Los beneficios del cambio de baterías por vehículos eléctricos
La necesidad de cargar baterías de vehículos eléctricos puede desanimar a los compradores potenciales. El cambio de batería puede ayudar a superar el problema con la ayuda de las normas internacionales.
El cambio de batería se ha convertido en algo común incluso para los patinetes eléctricos.
La amplia adopción de vehículos eléctricos en todo el mundo es una de las formas de alcanzar los objetivos de emisiones para 2030 y 2050. La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) ha estado impulsando ese mensaje constantemente, como dejó claro Jaidev Dhavle, Oficial Asociado de Programas de IRENA en un recientee-tecnologíaentrevista. Uno de nuestros enfoques, dice, "es centrarnos en sectores cruciales de "uso-final" que pueden beneficiarse de un modelo más ecológico. En el Centro de Innovación y Tecnología en Bonn del que formo parte, hay cinco áreas de uso-final que son de interés clave, que incluyen la promoción de la adopción de vehículos eléctricos y soluciones de almacenamiento de energía".
Las cifras van por buen camino pero...
Si bien la adopción de vehículos eléctricos ha aumentado en los últimos diez años, muchos dudan de que el mercado pueda crecer lo suficiente como para ayudar a alcanzar los objetivos de emisiones netas cero para 2050. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el transporte por carretera contribuye a una sexta parte de las emisiones globales. Advierte que para alcanzar el escenario neto cero, "las ventas de coches eléctricos deben alcanzar alrededor del 65% de las ventas totales de coches en 2030".
Si bien el crecimiento iba por buen camino en 2023, es necesario realizar esfuerzos sostenidos para mantener el rumbo, incluido un mayor despliegue de una infraestructura de carga, que por el momento no cumple con los requisitos. "El número de puntos de recarga públicos está aumentando, pero su despliegue debe acelerarse", advierte la organización.
La culpa es del alcance y la ansiedad por la carga.
Entreviste a cualquier número de propietarios de automóviles que aún no hayan comprado un vehículo eléctrico y culparán a la falta de puntos de carga por sus dudas. La ansiedad por la autonomía, como se la suele llamar, se refiere a qué tan lejos pueden viajar los vehículos eléctricos sin quedarse sin batería. Pero también se está generalizando otro tipo de miedo, el llamado ansiedad por la carga, que se centra en la fiabilidad de los puntos de carga. Según el proveedor de energía del Reino Unido, National Grid, el temor a largas colas durante las horas pico de carga, equipos destrozados o rotos, software o hardware poco confiables están desanimando a los compradores potenciales.
La infraestructura de carga incluye componentes electrónicos complejos que están estandarizados por la IEC. Se han publicado varios estándares para facilitar la carga electrónica en todos los países, incluida la serie de estándares IEC 62196, que cubren los requisitos mecánicos, eléctricos y de rendimiento para enchufes, tomas de corriente-, conectores de vehículos y entradas de vehículos para la conexión entre el equipo de suministro de vehículos eléctricos y el vehículo eléctrico. La serie IEC 61851 especifica las infraestructuras de carga en corriente continua y corriente alterna, mientras que IEC 63110 establece el protocolo de gestión de la infraestructura de carga y descarga de vehículos eléctricos.
Cuando se trata de integrar vehículos eléctricos en la red eléctrica, TC 57 ha publicado recientemente varios estándares que ayudan a los vehículos eléctricos a funcionar como proveedores de energía a la red. (Para saber más, lea la entrevista con Frances Cleveland ene-tecnología.)
La CEI incluso está preparando el terreno para futuras tecnologías que aún no están muy extendidas. Ha publicado varios estándares para la transferencia inalámbrica de energía (WPT), lo que significa que el vehículo eléctrico puede cargar su batería colocándolo sobre una plataforma inductiva en el suelo, sin enchufes ni cables. Los sistemas TIP inductivos utilizan un acoplamiento de campo magnético entre bobinas conductoras incrustadas en la carretera y el vehículo. Los sistemas WPT dinámicos - que permiten a los automóviles cargarse mientras están en movimiento - también son un área prometedora, y la IEC ya ha publicado una especificación disponible públicamente (PAS) que trata sobre esta tecnología.
