Desatando la Movilidad: El Papel de la Infraestructura de Carga en la Revolución EV

Las crecientes preocupaciones mundiales relacionadas con la degradación ambiental y el calentamiento global han impulsado la infiltración publicitaria de los vehículos eléctricos (VE) como una opción ecológica. El rápido desarrollo en la utilización de los VE exige el desarrollo de esquemas de carga biológicos, ya que los VE tienen una autonomía de conducción limitada que depende de diferentes condiciones. La situación improvisada de las estaciones de carga de VE plantea diferentes problemas técnicos y financieros dentro de la red de distribución. Los diferentes problemas especializados son la inyección de armónicos, la pobre calidad de la energía, las amplias variedades de voltaje, la estabilidad, la corrupción de la fiabilidad, etc. La planificación y la gestión de la energía en las estaciones de carga son cuestiones complejas a las que los analistas y los responsables políticos dedican gran parte de su esfuerzo.

En 2020, había aproximadamente 10 millones de coches eléctricos en las calles del mundo después de una década de rápido desarrollo. Los VE son inestimables en términos de contaminación natural y por conmoción. En cualquier caso, también tienen algunos inconvenientes relacionados básicamente con la autonomía, el tiempo de carga y la necesidad de infraestructura. Por consiguiente, la I+D, así como la disposición, deben centrarse en la mejora de la tecnología de las baterías y en el desarrollo de la estructura de carga para garantizar un traslado eficaz a la movilidad electrónica. Los cargadores disponibles libremente alcanzan universalmente los 1,3 millones de unidades en 2020, de los cuales el 30% eran cargadores rápidos. Para 2030, se estima que habrá entre 14 y 20 millones de cargadores abiertos moderados (que corresponden a una capacidad introducida de 100 a 150 GW) y entre 2,3 y 4 millones de cargadores abiertos rápidos (de 205 a 360 GW).

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Escenario global de ventas de vehículos eléctricos, por tipo, 2019-21

Tendencias en la infraestructura de carga

Mientras que la mayor parte de la solicitud de carga se cumple en este momento con la carga doméstica, los cargadores abiertos libremente se requieren cada vez más para organizar el suministro del mismo nivel de comodidad y accesibilidad que para el reabastecimiento de los vehículos convencionales. En las densas regiones urbanas, en particular, donde el acceso a la carga doméstica es más limitado, la base de carga pública podría ser un factor clave para la apropiación de los VE. Al cierre de 2022, había 2,7 millones de puntos de carga abiertos en todo el mundo, más de 900 000 de los cuales se introdujeron en 2022, casi un aumento del 55% en el inventario de 2021, y comparable a la tasa de crecimiento prepandémica del 50% entre 2015 y 2019.

Cargadores lentos: Universalmente, más de 600.000 puntos de carga lentos públicos se introdujeron en 2022, 360.000 de los cuales estaban en China, lo que elevó el stock de cargadores lentos dentro de la nación a más de 1 millón. Al cierre de 2022, China era el hogar de más de la mitad del stock global de cargadores lentos públicos.

Europa se sitúa en segundo lugar, con 460.000 cargadores lentos totales en 2022, un aumento del 50% con respecto al año anterior. Los Países Bajos lideran en Europa con 117.000, seguidos por unos 74.000 en Francia y 64.000 en Alemania. El stock de cargadores lentos dentro de los Estados unidos juntos aumentó un 9% en 2022, la tasa de crecimiento más baja entre los principales mercados. En Corea, el stock de carga lenta se ha multiplicado año tras año, llegando a 184.000 puntos de carga.

Cargadores públicos lentos disponibles, 2015-2021 (en miles)

Cargadores rápidos: Los cargadores rápidos de acceso público, particularmente los que se encuentran a lo largo de las autopistas, permiten viajes más largos y pueden abordar la angustia extendida, una barrera para la apropiación de los VE. Al igual que los cargadores lentos, los cargadores rápidos públicos también proporcionan soluciones de carga a los consumidores que no tienen un acceso sólido a la carga privada, lo que permite la apropiación de los VE en franjas más amplias de la población. El número de cargadores rápidos aumentó en 330000 universalmente en 2022, a pesar de que una vez más la mayor parte (casi el 90%) del desarrollo provino de China. La disposición de la carga rápida compensa la necesidad de obtener el acceso a los cargadores domésticos en las ciudades densamente pobladas y bolsters los objetivos de China para el rápido despliegue de VE. China representa un total de 760000 cargadores rápidos, pero más del 70% de la pila total de carga rápida pública se organiza en sólo diez provincias.

