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4.2. La eficiencia energética del vehículo eléctrico

En la determinación de la eficiencia de un vehículo eléctrico, influye de manera importante el origen de las fuentes de las que se obtenga la electricidad dentro del parque generador, ya que una central térmica puede tener una eficiencia entre el 35% y 60%  y otra con fuentes renovables del 100% (ya que implica la no utilización de energías primarias finitas y con coste). Según los datos que se muestran en la siguiente figura, el vehículo convencional de gasolina (ICE), con motor de combustión interna, tiene una eficiencia global del 25%. Es decir de la energía del combustible introducido en el vehículo sólo se obtiene en forma de energía mecánica para el movimiento de las ruedas el 25%, desaprovechándose el 75% restante (por rozamientos dentro del motor o en la tracción o los propios factores termodinámicos limitadores del rendimiento en los motores de explosión).

Por su parte, en el vehículo híbrido (HEV), la introducción de un motor eléctrico, además del convencional, contribuye a la mejora de la eficiencia energética hasta alcanzar niveles del 30%. En el caso del BEV, las estimaciones muestran una eficiencia que alcanza el 77% si la electricidad que carga las baterías del BEV tiene un origen plenamente renovable y un 42% si el mix de generación eléctrica está basado en gas natural. Lógicamente, el PHEV, dado que es una combinación de motor convencional y eléctrico, tendrá una eficiencia mixta entre el 31-49%, según la utilización de los mismos, muy superior a la del vehículo convencional o el híbrido tradicional. Según estas cifras se puede llegar a aprovechar el doble una unidad de energía en un PHEV respecto a un vehículo convencional (Figura 4‑4).

Figura 4‑4. Análisis de la eficiencia en el “Tanque-ruedas” (ICE, HEV) y “Planta-ruedas” (parte eléctrica del PHEV y BEV).
Fuente: Manitoba Hydro y elaboración propia.

La economía del vehículo eléctrico desde un punto de vista prospectivo. A día de hoy, la diferencia de precios de compra entre dos vehículos, presumiblemente iguales, uno convencional y otro eléctrico puro es de aproximadamente 15.000 dólares. Este mayor coste tiene un impacto sobre la amortización [37], que será el mayor coste por kilómetro de este vehículo. Esta estimación considera un coste futuro de la batería de 320 dólares por kWh para el PHEV y de 250 dólares por kWh para el BEV. De esta forma, una reducción de coste de las baterías por debajo de esta estimación contribuiría de forma importante a reforzar la competitividad del eléctrico frente al convencional.

El consumo de energía del vehículo convencional (6 litros por cada 100 km, lo que implica un coste de unos 9€/100 km a precios actuales) es muy superior al del BEV (15 kWh por cada 100 km, a 0,12€/kWh, lo que supone un coste de alrededor de 1,80€/100 km que podría verse reducido en caso de aplicar una tarifa con discriminación horaria). Considerando unos costes de mantenimiento en el entorno de los incluidos en el informe de McKinsey [38], se puede observar en la Figura 4‑5 que el coste total por kilómetro es muy superior en los vehículos convencionales que en los BEV.

Figura 4‑5. Comparativa de costes totales por kilómetro entre un vehículo convencional y un BEV en 2035.
Fuente: On the road in 2035 (MIT) y elaboración propia.

De este análisis se desprende una primera conclusión importante y es que, considerando todos los costes de producción y de operación y con las hipótesis utilizadas, el vehículo eléctrico será más económico en el futuro. De este modo, aunque el vehículo eléctrico seguirá teniendo un coste inicial superior, a medida que se vayan recorriendo kilómetros se irá compensando dicho sobrecoste inicial.

Impacto sobre las emisiones de CO2. El vehículo eléctrico puede jugar un papel fundamental en la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero por dos motivos fundamentalmente:

  • El vehículo eléctrico al ser más eficiente tiene una menor intensidad de emisiones.

  • La electricidad es mucho menos intensiva en emisiones que los derivados del petróleo (sobre todo en España que cuenta con un mix diversificado y con un peso muy importante de energías renovables y de gas natural, el combustible fósil con emisiones más reducidas [39]).

Realizando un cálculo sencillo se puede verificar cómo el vehículo eléctrico y uno convencional crean una gran diferencia en cuanto a emisiones de CO2 se refiere. Para ello, se parte de los siguientes valores medios:

  • El consumo medio de los vehículos eléctricos actualmente es de 14 kWh/100km.

  • Las emisiones medias del mix de generación eléctrico español es de 0,234 kgCO2/kWh.

  • El consumo de un vehículo diesel es de 5l/100km aproximadamente.

  • Las emisiones producidas por un litro consumido de diesel son de 2,67 kgCO2/l.

Teniendo en cuenta estos datos, los valores de emisiones del vehículo convencional frente a los valores del vehículo eléctrico puro por cada 100 km son de 13,3 KgCOy 3,3 KgCO2, respectivamente, como se puede observar gráficamente en la Figura 4‑6. Esto demuestra cómo los vehículos eléctricos aportan una solución real para la reducción de emisiones de CO2 en el sector del transporte.

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Figura 4‑6. Emisiones de CO2 de un vehículo convencional vs. un vehículo eléctrico puro.
Fuente: Estimaciones propias.