Un mercado en auge que se basa en estándares internacionales
Existe otra solución que está contribuyendo mucho a aliviar los temores de los compradores de vehículos eléctricos y que elimina el elemento de carga de la ecuación: el cambio de batería. Se trata de reemplazar una batería de vehículo eléctrico agotada por una completamente cargada en estaciones de intercambio especializadas. Las perspectivas comerciales para el cambio de baterías son muy optimistas. Según este informe de BCC Research, se espera que el mercado tenga una tasa de crecimiento anual compuesta del 25,5% de 2024 a 2029, pasando de 894,2 millones de dólares en 2024 a 2,8 mil millones de dólares a finales de 2029.
Forbes menciona varios actores que ya se están posicionando en el mercado: el fabricante chino de vehículos eléctricos NIO, el gigante de baterías CATL y Ample, con sede en San Francisco-, ofrecen servicios de intercambio de baterías-en Europa, China y Estados Unidos. La IEC ha estado allanando el camino para el intercambio de baterías mediante la publicación de IEC TS 62840-1, que brinda una descripción general de los sistemas de intercambio de baterías en vehículos eléctricos, y IEC TS 62840- 2, que especifica los requisitos de seguridad para los sistemas de intercambio de baterías en vehículos eléctricos. Una especificación IEC 62840-3 disponible públicamente establece requisitos de interoperabilidad para sistemas de intercambio de baterías que funcionan con sistemas de baterías extraíbles.
Pros y contras del cambio de batería
Entre las ventajas del cambio de batería se encuentran, en primer lugar, la ganancia de tiempo: incluso con una opción de carga rápida, los propietarios de automóviles tienen que dedicar al menos 30 minutos a cargar el automóvil -, aunque un fabricante chino de vehículos eléctricos afirma que uno de sus vehículos eléctricos puede cargarse en 5 minutos. Otros beneficios incluyen, tal vez un poco contrario a la intuición, el costo: los compradores pueden comprar un vehículo eléctrico sin batería, lo que hace que sea mucho más barato adquirirlo por adelantado.
La industria del intercambio de baterías también puede mantener las baterías de manera efectiva, extendiendo su vida útil, lo cual es una ventaja en un enfoque de economía circular. Las estaciones de intercambio de baterías ocupan menos espacio que las estaciones de carga de vehículos eléctricos, lo que supone una ventaja en zonas densamente pobladas como las ciudades. Y desde el punto de vista de los servicios públicos, las empresas de intercambio de baterías pueden recargar las baterías en momentos de muy bajo consumo de electricidad o fuera de las horas pico, ejerciendo así menos presión sobre la red eléctrica.
El lado negativo es que las baterías propuestas por las empresas de intercambio de baterías tienen un precio que, a largo plazo, podría significar que el intercambio de baterías sea menos rentable para los usuarios que adquirir un vehículo eléctrico con batería. Las opciones para los usuarios actuales son adquirir una batería a través de un servicio de suscripción anual o mediante un sistema de pago-por-uso. Al igual que con la carga de vehículos eléctricos, la falta de infraestructura sigue siendo un desafío y será necesario construir muchas más estaciones de intercambio de baterías para que los consumidores adopten plenamente la solución. Muchas de las estaciones existentes ofrecen intercambio manual en lugar de automático, lo que puede desanimar a algunos usuarios. También existen preocupaciones de seguridad: si el cambio de batería no se realiza correctamente, podría producirse un cortocircuito y provocar un incendio.
Ahí es donde entran en juego las normas IEC: al especificar los requisitos de seguridad de las baterías para sistemas de intercambio de baterías, IEC 62840-2 ayuda a superar algunas de las barreras para que el sistema se generalice más. IECEE (Sistema IEC de esquemas de evaluación de la conformidad para equipos y componentes electrotécnicos) es uno de los cuatro sistemas de evaluación de la conformidad administrados por la IEC. Ejecuta un esquema que prueba la seguridad, el rendimiento, la interoperabilidad de los componentes, la eficiencia energética, la compatibilidad electromagnética y las sustancias peligrosas de las baterías.
Al igual que con los sistemas de carga por enchufe y cable y con la carga por transferencia inalámbrica, las normas IEC y los sistemas de evaluación de la conformidad están allanando el camino para la infraestructura de vehículos eléctricos del mañana.