En noviembre de 2020, el fabricante de vehículos eléctricos Tesla se convirtió en el fabricante de autos más valioso del mundo. Y recientemente, durante su conferencia magistral en CES 2021, Mary Teresa Barra, gerenta general de General Motors, se comprometió a “sentar las bases para un futuro totalmente eléctrico” para el mayor fabricante de vehículos de Estados Unidos.
Según BloombergNEF (BNEF),[1] si bien las ventas de vehículos eléctricos se reducirán en 2021, los analistas esperan que los fabricantes de autos vendan más de 8,5 millones de vehículos eléctricos nuevos en 2025, antes de un repunte de 26 millones en 2030, aproximadamente un 28 % del mercado. Por lo tanto, en el año 2030, circularán aproximadamente 116 millones de vehículos eléctricos en todo el mundo.
Más vehículos eléctricos significa menos contaminación y menos mantenimiento. También significa la necesidad de una infraestructura mayor y más eficiente para cargar los vehículos.
En junio pasado, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) informó que “la infraestructura para cargar vehículos eléctricos sigue expandiéndose. En 2019, había aproximadamente 7,3 millones de cargadores en todo el mundo, de los cuales 6,5 millones eran cargadores privados lentos de uso liviano en hogares, edificios multivivienda y lugares de trabajo”.[2]
“Mundialmente, la cantidad de cargadores (lentos y rápidos) accesibles para el público general aumentó en un 60 % en 2019, comparado con el año anterior. Más rápido que el aumento de la cantidad de vehículos eléctricos de uso liviano”, añade el informe.
Un esfuerzo continuo por estandarizar el sistema de carga de los vehículos eléctricos
Hace tiempo que los fabricantes de vehículos eléctricos están colaborando para crear estándares de carga para los vehículos eléctricos y los conectores universales para cargar. Hoy en día, la mayoría de los vehículos totalmente eléctricos y híbridos con conexión a la red vienen equipados con un equipo de suministro para vehículos eléctricos (EVSE) Tipo 1 de corriente alterna, generalmente un conector J1772. Para quienes no están familiarizados con el tema, EVSE es un protocolo de seguridad para el usuario y el vehículo durante el proceso de carga. EVSE elimina toda la interacción del usuario más allá de enchufar el conector estándar. El cargador se encarga del resto.
El J1772, conocido también como “conector J”, permite cargar con corriente de una fase, tanto con 110 V como con 220 V, que se usa en Norteamérica y Japón.
En Europa, muchos vehículos eléctricos también vienen equipados con un “conector mennekes” IEC Tipo 2 para Nivel 2 o un “conector scame” para la carga de Nivel 3. Ambos conectores cumplen con las especificaciones de IEC 62196[3]. El Nivel 3 permite la carga rápida trifásica hasta 63 A.
Otro conector que está gozando de cada vez más popularidad es el CHAdeMO.[4] Permite cargar con corriente continua, lo que entrega mayores niveles de tensión al vehículo. En una estación de carga equipada con CHAdeMO, la conversión de CA a CC la realiza la estación en vez del vehículo. Además, la especificación CHAdeMO permite transferir corriente de manera bidireccional. Esto significa que los propietarios de vehículos eléctricos pueden usar el vehículo como dispositivo de almacenamiento de energía para optimizar el uso de corriente y entregar servicios de equilibrio de carga a la red.
Diferentes soluciones de carga compiten actualmente en un mercado creciente
Para las personas que cargan sus vehículos eléctricos en casa, la opción más popular es una estación de carga de CA montada en la pared. Si bien hay varios fabricantes de estos sistemas de carga, la mayoría de las instalaciones se realizan con Wallbox.
Actualmente, Wallbox ofrece dos opciones de carga doméstica: Pulsar Plus, que permite la carga con CA y es compatible con todos los tipos de vehículos (incluidos los vehículos híbridos) y Quasar,[5] el primer cargador bidireccional para el uso doméstico con corriente continua y un conector CHAdeMO.
Entre la infraestructura más diversa que se está implementando se encuentran las estaciones de carga independientes que pueden verse en cada vez más estacionamientos, calles urbanas y estaciones de servicio. Estas unidades generalmente cuentan con diferentes conectores que también permiten la carga rápida mediante corriente alterna y continua.
Dependiendo de tipo de conector disponible en el vehículo, una estación puede cargar un vehículo eléctrico típico en menos de 30 minutos. Algunas ciudades, sobre todo en Europa, permiten cargar en forma gratuita para incentivar la adopción de los vehículos eléctricos.
