El avance en pasos agigantados del transporte eléctrico de carga en América Latina y Uruguay
El Centro de Innovación en Organización Industrial de la Universidad de Montevideo de Uruguay llevó a cabo un estudio para identificar los principales desafíos, facilitadores y oportunidades, en términos de costo de vida, emisiones, e infraestructura que la introducción del vehículo eléctrico de carga puede tener para el transporte de carga en Uruguay y en América Latina.
Los combustibles fósiles son, hoy en día, la principal fuente de energía utilizada para satisfacer las demandas energéticas de la humanidad. El sector de transporte de carga es del 64%, aproximadamente, del consumo mundial de petróleo y el 23% de las emisiones de CO2. Por ende, este sector juega un papel fundamental en la desaceleración del cambio climático mundial, producto de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Cada vez más las cuestiones ambientales y energéticas encabezan la lista de las principales preocupaciones mundiales que deben resolverse en los próximos años. Los esfuerzos de los países y empresas se dirigen hacia la utilización de sistemas de energía renovables.
El motor de combustión interna, tecnología dominante para el transporte de carga durante más de un siglo, está siendo reemplazado por sistemas con transmisión eléctrica. Tanto la tecnología de vehículos eléctricos a batería como vehículos eléctricos con celda de combustible se están posicionando como las tecnologías más prometedoras para lograr la descarbonización.
Las primeras apariciones de los vehículos eléctricos tuvieron lugar en el siglo XIX pero fueron rápidamente desplazadas por vehículos con combustibles fósiles. Recientemente, el atractivo de los vehículos eléctricos, tanto para los gobiernos como para los usuarios, hizo que el mercado de vehículos eléctricos creciera de manera constante en todo el mundo. En 2021, las matriculaciones de automóviles eléctricos aumentaron un 46% en comparación con 2020. China y Europa son, respectivamente, los mercados más grandes.
Cuando se trata de camiones pesados (HDT: Heavy Duty Trucks), el último informe realizado en 2021 por el International Energy Agency (IEA) muestra que en 2020 la matriculación también ha aumentado un 10%, alcanzando un stock global de 31.000 vehículos. Aunque muchos estudios señalan que la electrificación es menos factible en el transporte de mercancías pesadas debido a limitaciones técnicas, fabricantes de camiones como Daimler, MAN, Renault, Scania y Volvo creen que el futuro del transporte será eléctrico.
El proyecto estudió las dos tecnologías principales de vehículos eléctricos: vehículos eléctricos de batería (BEV: Battery Electric Vehicle) y vehículos eléctricos con celda de combustible (FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle).
Por un lado, los BEV son aquellos que tienen paquetes de baterías recargables a bordo y accionan al motor mediante la energía eléctrica almacenada en éstas. Por otro lado, los FCEV tienen a bordo el combustible, en este caso hidrógeno comprimido. Contienen una celda de combustible, en la cual se lleva a cabo una reacción química llamada electrólisis a partir de la cual se obtiene la energía eléctrica para accionar el motor. Ambas tecnologías han sido desarrolladas y tienen aplicaciones hoy en día a pesar de seguirse estudiando.
En particular, con los BEV, se busca alcanzar mejor relación autonomía - peso de la batería, dado que el peso y las dimensiones de esta última limita, por un lado, la capacidad de la batería y por ende la autonomía y, por otro lado, la carga útil disponible del camión. Actualmente, esta tecnología se encuentra utilizada mayormente para aplicaciones de distribución urbana, con recorridos que implican volver al depósito.
En el caso del FCEV se podría cumplir con recorridos de larga distancia y mayor tonelaje. Sin embargo, aún se está trabajando para lograr una implementación extendida de la tecnología dado que presenta mayor complejidad en términos de infraestructura y suministro, comparado con la tecnología de baterías.
Las barreras para la adopción de vehículos eléctricos han sido evaluadas por la literatura en muchos países y regiones específicas. Sin embargo, los estudios sobre el transporte de carga por carretera en América Latina aún son escasos, a pesar de que las emisiones de dióxido de carbono en esta región representan cerca del 45% del total de las emisiones globales. Además, dicha región está bien posicionada para tomar acciones hacia la electrificación ya que cuenta con las mejores condiciones para los vehículos eléctricos a batería debido al alto potencial de generación de energía eléctrica renovable.
