Frank Muehlon ABB E-Mobility Infrastructure Solutions Heidelberg, Germany, frank.muehlon@de.abb.com
Sin duda, el crecimiento del mercado de los VE está cobrando impulso, y algunos analistas predicen que para 2040 habrá 559 millones de VE en la carretera y el 33 % de la flota global será eléctrica [1]. No obstante, ya se ha avanzado mucho en el camino hacia este escenario de transporte más sostenible.Como prueba de la tendencia, ABB está asistiendo a una creciente demanda de soluciones de carga de vehículos eléctricos públicos y privados, con más de 10500 cargadores rápidos de CC vendidos en 73 países en 2019. ABB también está ayudando a las partes interesadas de todo el mundo a establecer servicios de autobuses eléctricos que reducen el impacto humano sobre el medio ambiente →1.
Para ofrecer su visión de un futuro sostenible y libre de emisiones, y satisfacer la creciente demanda en el ámbito de los VE, ABB tiene que innovar constantemente y desarrollar nuevas soluciones. La larga trayectoria de ingeniería y la sólida cultura de I+D de ABB son factores importantes que determinan la capacidad de la empresa para impulsar tecnologías pioneras en el área de la movilidad eléctrica. Por ejemplo, ABB cofundó las normas de carga de la alianza CHAdeMO y CCS. ABB lanzó su primer cargador rápido de CC en2010, las primeras redes de carga de CC de todo el país en 2012 y las primeras redes de carga para autobuses eléctricos en Europa en 2016.
Transporte sostenible para el futuro
ABB cree que existen tres retos subyacentes clave asociados a la consecución de un transporte sostenible. En primer lugar, la inversión en el sector debe seguir aumentando, no solo la inversión de los fabricantes de equipos originales (OEM) de vehículos en la mejora de la tecnología de las baterías para conseguir mayor autonomía y rentabilidad, sino también las inversiones de terceros en una red de infraestructuras de carga generalizada para satisfacer la creciente demanda. En muchos mercados, la situación actual presenta un panorama bastante diferente. En el caso de Estados Unidos, por ejemplo, si bienen 2017 se vendieron 200 000 vehículos eléctricos,no se ha producido una expansión proporcional dela infraestructura de carga en el país. Esta falta de correspondencia hace que los consumidores carezcan de confianza y tengan ansiedad de autonomía, que son las dos principales barreras para la adopción de los VE. A modo de respuesta, ABB está colaborando con Electrify America, una filial de Volkswagen Group of America, que es uno de los principales propietarios y gestores de la infraestructura de vehículos eléctricos de Estados Unidos y Canadá, para crear la mayor red de estaciones de carga rápida jamás vista en el país.
En segundo lugar, debemos centrar la atención en la normalización y la operabilidad. El sector automovilístico solo tiene que echar un vistazo al sector del transporte público eléctrico para ver que las tasas de adopción aumentan significativamente con cada vez menos normas sobre carga. Para crear un cambio positivo para el futuro, este enfoque debe replicarse en los vehículos de pasajeros. En este caso, será fundamental la estrecha colaboración de las partes implicadas.
En tercer lugar, el mundo tiene que aceptar que su ecosistema energético tiene que evolucionar para permitir un futuro libre de emisiones. Un aspecto clave de este ecosistema futuro es establecer una infraestructura eléctrica fiable con bajos costes de mantenimiento que permita a las ciudades dar respuesta cómodamente a los picos de demanda. Las redes eléctricas seguras, flexibles e inteligentes son de vital importancia para dar respuesta a estos picos.
En este caso, por ejemplo, la integración de recursos energéticos, la instalación de tecnologías domésticas más inteligentes vinculadas a la carga de VE privados y la adopción de VE con mayores capacidades de batería podrían convertir los hogares en redes autosuficientes. La energía almacenada en las baterías de los coches eléctricos podría volver a venderse a la red eléctrica, lo que permitiría que las comunidades residenciales y comerciales se convirtieran en participantes activos de la revolución energética. En este contexto, ABB está desarrollando actualmente un cargador doméstico de CC bidireccional y está trabajando estrechamente con agregadores de energía para configurar soluciones de infraestructura fiables.
A prueba de futuro gracias a la carga de alta potencia
Actualmente, el ritmo de cambio, tanto de los mercados comerciales como de los de consumo, viene marcado por la necesidad de cargas más rápidas y de mayor potencia. Sin embargo, el sector se enfrenta a un desafío clave: la capacidad de las baterías actuales de los VE. Actualmente, la carga de CC sigue siendo demasiado potente para la mayoría de los vehículos de consumo, aunque esto puede cambiar con el lanzamiento inminente del primer coche de consumo, como modelo en 2020, capaz de asumir esta potencia: el Porsche Taycan.
Si bien las actuales baterías de VE no tienen capacidad para almacenar el nivel de carga disponible en un cargador de alta potencia, algunos productos como el cargador Terra HP (de alta potencia) de ABB dan servicio tanto a las baterías de hoy como a las baterías de mayor capacidad de mañana y, por lo tanto, proporcionan una solución a prueba de futuro que promoverá el desarrollo de los VE de nueva generación. Capaz de suministrar 350 kW de potencia, el Terra HP puede añadir 200 km de autonomía a un VE en un plazo de tiempo (8 minutos) no mucho mayor del que necesita para repostar un vehículo con motor de gasolina.
Mientras tanto, en el caso de autobuses y camiones, actualmente el sector está limitado a una carga máxima de 600 kW. Sin embargo, ABB está seguro de que aquí también hay margen para la evolución, con una carga de 1 MW en el horizonte.