En los últimos años, otra opción que se está adoptando es la carga inalámbrica. La idea es poder cargar los vehículos eléctricos sin enchufarlos. Plugless,[6] una empresa que fabrica y vende estaciones de carga eléctrica inalámbrica, ofrece kits de expansión para Tesla Model S, BMW i3, Nissan Leaf y Chevrolet Volt, y tiene planes de agregar pronto más vehículos.
Algunas ciudades y regiones también están considerando la carga inalámbrica en carretera. Aquí, la idea es cargar los vehículos eléctricos sobre la marcha y eliminar así la necesidad de tener que detenerse en una estación de carga. Esto podría resultar particularmente útil para los buses eléctricos.
Hablando de buses eléctricos, estos vehículos se están cargando con pantógrafos en algunas paradas de bus. En Barcelona, por ejemplo, Transportes Metropolitanos de Barcelona (TMB) opera una flota de buses eléctricos con estaciones de carga en el terminal de la línea.[7] Los pantógrafos que se usan son sistemas ultrarrápidos (500 kW de potencia) que cargan la batería en un 80 % de su capacidad entre 5 y 8 minutos, aproximadamente. El sistema permite que el conductor opere el bus eléctrico durante todo el día. También reduce la cantidad de baterías necesarias, lo cual, a su vez, ahorra energía y reduce el costo total de operación (TCO) del servicio. De hecho, TMB estimó que el TCO de operar un bus eléctrico mediante carga elevada durante 10 años, incluido el costo de la infraestructura, es significativamente inferior al de operar un modelo diesel o híbrido.
Los vehículos eléctricos podrían ser una solución para equilibrar la red y alimentar los hogares durante los cortes de luz
La enorme capacidad de las baterías instaladas en los vehículos eléctricos de hoy se puede usar como almacenamiento temporal para la energía renovable, equilibrar la red y alimentar los hogares cuando haga falta.
Muchos de los vehículos eléctricos de hoy cuentan con tecnología Vehicle-to-grid (V2G), traducido del inglés como “del vehículo a la red”, lo que permite transferir la energía almacenada en la batería hacia la red o la estación de carga. Al usar un conector CHAdeMO y una estación de carga V2G, un vehículo eléctrico puede almacenar temporalmente el exceso de energía de los paneles solares instalados localmente y luego vender esa electricidad al hogar o al edificio cuando estos lo requieran. Esto podría resultar crítico en el caso de cortes de luz debidos a desastres naturales.
Por ejemplo, un Tesla Model 3 con capacidad de 75 kWh completamente cargado puede entregar electricidad para las necesidades esenciales de un hogar típico durante más de una semana. Más encima, una red de vehículos eléctricos puede ayudar a una compañía eléctrica a suministrar energía adicional a un vecindario en caso de necesidad.
Según MarketWatch, se proyecta que el mercado mundial de tecnología V2G genere ingresos por aproximadamente $17,430 millones en el año 2027, mientras que registrará una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de un 48 % durante el período de la proyección de 2020 a 2027.[8]
Una mirada al futuro
Sin lugar a dudas que los vehículos eléctricos ya no son el futuro del transporte, son el presente. Y dentro de muy poco podemos esperar que tener una estación de carga de vehículos eléctricos en casa será tan normal como tener un coche.
[1] https://about.bnef.com/electric-vehicle-outlook/
[2] IEA: Panorama mundial de vehículos eléctricos 2020. https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2020
[3] Conector Tipo 2: Wikipedia. https://es.wikipedia.org/wiki/Conector_tipo_2
[4] Asociación Chademo: Organización para la carga rápida de vehículos eléctricos. https://www.chademo.com/
[5] Wallbox Quasar: El primer cargador bidireccional para el hogar. https://wallbox.com/es_es/quasar-dc-charger.
[6] Plugless Power. https://www.pluglesspower.com/
[7] Endesa y TMB instalan 2 nuevos pantógrafos para buses eléctricos. https://www.endesa.com/es/prensa/sala-de-prensa/noticias/transicion-energetica/movilidad-electrica/endesa-y-tmb-instalan-2-nuevos-pantografos-para-la-recarga-de-los-autobuses-electricos-de-barcelona
[8] El mercado de tecnología V2G crece un 48 %. https://www.marketwatch.com/press-release/v2g-technology-market-hit-growth-48-driven-by-growing-number-of-ev-charging-stations-2021-01-07