En particular, en Uruguay, el sector de transporte representó el 61% de las emisiones de CO2 en 2020 mientras que, entre 2016 y 2020, el 97% de la energía generada provino, en promedio, de fuentes renovables y el restante 3% de combustibles fósiles (gasoil, fueloil y gas natural). En 2021, el porcentaje de generación de fuentes renovables disminuyó un 14,4% con respecto al promedio de los cinco años anteriores, situándose en un 83%. Sin embargo, en 2021, la generación con fuentes renovables superó la demanda interna por lo cual el aumento de generación en base a fuentes fósiles se debe principalmente a un incremento de la energía exportada. Estas cifras, sumados a los esfuerzos que se están haciendo por electrificar el sector de transporte de pasajeros, evidencian el potencial que tiene el país para extender la transición hacia el transporte de carga.
Se hizo un estudio de barreras y oportunidades mediante un panel Delphi y una encuesta masiva. Se encontró que las principales barreras son las altas inversiones iniciales, la autonomía limitada del vehículo, los bajos incentivos nacionales, la infraestructura deficiente y los pocos modelos y garantías de los fabricantes.
Los resultados del proyecto posteriores a este estudio demuestran que, desde su finalización en abril 2021, ha habido grandes avances en la materia. Por un lado, es certero que los costos iniciales son elevados debido a los mayores costos de adquisición y el costo de la infraestructura. Sin embargo, existen numerosos incentivos que favorecen la inversión, siendo el verdadero problema el desconocimiento de éstos.
El proyecto ha tenido la misión de comunicar e informar esto en todas las instancias posibles. Por otro lado, el presente estudio también ha demostrado que cuando se escoge la tecnología adecuada, la autonomía no es una barrera. Con respecto a la infraestructura de recarga, se pudo observar que para las operaciones de los camiones eléctricos es suficiente utilizar un cargador privado dentro del establecimiento de la empresa.
Finalmente, como se aclaró anteriormente, la oferta de camiones ha crecido exponencialmente en 2021, encontrándose disponibles camiones eléctricos de hasta once toneladas y con autonomías de hasta 250 km. Además, los precios de estos camiones evolucionan con una tendencia decreciente. Si bien el precio de compra y los costos iniciales son una barrera para las empresas, muchos expertos enfatizan el hecho de que se debe discutir un enfoque de costo total de propiedad (TCO) al decidir invertir en camiones eléctricos, ya que en algunos casos revela ahorros a pesar de la alta inversión inicial.
En este contexto, se recomienda a las empresas realizar el cálculo del TCO. Considerando la dificultad del cálculo, la tarea se puede facilitar si los fabricantes, el gobierno o la academia brindan la herramienta. El estudio también reveló que, tanto los expertos como los stakeholders, son conscientes de cómo son las tendencias de mejora de costos y tecnología. El hecho de que los costos tiendan a disminuir progresivamente puede retrasar la adopción y dado que la demanda está estrechamente relacionada con la tasa de mejora que pueden lograr los fabricantes, deben existir incentivos nacionales para lograr un equilibrio. Al mismo tiempo, se debe proporcionar una infraestructura de carga sólida y confiable para acompañar y mejorar los incentivos económicos.
Tal como se mencionó, este estudio se enmarca en un contexto mundial en donde el cuidado ambiental y la descarbonización se encuentran en la agenda de muchos países e instituciones. Con la intención de aportar en este sentido, se estudiaron las emisiones de gases contaminantes en diversos escenarios. Para esto, se realizó una cuantificación del parque automotor de camiones y se proyectaron porcentajes de conversión a camiones eléctricos evaluando los respectivos beneficios ambientales.
Estos beneficios se midieron en función de la evolución de emisiones de gases de efecto invernadero, representado por el CO2-eq, y gases precursores de ozono troposférico, representados por el CO y los NOx. Los resultados de este análisis muestran que el punto de quiebre en el cual las emisiones de CO2-eq comienzan a disminuir es en 2040, siendo la principal causa de esta disminución la incorporación de camiones eléctricos. En cuanto a los gases CO y NOx, este punto de quiebre se da diez años antes, en 2030, producto de la influencia que tienen las normativas Euro en las emisiones de estos gases.
Por último, se compararon las proyecciones realizadas en este estudio, basadas en tendencias mundiales, con las elaboradas a nivel nacional en la Estrategia Climática de Largo Plazo. Según lo previsto en las proyecciones nacionales, para alcanzar la neutralidad de emisiones de CO2, el sector de transporte debe contar con tan solo 1.100 kilotoneladas de este gas en 2050. Sin embargo, este estudio revela que, con el escenario más optimista, las emisiones serían de 2.065 kilotoneladas en 2050. De esta forma, se concluye que, si Uruguay sigue las tendencias mundiales, no lograría los objetivos de neutralidad en 2050, siendo la principal causa de este resultado que aún en 2050 habría incorporaciones de vehículos con combustibles fósiles.