Se debe resaltar que los valores no son del todo precisos, ya que existen pérdidas no contabilizadas y uso de valores medios. Aun así, da una idea de la diferencia de ambos modelos. Los valores del parque móvil eléctrico actual nada tienen que ver con las próximas generaciones, y por tanto estos valores tenderán a separarse cada vez más.

Además del ahorro de emisiones de CO2 comentado, se debe añadir que se evita también la emisión de otros gases de efecto nocivo para nuestra salud, como son los óxidos de nitrógeno y las partículas en suspensión. Otro signo de mejora medioambiental es el ahorro en contaminación acústica, donde los valores entre los modelos de combustión y el eléctrico no son comparables puesto que los motores eléctricos apenas emiten ruido. Por tanto es evidente que medioambientalmente los vehículos eléctricos aportan un modelo mucho más sostenible con el que hoy día nos encontramos.

Debido a esto, en España se ha fomentado el desarrollo de este sector, impulsando la compra de turismos y furgonetas eléctricos por particulares y flotas de empresas y con la construcción de unas instalaciones exclusivamente de fabricación de un modelo de vehículo eléctrico. A través de diversos planes y con apoyo financiero (subvención para la compra de vehículos eléctricos) se está promoviendo el desarrollo del sector.

Otras consideraciones. Entre las cuestiones y limitaciones que deben tenerse en cuenta en cualquier análisis sobre el vehículo eléctrico y que pueden variar decisivamente en el futuro destacan:

  • Las dificultades de información: al no estar todavía disponibles en el mercado de producción masiva los BEV, es muy difícil establecer supuestos de costes que sirvan para hacer un análisis cuantitativo completo. Actualmente comienzan a aparecer fabricantes únicamente de vehículos eléctricos pero el número de ellos sigue siendo bajo para poder hacer este análisis. Se prevé que para 2030 haya un parque de 6 millones de vehículos eléctricos en España. Actualmente nos encontramos lejos de esa cifra, pero ya en el año 2016 el 30% de las ventas las realizaron particulares para uso personal.

  • Nichos de mercado: la viabilidad económica del vehículo eléctrico dependerá también del segmento de mercado donde se plantee su introducción.

  •   Imagen corporativa y/o conciencia ecológica: los vehículos eléctricos pueden ser interesantes para empresas y particulares que quieran ofrecer una imagen más compatible con el medio ambiente aceptando incrementar los costes del transporte.

  •   Utilización urbana: la utilización del coche eléctrico puro puede tener una mayor introducción para utilización urbana, ya que la limitación en la autonomía afecta menos y la ganancia en eficiencia energética es mayor (y por lo tanto, también es mejor la consideración económica) frente a una utilización mixta o predominantemente de carretera. Un ejemplo claro es la entrada de empresas que usan este tipo de vehículos para la práctica de carsharing como son Emov o Car2Go en nuestro país o empresas que permiten el alquiler de estos vehículos a tiempo parcial.

  • Ámbito geográfico: en este sentido, el mercado estadounidense, caracterizado por un mayor número de kilómetros recorridos por conductor y una mayor disponibilidad de garajes (el 80% de los hogares estadounidenses tienen garaje propio frente al 20% en Europa), se presenta como un contexto propicio para la introducción del vehículo eléctrico enchufable, ya sea puro o híbrido, por la mayor facilidad de recarga doméstica nocturna.

  • Impacto sobre las redes: no se prevé que la introducción masiva de vehículos eléctricos afecte de forma negativa a las redes eléctricas. Por el contrario, es de esperar que la recarga de estos vehículos se realice por la noche, que es cuando más barata es la energía y menor es la utilización de las instalaciones.

  • Fiscalidad y ayudas públicas: una fiscalidad diferente para los vehículos convencionales y el ofrecimiento de ayudas públicas a los BEV pueden modificar sustancialmente los costes de movilidad de uno y otro vehículo.

  • Coste de las energías: tendencias incrementales en el precio de combustibles fósiles afectará favorablemente al vehículo eléctrico

  • Aspectos sociológicos: la confortabilidad de los vehículos eléctricos debe ser similar a la de los vehículos convencionales. Por otro lado, la menor contaminación local, tanto sonora como de emisión de gases, es un elemento que juega muy a favor del coche eléctrico y ayudará a su introducción. Pese a ello, también ha surgido la idea de que los turismos eléctricos son demasiado silenciosos y que podrían ocasionar atropellos, por lo que se ha estudiado incluso incorporar a estos vehículos efectos sonoros para evitar esta problemática.

[37] Se ha supuesto una vida útil de 15 años y recorrido anual de 20.000 kilómetros

[38] Electrifying cars: How three industries will evolve. McKinsey Quarterly. Russell Hensley, Stefan Knupfer y Dickon Pinner. Junio de 2009.

[39] El mix de producción eléctrica es determinante del precio, eficiencia, emisiones de CO2 y coste de la electricidad. Además de los datos aportados en este artículo y que se refieren a España, la tendencia internacional en la producción eléctrica en el medio y largo plazo se orientan a una introducción muy significativa de las energías renovables y la reactivación de la nuclear.

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