A medida que aumenta el número de VE en uso, los sistemas de carga se desarrollan a diferentes velocidades

Cargadores públicos rápidos disponibles, 2015-2021 (en miles)

En 2021, las ventas se duplicaron con creces para llevar la flota total de coches eléctricos a aproximadamente 16,5 millones, triplicándose en relación con el stock en 2018. Mientras tanto, el número de puntos de carga disponibles públicamente se triplicó hasta casi 1,8 millones. El impulso actual en las ventas de VE sólo puede mantenerse si cada vez mayores porciones de la población tienen acceso a una infraestructura de carga conveniente y asequible, tanto cargadores de acceso libre como cargadores privados en hogares y lugares de trabajo, entre otros objetivos. Los gobiernos deben seguir fomentando la especulación y limitando las barreras al despliegue de la infraestructura de carga.

A medida que el número de VE en la calle aumenta, la proporción VE por cargador puede ofrecer ayuda para evaluar la adecuación de la organización de carga. El control del cargador (kilovatios [kW]) por VE es una métrica fundamental, ya que los cargadores rápidos pueden servir a un mejor número de VE en comparación con los cargadores lentos. El número razonable de cargadores por VE depende de una serie de variables, entre ellas: el stock de viviendas, la distancia media recorrida y la densidad de población. Los clientes de los PHEV requieren menos carga pública que los BEV. Por lo tanto, no es intrascendente determinar una métrica de disponibilidad razonable.

Las diversas estrategias de desarrollo, como las asociaciones, las adquisiciones, las colaboraciones y los nuevos lanzamientos de productos con las últimas e innovadoras características, fomentan el crecimiento del mercado y ofrecen oportunidades de crecimiento lucrativas a los actores del mercado. Por ejemplo,

· En diciembre de 2021, el presidente de los Estados Unidos, Joe Biden, firmó la ley de infraestructura de 1 billón de dólares que autorizará las estaciones de carga. Esta ley también dispone de unos 5.000 millones de dólares de financiación que se centran en el fortalecimiento de la red nacional de carga.

· En diciembre de 2021, Here Technologies entró en colaboración con Digital Charging Solutions GmbH (DCS). A través de esta colaboración, DCS mejorará la experiencia de las estaciones de carga, mejorará la autenticación de los procesos de carga y facilitará la experiencia de reserva con la provisión de servicios de pago y facturación.

· En enero de 2022, AmpUp presentó AmpUp Fleet Manager. Se trata de la nueva solución de carga de flotas de VE de la empresa, diseñada para servir a flotas de tamaños pequeños a grandes.

Aumento de los impuestos sobre el combustible en todo el mundo: La fiscalidad sobre los combustibles puede crear un superávit financiero que puede utilizarse para proporcionar subvenciones e incentivos para la adopción de los VE y el despliegue de la infraestructura de carga. Los gobiernos pueden ofrecer subvenciones o créditos fiscales a las personas, empresas u organizaciones que instalen y operen estaciones de carga públicas. Además, la fiscalidad puede ir acompañada de reglamentos y mandatos que exijan que un determinado porcentaje de los ingresos fiscales procedentes del combustible se destine a la infraestructura de carga. Esto puede garantizar que una parte de los fondos recaudados de los combustibles tradicionales se invierta directamente en el apoyo a la infraestructura de carga de los VE.

Impuestos sobre el combustible en (porcentaje), por país, 2023

Desafíos

Número de puntos de carga

Las previsiones para el número de centros de carga de VE necesarios en 2030 para satisfacer la solicitud de electrificación masiva varían enormemente. Una cosa en la que los especialistas están de acuerdo, es que en la mayoría de las naciones la tasa a la que se están introduciendo los puntos de carga es demasiado baja para satisfacer la solicitud futura.

Según McKinsey, para 2030 la UE-27 tendría que escalar desde sus actuales 340.000 estaciones de carga hasta los aproximadamente 3,4 millones de cargadores abiertos necesarios para satisfacer los deseos de su futura flota de VE. En promedio, habría que introducir 6.000 centros de carga abiertos a la semana en la Unión Europea en su conjunto desde 2021 hasta 2030. Esto implica que hay mucho terreno que recuperar.

