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Automóviles eléctricos
Cada vez más países apuestan por una sociedad libre de combustibles fósiles

Automóviles eléctricos: Nuevas soluciones imponen nuevos retos

Los automóviles eléctricos, poco a poco, desplazan a sus pares de combustión interna. El impacto ambiental y la necesidad de nuevas fuentes de energía han sido determinantes. Sin embargo, los retos no son pocos, tanto en lo económico como en lo tecnológico y social. Cambios en los paradigmas empresariales, necesidad de reducir los costes asociados a las baterías y manejar adecuadamente el impacto laboral son solo algunos de los desafíos que se plantean para una transición que ya es una realidad.

El sector del transporte es un eje fundamental en el desarrollo de las sociedades modernas. Los avances han sido vitales a la hora de diseñar y consolidar nuestras ciudades. No obstante, como toda tecnología, cada solución planteada por el ingenio humano acarrea nuevos problemas. El automóvil es un buen ejemplo. Si bien muchos lo consideran como el gran invento del siglo XX, su consolidación como medio de locomoción no ha estado exenta de problemas. La seguridad, el congestionamiento vial y la contaminación son, quizás, los más relevantes.

Buena parte del desarrollo en la industria automotriz ha estado dirigido, sobre todo en los últimos años, a mejorar en esos tres aspectos. Sin embargo, hay un elemento que resalta en el desarrollo del sector. A pesar de todos los avances, en lo medular la fabricación de automóviles ha cambiado muy poco. La combustión interna sigue siendo el eje central en casi un siglo. Pero en el futuro esa realidad está a punto de cambiar.

El gran reto ambiental

La industria se encuentra actualmente en un punto de quiebre. Se enfrenta a factores que demandan un cambio de paradigma. Por un lado, está la cada vez más estricta regulación medioambiental y de eficiencia energética. Además, el encarecimiento y menor disponibilidad de los combustibles fósiles. Este entorno impulsa a los países a responder a la necesidad de disponer de una independencia energética.

Todo ello está forzando a los fabricantes a mirar hacia un futuro en el que los sistemas eléctricos se vislumbran como la alternativa. No son pocos los que auguran para un futuro no tan lejano (2030-2040) un parque automovilístico eléctrico en su totalidad.

Cada vez más países apuestan por una sociedad libre de combustibles fósiles. Las implicaciones de esta transición son, además de los aspectos tecnológicos, los económicos y los sociales. Todo ello conlleva a que el proceso en sí mismo requiera no solo de la voluntad política para acometerlos, sino también de la capacidad para que una solución no sea fuente de problemas.

Automóviles eléctricos

Nuevas necesidades de capacitación de personal

Desde el punto de vista de la industria automotriz, el cambio de tecnología exigirá una adaptación drástica del diseño y fabricación del sistema de tracción. Y ello implica una modificación total de su forma de trabajo. Los cambios no solo son de infraestructura, maquinaria y equipos. También están en la selección del personal.

Los vehículos híbridos y eléctricos incluyen un número elevado de componentes electrónicos. Debido a la fácil integración electrónica de los vehículos eléctricos, serán eliminados algunos elementos mecánicos. Entre ellos, estarían la transmisión o la columna de dirección.

Esta reducción del número de partes mecánicas en los vehículos repercutirá directamente en los proveedores de piezas y recambios. Las empresas se verán forzadas a amoldarse a las nuevas necesidades. Para ello, deberán apuntar a la diversificación de mercados, la especialización o la adaptación a la fabricación de los componentes específicos que requiere esta tecnología.

Los efectos de esta situación no solo tendrán un impacto financiero, sino también laboral y, por ende, social.

Ello será particularmente crítico en aquellos países cuyas economías son altamente dependientes de la industria automotriz y sus sectores conexos.

Impacto en los empleos

En España, por ejemplo, el sector automotor genera 300.000 puestos de trabajo directos y otros dos millones indirectos. Esto es casi un 10% de la población económicamente activa. En las 17 fábricas españolas de diferentes marcas se manufacturan 43 modelos. Además, aporta esta industria cerca del 14% del total de las exportaciones españolas y el 8,6% del PIB.

Las exigencias de mano de obra van a variar de modo significativo. Por un lado, se requiere reducir el número de trabajadores en las fábricas de coches eléctricos debido a que tienen menos piezas.

Por otro lado, estos vehículos necesitan de menos mantenimiento, dado que no tienen motores de combustión y, por ello, la lubricación que se requiere es menor.

Esta mano de obra deberá migrar a otras áreas, que generarán empleo. Pero para ello se requiere otro tipo de conocimiento y de destrezas. El reto educativo también estará presente.

Las baterías son una razón de peso

El mayor peso en este cambio lo llevan las baterías. Y al hablar de peso, no se hace solo en forma metafórica. A pesar de la reducción de subsistemas en algunos modelos, los vehículos eléctricos presentan, en comparación con sus equivalentes de combustión interna, un peso total superior.

