Transporte eléctrico: Estado actual y perspectivas; desafíos y oportunidades.

1. Academia de Ingeniería 4 de setiembre de 2012 Ing. Claudio Damiano Transporte eléctrico:Estado actual y perspectivas; desafíos y oportunidades.

2. HISTORIA Y EVOLUCION DEL AUTOMOVIL ELECTRICO

3. Historia del automóvil eléctrico 1828: Hungría 1899: record mundial de velocidad, a 105 km/h Le jamáis contente

4. Historia del automóvil eléctrico Decada de 1900: 33.800 EV registrados en USA = 38% del parque Columbia Runabout, + de 1000 unidades vendidas en USA

5. Historia del automóvil eléctrico Años 1900 a 1920: lo usan los ricos urbanos, especialmente mujeres. Detroit Electric, 1912 • (1907–1939) “Usted podrá parlotear sobre ruedas” (bajo ruido)

6. Historia del automóvil eléctrico • Argumentos de venta: distinción y fácil manejo. 1899–1915

7. Historia del automóvil eléctrico • Edison Electric, 1913 …pero: • las tarifas eran altas, • el mantenimiento de baterías, complicado • la autonomía, escasa para las nuevas rutas, • el petróleo se hace abundante.

8. 1920 a la actualidad. Ejemplos: Enfield, Vel. Max. 65 km/h Auton: 90 km. • Inglaterra, 1970: 50.000 automóviles y 75.000 camiones de propulsión eléctrica en uso permanente. • 48 voltios, recarga en 8 horas, en cualquier tomacorriente. • Francia, EdF– Matra: • Desarrollos para llenar valle, generación nuclear. • USA: • Varios modelos. • Paradigma: General Motors EV1 2200 unidades.

9. Records al presente 2011: 515 km/h 2013?: + de 700 km/h

10. El presente: la Electro-Formula 1

11. TECNOLOGIA DEL AUTOMOVIL ELECTRICO

12. Los nuevos esquemas: evolución • Cuanto vivirá el vehículo híbrido? • “TheMermaidStory”

13. Los nuevos esquemas • Híbridos: mas complejos. • A Baterías: Sólo cambia Motor, • y Almacenamiento energía. Nueva ingeniería de pisos

14. Los nuevos esquemas: motor y baterías. Batería: limitante a la masificación (por peso, costo, autonomía, tiempo de carga y litio necesario para su fabricación)

15. TECNOLOGIA DE LAS BATERIAS

16. Las Baterías: tecnologías actuales.

17. Las baterías: progreso estimado Para lograr autonomía de 250 km en auto mediano (1100 kg), usando las actuales baterías (150 Wh/kg)   200 kg 200 Wh/kg* 170 Wh/kg* 200kg 140 kg 140 Wh/kg* Li-ion Batteries Near future 2012 Source: Dr. Stefano Passerini, Munster University, Germany

18. La batería Li-sulfuro y Li-gas Lithium-air, unprotected anode (non aqueous electrolyte) Theor. energy density : 11,420 Wh/kg Estructuras conductoras arborescentes en nanotubos de carbono Lithium-air, protected anode (aqueous electrolyte) Theor. energy density : 5,800 Wh/kg Li-sulfuro < 90kg >500 Wh/kg 200 Wh/kg* 170 Wh/kg* 200 kg 140 kg 140 Wh/kg* Li-ion Batteries 2012 2017 Año Source: Dr. Stefano Passerini, Munster University, Germany

19. Donde está • el Litio?

20. Hay suficiente mineral de Litio para masificar el auto eléctrico? Source: University of Michigan and Ford researchers

21. La RECarga deL AUTOMOVIL ELECTRICO. Su impacto en la red.

22. Recargas de baterías: Caso hogareño EU y USA: Potencias de carga entre 3 y 24 kW. Usualmentetodos los dias. Corrientes entre 16A monofásicas a 32A trifasicas. Argentina: Con 10 A, el doble-socket monofásico implica hasta 4.4 kW. Con conector especial y en Tarifa 1, no debe superar los 10 kW. Tecnología: Multipin, protecciones y sensores SAE J1772 and IEC 62196

23. Recarga de baterías. Ejemplos Se requieren cuidados especiales para la seguridad en el hogar, pero también en via pública …

24. Recarga de baterías. • Pero también existe la recarga centralizada: • “Electrolinera” en España

25. Seguridad eléctrica en vía pública

26. Costos de adquisición Y operación

27. Costos adquisición Reva, eléctrico urbano mas vendido en el mundo: • Almacenamiento: 9,7 kWh • Potencia máxima: 14,5 kW • Velocidad máxima: 80 km/h • Existe gran variedad de modelos, mas costosos, a partir del Reva: • Tesla Roadster, U$S 109.000.- en USA. • 2500 unidades. • 185 kW; 210 km/h

28. Costos abastecimiento Costos en Argentina: • Nafta $6/litro, 11 km/litro Cn=0.54 $/km • Electricidad 0.478$/kWh (sin subsidio), 9 kWh/km Ce=0.053 $/km Cn = 10 * Ce • Con Tarifa subsidiada , Cn = 16 * Ce

29. Costos para el sistema eléctrico Para carga a 2.2 kw, 10 kwh/dia, en pico: • 1000 u$sen distribución: suburbio y ciudad. • 5000 u$sen generación, caso Ciclo combinado + transmision + transporte gas + desarrollo yacimiento, ó 6000 u$s caso Hidro + transmision.

30. Iniciativas: Quienes están investigando

31. Iniciativas Políticas 1 Canada 2 China 3 Europe 4 India 5 Japan 6 United States En general, beneficios al momento de la compra y/o de la recarga de baterías, por motivos ambientales:

32. Ambiente

33. Eficiencia: Etiquetado en USA

34. Iniciativas Políticas: Europa “European Green VehiclesInitiative” (26 July 2012)

35. Europa: el estado del trabajo “European Green VehiclesInitiative” Roadmap

36. Europa: El crecimiento propuesto

37. Propuestas en estudio Ejemplo Propuesta USA – PPP Europa: • Pisos y baterías estándar • Comodato de baterías • Estación de Recarga Rápida con servicios a la red • Carga condicionada a existencia de Generación limpia (e intermitente) • Fase 1: Reemplazo masivo en islas

38. Better Place + Renault (Nissan) • Israel • Hawai • China • Holanda • Septiembre 2012 • 10 electric taxis • Aeropuerto -Amsterdam

39. Desafíos • Tecnología madura y mejorando rápidamente • Poca información sobre velocidad de evolución • Altos incentivos • Alto impacto en la red eléctrica • Problemas de seguridad Oportunidades • Joint-ventureAutomovil-Nueva Generacion limpia • Recarga centralizada: mejora de la red • Alquiler o comodato de baterías estándar

40. Posibles acciones • Incluir el tema en la planificación • Participar en normas internacionales • Investigar • en las oportunidades (nueva gener., “limpiar” el sector, matrimonio tpte-renovable • Caso tipico de sustitución extrasectorial: hidrocarburos por eelect.

42. Muchas gracias! Ing. Claudio Damiano cdamiano@enre.gov.ar