Más allá de Tesla, toda una serie de tecnologías alimentan la revolución del vehículo eléctrico
Tesla, la empresa de Elon Musk, el fabricante de automóviles más famoso del mundo, se ha convertido en el niño bonito de la transición hacia el transporte cero emisiones. De hecho, sus acciones han llegado a subir 400% en un año. Pero, pese a los titulares, la revolución del vehículo verde va más allá de Tesla.
En realidad, la electrificación viaria es imposible sin una gama de tecnologías de rápida evolución que va allanando el camino hacia el futuro totalmente eléctrico, con industrias aún poco apreciadas que presentan atractivas oportunidades de inversión a largo plazo.
Ello incluye empresas relacionadas con construcción y operación de infraestructura de carga, fabricantes de motores eléctricos, baterías más ligeras y duraderas, cargadores ultrarrápidos y una nueva generación de semiconductores de potencia, segmento de rápido crecimiento, con grandes barreras de entrada y márgenes estructuralmente mayores, cuyas ventas pueden alcanzar 55.000 millones de dólares para 2025.
De hecho, la electrificación, tras algunos falsos comienzos, gana impulso. Según la Agencia Internacional de la Energía, en 2018 había cinco millones de vehículos eléctricos en el mundo frente a dos millones en 2017 y, para 2030, se pueden vender en China y Europa 18 millones en el año, más que los de gasolina y diésel juntos.
Efectivamente, hay indicios de que China da prioridad a la industria de vehículos eléctricos para generar estímulo económico post-coronavirus, pues Pekín se ha comprometido a que su parque aumente desde el 5% del total en 2019 a un 25% los próximos cinco años. A primera vista, parece optimista, pero la tendencia cuenta con las fuerzas a favor de la sostenibilidad y el rápido desarrollo tecnológico.
En primer lugar, el argumento ambiental es poderoso, pues la contaminación atmosférica mata a siete millones de personas cada año y su reducción ha adquirido sentido de urgencia a medida que el mundo se recupera de la pandemia. Al respecto, la sustitución de cinco millones de vehículos de gasolina por eléctricos equivale a reducir las emisiones de CO2 en 36 millones de toneladas.
Además, a medida que la producción aumenta y las tecnologías innovadoras se abaratan, la mayoría de vehículos eléctricos será más asequible que los convencionales. Sólo el precio de las baterías de iones de litio ha caído un 90% y se prevé que disminuya un 50% más hasta 2024.
El coste de baterías estándar NMC622 es 112 euros/kWh, pero la próxima generación NMC811 -que contendrá un 50% menos cobalto- puede salir a 69 euros/kWh, superando la autonomía de 500 kilómetros. Así que el vehículo eléctrico será doblemente atractivo, pues el coste de conducirlo es una fracción de los de gasolina.
Los fabricantes están aumentando constantemente el contenido de níquel de las células de las baterías para aumentar capacidad, reducir su peso y aumentar autonomía, con la ventaja de reducir contenido de cobalto, materia prima cara y controvertida -más de la mitad proviene del Congo, país plagado de corrupción y propenso a los conflictos-. Las siguientes baterías serán de estado sólido sin cobalto. Pueden tardar unos años en ser producidas con volumen, pero son el avance tecnológico que sustentará los vehículos eléctricos.
A ello se añade que los cargadores son cada vez más rápidos, lo que facilita volver rápidamente a la carretera. Algunos sobrealimentadores avanzados funcionan a 250 kW -casi el doble que los modelos de primera generación Tesla a 120/150 kW- y pueden proporcionar hasta 120 kilómetros de viaje por cada cinco minutos de carga. Más aún, la potencia de carga puede aumentar hasta 350 kW con una nueva red en Europa basada en arquitectura de 800V.
Para ello hay que superar algunos obstáculos tecnológicos, pues los cargadores ultrarrápidos requieren la alimentación equivalente a las necesidades de 60 hogares de tamaño medio. Debido a que funcionan con corriente directa (DC) necesitan convertir la corriente de la red a continua.
La nueva generación de chips de silicio, denominados "semiconductores de potencia", puede ayudar. Estos semiconductores convierten la potencia entre voltajes a diferentes frecuencias y ayudan a mantener estable el flujo de electricidad. Además, minimizan la pérdida de energía y reducen el consumo -hasta un 70% de electricidad se pierde desde la generación en la central eléctrica hasta el dispositivo final por las constantes modificaciones de la señal eléctrica-. De hecho, los vehículos eléctricos utilizan hasta 15 veces más semiconductores de potencia que los de gasolina, además de sofisticados componentes electrónicos.
La industria también está adoptando nuevos materiales. Uno de ellos es el carburo de silicio (SiC), compuesto cristalino duradero de silicio y carbono. Descubierto en meteoritos de 4.000 millones de años de antigüedad, es una alternativa al silicio convencional en semiconductores. Permite que el motor eléctrico funcione a voltajes mayores, siendo su conductividad térmica tres veces mayor. Ni siquiera se derrite -sublima a 2.700ºC-.
Los dispositivos de SiC son más pequeños, rápidos y eficientes a mayor potencia. Además, pueden reducir el tiempo de carga a la mitad y aumentar el alcance de la conducción hasta un 20%. Ahora bien, requieren una sofisticada tecnología de producción, actualmente en manos de pocos fabricantes especializados. En cualquier caso, se espera que la demanda de la industria automotriz mundial crezca de manera anual compuesta al 60% hasta 2030.