Tipos de puntos de carga

Mientras que la gran mayoría de los conductores de VE hacen la mayor parte de su carga en casa durante la noche, los centros de carga públicos (rápidos) son necesarios para permitir viajes de larga distancia y bolsters aquellos sin la oportunidad de cargar cerca de casa.

Esto requiere una amplia organización de cargadores rápidos de CC. ​​En contraste con la carga de CA, la carga rápida de CC evita todas las restricciones del cargador a bordo y el cambio requerido, proporcionando control de CC de forma sencilla a la batería. La carga rápida de CC es fundamental para el alto kilometraje / larga eliminación de la conducción y grandes flotas. Permite a los conductores energizar durante su viaje tan restringido a estar parado en la noche, o durante numerosas horas, para una carga completa. Además de esto, las estaciones de carga tendrán que ofrecer suficiente carga inteligente y capacidad de vehículo a la red.

Escasez de materiales clave

La fabricación de chips de ordenador y baterías de VE es en este momento un problema que se anticipa que se prolongará durante muchos años más. Las últimas emergencias globales han evitado la capacidad de fabricación de chips y baterías. Como resultado de las interrupciones dentro de la cadena de suministro, el costo de los materiales clave ha aumentado en más de un 20 por ciento. Se anticipa que la continua agitación geopolítica y las limitaciones laborales evitarán el suministro de materiales a largo plazo.

Análisis del mercado

Según UnivDatos, Europa posee la segunda mayor cuota universalmente. Uno de los factores más importantes es el impulso de la Unión Europea (UE) hacia la reducción de las emanaciones de gases de efecto invernadero y el encuentro de los objetivos de alteración del clima. Como resultado, numerosas naciones europeas han implementado políticas para incentivar el uso de los VE, tales como pausas fiscales, asignaciones y estaciones de carga gratuitas. Por ejemplo, en Noruega, los coches eléctricos están excluidos de los gravosos cargos impuestos a los vehículos de gasolina y diésel, lo que los hace más razonables que los coches convencionales. Además, la creciente apropiación de baterías de VE en Europa es el incremento en la infraestructura de carga. En los últimos años, el número de estaciones de carga en toda Europa ha aumentado significativamente, lo que facilita a los propietarios de VE la energización de sus vehículos. Por ejemplo, los Países Bajos tienen uno de los sistemas de carga más densos del mundo, con más de 60.000 puntos de carga disponibles.

Además, el informe también sugiere que la accesibilidad de las estaciones de carga públicas para VE es fundamental en la compra de vehículos eléctricos en todo el mundo. Debido al creciente número de clientes de VE, la región de Asia Pacífico continúa presentando estaciones de carga públicas a un ritmo rápido, especialmente en China, India y Corea del Sur. Estas naciones están implementando arreglos que energizan el uso de vehículos eléctricos proporcionando subvenciones y reduciendo los impuestos. También promueven el crecimiento de los fabricantes de VE y las industrias relacionadas mediante la provisión de subvenciones o la promulgación de políticas preferenciales para las empresas relacionadas con los VE que les permitan expandirse más rápidamente. Se anticipa que un incesante incremento en el crecimiento financiero, la urbanización, la solicitud de viajes y las ampliadas inversiones en la movilidad eléctrica contribuirán a la capacidad de energía y el apoyo natural para alimentar el desarrollo del fragmento de la estación de carga pública.

Conclusión

En conclusión, el rápido desarrollo en la utilización de los VE exige el desarrollo de esquemas de carga biológicos, ya que los VE tienen una autonomía de conducción limitada que depende de diferentes condiciones. La situación improvisada de las estaciones de carga de VE plantea diferentes problemas técnicos y financieros dentro de la red de distribución. A medida que el número de VE en la calle aumenta, la proporción VE por cargador puede ofrecer ayuda para evaluar la adecuación de la organización de carga. Las diversas estrategias de desarrollo, como las asociaciones, las adquisiciones, las colaboraciones y los nuevos lanzamientos de productos con las últimas e innovadoras características, fomentan el crecimiento del mercado y ofrecen oportunidades de crecimiento lucrativas a los actores del mercado. Debido al creciente número de clientes de VE, la región de Asia Pacífico continúa presentando estaciones de carga públicas a un ritmo rápido, especialmente en China, India y Corea del Sur. También promueven el crecimiento de los fabricantes de VE y las industrias relacionadas mediante la provisión de subvenciones o la promulgación de políticas preferenciales para las empresas relacionadas con los VE que les permitan expandirse más rápidamente.