La diferencia radica principalmente en las baterías. Un motor de combustión interna pesa alrededor de 100 kilogramos. Uno eléctrico tiene en promedio 50 kg. Sin embargo, mientras la gasolina que almacena un tanque puede añadir unos 50 kg., la batería para un coche eléctrico está entre 150 y 250 kg.

El principal causante de esta diferencia es el hecho de que la tecnología de baterías, aunque está en continuo avance, todavía presenta tasas de eficiencia energética muy por debajo del rendimiento de la gasolina o el gasoil. Por esta razón, lograr la misma energía que proporciona un kilogramo de gasolina, requiere 25 kg de baterías. En virtud de ello, incrementar la autonomía implica un aumento exponencial del peso de un vehículo eléctrico en una cantidad inviable o poco rentable.

Un segundo aspecto es que, por ahora, la batería constituye cerca del 30% del coste total del vehículo eléctrico. Ello coloca a estos coches en un rango de precios que dificulta, al menos de momento, ganarse el favor de los consumidores.

Búsqueda de recursos

Adicionalmente, se debe tener en cuenta que la fabricación de baterías requiere de un enorme esfuerzo energético, tecnológico y financiero. Su manufactura necesita de la extracción y transporte de las materias primas necesarias para la batería. Litio, cobalto y níquel son minerales estratégicos. Su precio está expuesto a mucha volatilidad. Además, se necesita también mucha energía y agua para poder extraerlos de sus lejanos yacimientos.

Las reservas de litio alcanzan unos 16 millones de toneladas. Se encuentran ubicadas principalmente en Argentina, Bolivia y Chile. El cobalto es aún más raro. Se calcula que existen ocho millones de toneladas. Su ubicación se concentra en las minas de Congo, Australia y Cuba.

Según un estudio realizado por la empresa suiza Glencore, dedicada a la compraventa y producción de materias primas y alimentos, si todos los automóviles existentes en el mundo fueran reemplazados por eléctricos, harían falta unos 14 millones de toneladas de cobalto. Esta cifra supone 6 millones de toneladas más que las existentes en todas las reservas mundiales de este metal.

Otro componente, el níquel, tiene sus principales yacimientos en Australia, Brasil y Rusia, con 78 millones de toneladas.

El sistema de baterías constituye hoy el mayor lastre para el despegue definitivo del vehículo eléctrico.

Para darle respuesta a este obstáculo, hay un gran campo de investigación abierto, con continuos avances y la introducción de nuevos materiales como el grafeno, en el que los fabricantes están trabajando.

Sin embargo, incluso con el incremento de la densidad energética de las baterías y su reducción de peso, los diseñadores deben minimizar la masa global del vehículo eléctrico. Solo así podrán garantizar un óptimo rendimiento e incrementar la autonomía del vehículo.

Redefiniendo los elementos de seguridad

Otro reto al que se enfrenta el sector en este cambio tecnológico es el de la seguridad. Las tensiones e intensidades que se requieren para obtener un óptimo desempeño en vehículos eléctricos son elevadas. Ello entraña riesgos que ameritan medidas de prevención adecuadas. La normativa de seguridad en vehículos eléctricos es mucho más estricta que la de los automóviles de combustión. De igual modo, en la propia fabricación y ensamblaje hay que considerar nuevos aspectos de seguridad. Estos incluyen los riesgos eléctricos del proceso. Especialmente crítico es el montaje y ensamblado del sistema de baterías. Este proceso requiere de personal especializado y herramientas aislantes que garanticen un montaje seguro.

El sistema de recarga

La sociedad moderna gira, en buena medida, en torno al automóvil. Las calles, edificios y demás espacios se han tenido que adaptar al “rey de la locomoción”. En este aspecto, el abastecimiento de combustible juega un rol primordial.

No se trata solo de las estaciones de servicio. El transporte, almacenamiento, distribución y manejo de los combustibles se apoya en una compleja estructura, que forma parte integral de las ciudades y centros industriales.

Cambiar a electricidad implica, por lo tanto, una transformación significativa de esta red de servicios. Ello también lleva al reto del factor empleo. Quienes laboran en este sector, deberán adaptarse para migrar a otras áreas de desempeño, que demandarán otro tipo de conocimiento.

El otro aspecto a tener en cuenta es la energía en sí misma. La transición implicará una mayor demanda de electricidad, a la cual será necesario dar respuesta.

Nuevas oportunidades

La adopción de la tecnología eléctrica en los vehículos constituye un cambio que va mucho más allá de la mera sustitución de un motor. Los crecientes retos a los que se enfrentan, no solo los fabricantes y proveedores, sino la sociedad en su conjunto, requerirán la definición de nuevos procesos de manufactura, ensamblado, servicios, seguridad, regulaciones, disposición de desechos y muchos otros.

La última palabra de esta historia aún no ha sido escrita. Como en todo cambio tecnológico, esta transición implicará el surgimiento de nuevos problemas, en la medida en que se van implementado nuevas soluciones.

Para más información visite Cambio16

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