La inversión de 10 millones de dólares de ABB en un nuevo centro de I+D, inaugurado en septiembre de 2019, incluye la creación de instalaciones para aumentar las capacidades de ABB en el crecientesegmento de autobuses eléctricos, lo que facilitará que ABB desarrolle soluciones pionerasen este campo.
El poder de la colaboración
Junto con el progreso tecnológico surge la necesidad de una mayor colaboración, que es un poderoso facilitador de la innovación en el ámbito de los EV. El trabajo con otros actores de alto perfil permite a ABB ampliar los límites de la tecnología y desarrollar nuevas soluciones. Ante la rápida evolución del sector de los VE, esta necesidad de colaboración es hoy mayor que nunca. ABB sigue colaborando estrechamente con los OEM y operadores de puntos de carga para garantizar que la tecnología no solo satisface, sino que supera, las necesidades actuales, para facilitar el crecimiento futuro. Por ejemplo, ABB - en colaboración con la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU), la Autoridad de Transporte Terrestre de Singapur y Volvo Buses- acaba de lanzar, en Singapur, el primer autobús autónomo de pasajeros de 12 m totalmente eléctrico del mundo →1. Este proyecto emblemático pretende demostrar que se pueden ofrecer itinerarios fijos y servicios programados impulsados por vehículos sin emisiones y demuestra los notables avances que pueden lograrse en el transporte público cuando se unen las dos tecnologías pioneras de VE y vehículos autónomos.
Impulsar la innovación
Llevando el arte de lo posible un paso más allá, ABB traspasa continuamente las fronteras de lo que puede ofrecer la tecnología de e-movilidad. De hecho, ABB es el socio titular de la serie del ABB FIA Formula E Championship, una clase de automovilismo deportivo que utiliza únicamente coches eléctricos. La serie ofrece una potente plataforma en la que probar las tecnologías de digitalización y electrificación de la movilidad, al tiempo que demuestra su potencial a un público mucho más amplio. La carga rápida de baterías para los coches de Fórmula E constituye un buen ejemplo práctico de esta innovación.
Los últimos coches de Fórmula E alcanzan una velocidad máxima de 280 km/h y pueden acelerar de 0 a 100 km/h en 2,8 s, gracias en gran medida a las importantes mejoras en la eficiencia de la batería →2. La batería de los nuevos coches de carreras Gen2 es más pesada que la que utilizaban sus predecesores, que compitieron durante las cuatro primeras temporadas de ABB Fórmula E, pero tiene casi el doble de capacidad energética. A cambio de un aumento de peso de 65 kg (a 385 de 320 kg), la capacidad ha pasado de 28 kWh a 54: un aumento del 95 % en capacidad a cambio de un aumento de peso del 20 %. Este ritmo de progreso permite ahora a los coches Gen2 completar una distancia total de 45 minutos con una sola carga.
Esta evolución tecnológica también se está haciendo realidad en los vehículos convencionales. Por ejemplo, la serie Jaguar I-PACE eTROPHY de automovilismo deportivo incluye versiones de competición de los mismos SUV eléctricos JaguarI-PACE que actualmente se venden a los consumidores y que utilizan estaciones de carga a diario. Para permitir este paso del mundo "civil" al mundo de las carreras de coches, los expertos en tecnología de ABB adoptaron un pensamiento lateral para desarrollar una solución que recargaría rápidamente las baterías de hasta 20 coches de carreras I-PACE eTROPHY durante los descansos entre los entrenamientos, las calificaciones y las carreras en 10 ciudades diferentes de cuatro continentes a lo largo de la temporada.
La solución más obvia en este caso fue un cargador rápido de CC. Sin embargo, estos cargadores, que están diseñados para su uso público, miden 2,2 m de alto, lo que los hace demasiado grandes para encajar en las bodegas de los aviones que transportan a los corredores de la serie y a sus equipos por todo el mundo. Trabajando conjuntamente, se desarrolló una solución que rediseñó la funcionalidad de un cargador rápido de CC en una disposición sobre ruedas, con un perfil de solo 1,5 metros de alto →3-5.
Este caso es un buen ejemplo de cómo pueden afrontarse los grandes retos que plantea la e-movilidad con ingeniería y colaboración innovadoras.
El futuro de la tecnología de e-movilidad
El mercado de la e-movilidad está lleno de oportunidades para actores que van desde desarrolladores de vehículos de próxima generación y componentes de apoyo hasta proveedores de tecnología de carga, operadores de carga, empresas de servicios públicos y participantes del sector de las energías renovables. ABB está asistiendo a ambiciosas iniciativas de diversificación por parte de empresas, incluidos algunos de los principales proveedores de energía y OEM, que les permiten tener un impacto en partes nuevas de la cadena de valor, especialmente en el funcionamiento de las estaciones de carga. En Europa, por ejemplo, ABB es el principal socio tecnológico y proveedor de IONITY, una joint venture entre el BMW Group, Daimler AG, Ford Motor Company y el Grupo Volkswagen, con Audi y Porsche, cuyo objetivo es operar una red de unos 400 puntos de carga rápida en 24 países europeos para 2020. Como ocurre en el continente norteamericano con Electrify America, de la que ABB también es socio tecnológico clave, IONITY es líder en el campo de la carga de alta potencia en Europa. El enorme tamaño y la capacidad técnica de cada uno de los miembros que forman parte de IONITY significan que, más que solo clientes, son más socios de colaboración conjunta que impulsarán la implantación de la e-movilidad. En última instancia, este enfoque colaborativo y la inversión continua en nuevas tecnologías conformarán el futuro de la e-movilidad de las próximas generaciones.
Referencias
[1] https://www.businessgreen.com/bg/news-analysis/3033315/iea-electric-vehicles-to-triple-by-2020-and-soar-to-125-million-by-2030