Adicionalmente, se realizaron tres actividades con el objetivo de generar información útil para el sector empresarial. Tal como fue mencionado, es importante evaluar los costos de invertir en estas tecnologías con un enfoque en todos los costos en el ciclo de vida de los camiones. Con este objetivo y atendiendo a la necesidad de tener una herramienta que permita evaluar esto en las condiciones locales, se desarrolló una herramienta de cálculo del costo total de propiedad (TCO) que compara los costos incurridos desde la adquisición hasta la operación de tres tecnologías: camiones eléctricos a batería, camiones eléctricos con celda de combustible de hidrógeno y camiones convencionales de combustión interna. La importancia del enfoque que tiene un análisis de este tipo radica en la posibilidad de tomar una decisión a largo plazo teniendo la previsión de todos los costos a los que se va a incurrir en ese período analizado. Por un lado, el alto costo de inversión en la adquisición y en la infraestructura se ve compensando por la disminución de otros costos como el de energía y mantenimiento. En el proyecto, se desarrolló una herramienta disponible online para que empresarios puedan analizar los costos de inversiones en camiones eléctricos.
Esta herramienta fue validada en numerosas ocasiones por consultores y expertos del sector y presentada en dos eventos, donde fue muy valorada. Además, se realizó un análisis de sensibilidad, a través del cual se estima que los camiones eléctricos serán la alternativa de menor costo para 2025, en el caso de camiones livianos y medianos, y para 2030 en el caso de los camiones pesados.
La siguiente actividad realizada por el proyecto se refiere a la generación de información acerca de la operación de los camiones, donde se monitorearon dos camiones eléctricos operativos en Uruguay.
Se trabajó con una empresa de distribución de alimentos para analizar y cuantificar los costos de sus operaciones, así como evaluar las rutas convenientes para sustituir por un camión eléctrico. Se logró conocer, analizar y comparar todos los parámetros involucrados en el funcionamiento de estos vehículos, demostrando que, en operaciones de tipo urbano la autonomía no es una problemática.
Los camiones estudiados pudieron realizar recorridos diarios de 80 a 140 kilómetros sin inconvenientes. Además, se cuantificaron los gastos operativos de estos vehículos, siendo 1 $/km, considerando una tarifa del tipo mediano consumidor 2 en horario valle.
También se analizaron los aspectos que diferencian a los camiones a batería de los camiones convencionales. Por un lado, se estudió la capacidad de regenerar energía, en los casos considerados fue entre un 12% y un 25% de la energía total utilizada en el día. Por otro lado, se debe tener en cuenta el estado de carga de las baterías, que no debería bajar regularmente del 20%. El objetivo de la actividad fue difundir esta información con la intención de presentarle al sector casos de implementaciones exitosas de camiones eléctricos en flotas de camiones convencionales. Por último, en cuanto al estudio de las operaciones diarias de una empresa de distribución, que recientemente había adquirido un camión eléctrico, se tuvo como objetivo estudiar las rutas convenientes para su uso. Para esto, se realizó un relevamiento de las rutas, de los clientes atendidos y de los costos asociados. Dentro de los resultados obtenidos, se destaca las comparaciones de los costos entre las dos tecnologías analizadas donde, en sus operaciones diarias, el camión eléctrico tiene el menor costo total, siendo los camiones convencionales entre 1,2 y 2,0 veces más costosos. Además de proporcionarle información a la empresa acerca de los costos de sus rutas, se pudo brindar proyecciones de ahorro, lo cual puede suponer una ventaja competitiva.
Este proyecto tuvo como objetivo informar a la sociedad de América Latina, desde un aspecto técnico, el avance del transporte eléctrico en el sector de carga. A su vez, se dieron a conocer los primeros resultados de operación de camiones eléctricos en Uruguay. El conjunto de los estudios teóricos y prácticos realizados buscan demostrar la capacidad de la tecnología para hacer frente al cambio climático y potenciar las inversiones en estas tecnologías evidenciando su conveniencia desde el punto de vista operativo y también financiero.
El proyecto fue financiado por el Fondo Sectorial de Energía de la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) y fue ejecutado por el Centro de Innovación en Organización Industrial de la Universidad de Montevideo de Uruguay, entre octubre 2020 y abril 2022. El equipo de investigación fue Martín Tanco, Daniel Jurburg, Sebastián Rossi, María Sol Cavallieri, Martín Levy, María de las Nieves Camacho, Nicolás Van Der Maesen, Carolina Romero y Santiago Quincke.
En la página web del proyecto
(www2.um.edu.uy/camiones-tco/) se encuentran los documentos generados, así como la herramienta TCO disponible gratuitamente.
