Avanzando hacia una movilidad totalmente eléctrica

La Unión Europea establece, dentro de su marco de actuación en materia de clima y energía, un objetivo de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de al menos el 40% para el año 2030 respecto a los niveles de 1990 para todos los países miembros.

Una de las estrategias que, sin duda, contribuiría al cumplimiento de estos objetivos es la sustitución de los vehículos de combustión por vehículos eléctricos en nuestras carreteras.

En este artículo revisaremos cuál es la situación actual del proceso de transición hacia una propulsión totalmente eléctrica y algunos de los aspectos que condicionan su adopción por parte de los conductores.

Expansión de vehículos eléctricos en Europa

Según el informe “Hitting the EV inflection point” de Bloomberg Finance, en los últimos años, la venta de vehículos eléctricos en Europa ha crecido de forma importante pero desigual.

En el grupo de cabeza destaca el caso de Noruega, que ha establecido el objetivo de dejar de vender vehículos de combustión en 2025, y en donde el año pasado el 76.4% de los vehículos vendidos fueron eléctricos.

En el otro extremo se sitúan países más al sur como España o Francia que han retrasado hasta 2040 la fecha de prohibición de venta de vehículos de combustión y en donde las cuotas de ventas de los vehículos eléctricos fueron mucho más modestas (5,1% y 11,5% respectivamente).

Vehículos eléctricos sobre el total de ventas por país en 2020
Fuente: “Hitting the EV inflection point”, Bloomberg Finance 2021 

¿Qué factores condicionan la decisión de compra de un vehículo eléctrico?

Más allá del impulso a las ventas que puede suponer la implantación de políticas públicas como la futura prohibición de ventas, lo cierto es que existen a nivel técnico varios problemas que afectan negativamente a la decisión de compra de un vehículo eléctrico frente a uno de combustión:

• Mayor coste de fabricación: Actualmente un vehículo eléctrico es aproximadamente un tercio más caro que su equivalente en motor de combustión, principalmente debido al elevado coste de las baterías.
• Ansiedad de autonomía. Se conoce con este término al miedo que tienen los conductores a quedarse sin batería y sin posibilidad de recargar durante un trayecto. Aunque cada vez es más frecuente encontrar puntos de recarga individuales en los garajes de nuestras casas, esta solución solo cubre las necesidades de desplazamiento diario basada en trayectos cortos que no excedan la autonomía del vehículo. Sin embargo, para desplazamientos largos, no existe actualmente una infraestructura de recarga comparable en rapidez, comodidad y disponibilidad a la red actual de repostaje de combustible.

Sobre el primer punto, se espera que la mejora en la producción de baterías y el aprovechamiento de economías de escala derivadas de mayores niveles de producción llevarán a una paridad de precios entre los vehículos eléctricos y los de combustión entre 2025 y 2027.

En cuanto a la infraestructura de recarga, la densidad de puntos de recarga es todavía muy baja en países del sur y del este de Europa y se necesitará un enorme esfuerzo en los próximos años para garantizar una cobertura adecuada de todo el territorio, especialmente teniendo en cuenta que se espera que al final de esta década la mitad de los vehículos vendidos sean eléctricos.

Distribución de puntos de recarga rápida (azul) y ultra-rápida (rojo) en Europa
Fuente: Transportenvironment.org (2021)

Esta situación ha favorecido la búsqueda de soluciones innovadoras alrededor de la recarga de vehículos eléctricos como los servicios de recambio de batería como gogoro o NIO power swap muy desarrollados en Asia.

Pero ¿Y si los coches pudieran recargarse mientras circulan por la carretera?

Una posibilidad complementaria a las que hemos visto es dotar a las carreteras de mecanismos para recargar los vehículos mientras circulan sobre ellas.

Aunque suene a ciencia ficción se está trabajando ya desde hace algunos años en desarrollar estas soluciones y existen, ahora mismo, dos tecnologías en pruebas:

• Tecnología inductiva: La energía eléctrica para la recarga de las baterías se genera por inducción magnética mediante el uso de bobinas ubicadas bajo el firme de la carretera. La energía eléctrica resultante es capturada por un adaptador ubicado en los bajos del vehículo que posteriormente la transmite a la batería para su recarga. Se trata de una tecnología inalámbrica en la que no es necesario que el adaptador entre en contacto con la carretera. Algunas de las empresas que están trabajando en estas soluciones son Magment (Alemania) y Electreon (Israel).
• Tecnología conductiva: En este caso, la energía eléctrica es transmitida por la carretera al vehículo mediante el uso de un riel electrificado que entra en contacto físicamente con el adaptador del vehículo para obtener la energía necesaria para recargar la batería. Se trata de un sistema similar al de los “Scalextric” de nuestra infancia. Esta tecnología se está desarrollando principalmente en Suecia por las empresas Evias y Elonroad.

La tecnología inductiva es la que parece que parece presentar mayor potencial, tanto por el grado de adopción por parte de la industria (sus especificaciones están recogidas en el estándar SAE J2954) como por la variedad de casos de uso que se han identificado:

• Carga estática: La carga se realiza con el vehículo detenido y posicionado sobre una zona específica de recarga instalada sobre o bajo el asfalto. Ejemplos: Servicio de recarga en plazas de aparcamiento para vehículos particulares o recarga en paradas establecidas en el caso del transporte público. Es el caso de uso más avanzado y existen multitud de productos comerciales en el mercado que lo ofrecen.
• Carga semi-dinámica. La carga se realiza en el vehículo alternando periodos de parada con periodos de movimiento en tramos cortos y controlados. Por ejemplo: paradas de taxis.
• Carga dinámica. La carga se realiza con el vehículo en movimiento circulando sobre un carril especial.
• Car to Grid (C2G). La energía eléctrica se transfiere desde vehículos con exceso de carga a la red. Este servicio podría llevar asociado un mecanismo de compensación a los usuarios mediante bonos o tokens que podrían ser intercambiados por descuentos u otros servicios en el corredor.

La recarga dinámica tiene la ventaja añadida de que, una vez desplegada en una cantidad suficiente de carreteras, permitiría trabajar con baterías de menos capacidad, lo que reduciría el precio de fabricación de los vehículos.

Adicionalmente, la posibilidad de recargar vehículos en movimiento abrirá también nuevas vías de ingresos para los operadores de infraestructuras, permitiendo enriquecer el porfolio de servicios ofrecidos a sus usuarios. Tecnologías como IoT y Blockchain podrán ayudarnos a crear los sistemas necesarios para monetizar este servicio.

¿Qué proyectos piloto de recarga dinámica se están ejecutando?

En Ferrovial, seguimos muy de cerca estos desarrollos tecnológicos con el objetivo de valorar su aplicación en los mercados en los que operamos y esperamos poder compartir muy pronto novedades con todos vosotros.