehículos eléctricos, ha prohibido las inversiones en nuevas fábricas de motores de combustión interna desde enero, basándose en subvenciones existentes para impulsar la aceptación de los vehículos eléctricos.
Europa, el segundo mercado más importante, también ha introducido nuevos y exigentes estándares sobre emisiones. Cada fabricante de automóviles debe limitar ahora las emisiones de toda su flota a una media de 95 g de CO2/km para finales de 2020, en torno a un 20% por debajo del nivel medio de emisiones en 2018. Este límite se reducirá a 81 g en 2025 y a 59 g en 2030.
Aquellos que no consigan cumplir con estos estándares, pagarán un precio muy alto: la sanción asciende a 95 EUR por cada g/km de exceso de emisiones por vehículo. Los fabricantes de automóviles que no consigan mejorar sus emisiones de CO2 en comparación con los niveles de 2019 se enfrentan a posibles sanciones de varios miles de millones de euros cada año.
Más grandes, mejores y con más autonomía
Las tendencias tecnológicas son tan poderosas como las normativas, entre otros motivos porque son esenciales para reducir el precio de venta al público de los vehículos eléctricos.
El progreso en este sentido ha sido alentador.
En 2025, comprar casi cualquier vehículo eléctrico probablemente será más barato que comprar coches convencionales.3
Esto hace que el factor económico a la hora de conducir un vehículo eléctrico sea aún más atractivo que hoy en día, ya que el coste de funcionamiento de un vehículo eléctrico supone una parte de lo que se gasta en el mantenimiento de un devorador de carburante.4
La reducción de precios de los vehículos eléctricos tendrá lugar cuando la producción aumente y las tecnologías innovadoras sean más baratas.
Los avances en la tecnología de baterías de ion de litio han sido especialmente impresionantes: los costes de las baterías han descendido un 90% en la última década, y se pronostica un nuevo descenso del 47% de aquí a 2024.5
Al mismo tiempo, los fabricantes han aumentado de forma constante el contenido de níquel en las células de las baterías para impulsar la capacidad, reducir el peso y prolongar la autonomía de conducción de los vehículos eléctricos. El coste de las baterías de tipo NMC 622 ha descendido un 20% desde 2016 a 112 EUR/kilovatio por hora (kWh).6
La siguiente generación NMC 811 –cuya autonomía para los vehículos eléctricos se espera que supere los 500 km – debería alcanzar los 69 EUR/kWh en los próximos años.
Los cargadores de baterías también se están haciendo más rápidos, ayudando a los conductores a volver a la carretera rápidamente.
Algunos de los nuevos supercargadores funcionan con una potencia de 250 kW –en comparación con el rango actual de entre 3 y 200 kW. Estos podrían proporcionar a los conductores hasta 120 km de autonomía por cada cinco minutos de carga. Una nueva red de carga en Alemania debería permitir hasta una carga de 350 kW.
Seguir mejorando es posible, pero más difícil de conseguir.
Los cargadores ultrarrápidos requieren un suministro de energía similar a las necesidades de electricidad máximas de unos 60 hogares promedio.7 Funcionan con el sistema de corriente continua (CC) para bombear la batería con rapidez. Lo que significa que primero deben convertir la corriente alterna (CA) facilitada por la red en corriente continua (CC).
Esto requiere avances en la electrónica de potencia y los sistemas semiconductores.
Una vez que tales tecnologías sean plenamente viables, se combinarán con el empleo de nuevos materiales (véase más abajo) para crear vehículos eléctricos más limpios y aún más potentes.
Un futuro eléctrico no resulta entonces tan lejano como parecía. El motor de combustión interna se está acercando al fin de su trayecto.
[1] Northeast Group
[2] Bloomberg New Energy Finance (BNEF)
[3] Consejo Internacional sobre Transporte Limpio, abril de 2019
[4] El coste de la carga eléctrica para 500 km es de unos 5 EUR, una décima parte del coste de la gasolina o el diésel.
[5] BNEF
[6] Cátodo níquel-manganeso-cobalto con una composición de 60% de níquel, 20% de manganeso y 20% de cobalto. Fuente: P3
[7] En base a un contrato de suministro eléctrico medio de 6 kW
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SiC: material estelar a partir de polvo estelar
El carburo de silicio (SiC) se encuentra entre los nuevos materiales que están siendo incorporados por los fabricantes de vehículos eléctricos para impulsar la eficiencia. Descubierto por primera vez en meteoritos con 4.000 millones de años de antigüedad, el carburo de silicio es un resistente compuesto cristalino de silicio y carbono que, utilizado en un semiconductor como una alternativa al silicio, permite a un motor eléctrico funcionar a tensiones más altas.
Los dispositivos de carburo de silicio son más pequeños, rápidos y eficientes que sus equivalentes de silicio a la hora de tratar con aplicaciones de mayor tensión. También poseen el potencial de reducir a la mitad el tiempo de carga y aumentar la autonomía hasta en un 20%.8
Se espera que la demanda de carburo de silicio por parte de la industria automovilística mundial aumente a un ritmo de crecimiento compuesto anual de más del 60% entre 2018 y 2030.9
[8] Con base en el convertidor de carburo de silicio de Delphi Technologies con sistemas eléctricos de hasta 800 V; Informe de investigación de Goldman Sachs sobre el carburo de silicio, noviembre de 2018
[9] Informe de investigación de Goldman Sachs sobre el carburo de silicio, noviembre de 2018
