Antecedentes del auto elctrico

El concepto de auto elctrico es ms antiguo de lo que comnmente se cree. Resulta difcil atribuir

la invencin del auto elctrico a un solo inventor o pas, sin embargo el auto elctrico ha sufrido

de grandes avances desde su aparicin en las carreteras en la dcada de los 1800s. (Navigant

Research, 2013)

El inters por los vehculos elctricos en Amrica, fue despertado por el qumico William Morrison,

quien desarrollo un transporte un poco ms complejo que un vagn elctrico, con capacidad para

6 pasajeros y una velocidad mxima de 14 mph millas por hora. (U.S. Department of Energy,

2014)

Para comprender el progreso de los vehculos elctricos desde entonces, es importante

comprender el desarrollo que tuvo el transporte personal y las diferentes opciones disponibles de

la poca.

El vapor era una fuente de energa real, probada positivamente en fbricas y trenes, algunos de los

primeros vehculos auto propulsados, a finales de los 1700s, eran impulsados por vapor, sin

embargo no resultaba ser muy prctico para vehculos personales debido a que el tiempo de

espera para poder arrancar llegaba a ser hasta de 45 minutos y era necesario abastecer el sistema

con agua constantemente. En 1832 Robert Anderson desarrollo el primer auto elctrico tripulado,

pero hasta 1870 los vehculos elctricos llegaron a ser prcticos. (U.S. Department of Energy, 2014)

Figura 1: 1 Tudor, G. Vehculo elctrico construido por el inventor ingles Thomas Parker en 1884. [Fotografa].

Recuperado de: http://www.electricvehiclesnews.com/History/historyV.htm

Paralelamente desde 1800, con las mejoras en los motores de combustin interna, los vehculos

propulsados por gasolina eran una promesa, sin embargo tenan desventajas contra los vehculos

elctricos; demandaban un mayor esfuerzo manual para su conduccin, requeran de ser

arrancados manualmente, eran ruidosos y los gases de escape resultaban ser desagradables. (U.S.

Department of Energy, 2014)

Los autos elctricos de la poca no tenan ninguno de estos problemas, eran silenciosos, fciles de

manejar y no emitan gases desagradables, se volvieron populares rpidamente, adems, la

accesibilidad a la energa elctrica domestica aument en la dcada de 1910, lo que facilitaba la

recarga de los vehculos elctricos, popularizndolos entre todas las clases sociales. (U.S.

Department of Energy, 2014)

Muchos inventores de la poca en base a la demanda de vehculos elctricos buscaron formas de

mejorar la tecnologa, como Ferdinand Porsche, quien a sus 22 aos de edad diseo el P1 o

Porsche Number One, el cual era propulsado por una unidad elctrica motriz montada en la parte

posterior, que produca 3 hp y tena una autonoma de 49 millas. Una de las principales

caractersticas de este vehculo era que estaba diseado para que la carrocera se desacoplara del

chasis y as poder ser remplazada por otra carrocera en base a las necesidades del conductor.

(Press Porsche, 2014)

Thomas Alba Edison convencido de que los autos elctricos eran la tecnologa superior de la

poca, se uni a Henry Ford en 1914 para desarrollar un auto elctrico de bajo costo, el Edison-

Ford, sin embargo fue el modelo T producido en masa por la misma compaa de Ford el que

asest un golpe al proyecto, produciendo autos propulsados por gasolina ms baratos, costando

alrededor de $650 USD mientras que los autos elctricos tenan un costo de $1750 USD promedio.

En 1912, Charles Kettering introdujo la marcha elctrica, eliminando la necesidad de dar marcha

manual a los automviles e impulsando la venta de los vehculos propulsados por gasolina. (Strohl,

2010)

En la siguiente dcada, los autos a gasolina tomaron an ms fuerza gracias a la aplicacin del

sistema de carreteras y el descubrimiento de yacimientos de petrleo en Amrica, dando lugar a

gasolina barata en abundancia, lo que hizo desaparecer a los autos elctricos en 1935. Durante los

siguientes 30 aos los autos elctricos entraron a una edad oscura. (U.S. Department of Energy,

2014)

Despus de la breve aparicin de los vehculos elctricos al final del siglo 19 y principios del 20, en

Amrica, el inters en los vehculos elctricos a bateras, Battery Electric Vehicules (BEVs)

resurgi en la dcada de los 60s y 70s, principalmente por los efectos negativos de la

Figura 1: 2 Porsche P1 en el museo de Porsche.

[Fotografa]. (2014). Recuperado de:

http://www.greencarreports.com/news/1089994_first-

ever-porsche-turns-out-to-be-an-electric-car

contaminacin del aire y la alza en el precio del petrleo. Pero fue hasta la dcada de los 80s, que

gracias a la promulgacin del mandato por parte de la Junta de Recursos del Aire de California

(California Air Resources Board), el cual requera que 10% de los autos vendidos en california de

cada fabricante fueran vehculos de cero emisiones para el ao 2003, cre la expectativa pblica

de una comercializacin en masa rentable. Dichas polticas se extendieron en menor medida a

Europa. (Marc Dijk, 2013) (Paine, 2006)

Aunque en Europa fue difcil adoptar un marco normativo similar al mandato de Estados Unidos,

hubo un consenso ente las autoridades nacionales y locales, quienes determinaron que, promover

el uso de vehculos cero emisiones con incentivos en lugar de desincentivos era una forma ms

deseable y eficaz. (Nieuwenhuis, 2007)

A pesar de la presin de los gobiernos sobre los fabricantes de autos, en el periodo de 1990 a

2005, el inters de la industria automotriz se mantuvo principalmente en el desarrollo de

tecnologa de motores de combustin interna, indicado por el nmero de patentes y nuevos

productos lanzados en el periodo. En promedio, 80% de las patentes son relacionadas a la

tecnologa de motores de combustin interna, mientras que solo 20% es asociado al desarrollo de

vehculos elctricos. (Oltra, 2009)

En este periodo la mayora de los vehculos elctricos utilizaban bateras de plomo-acido,

resultando en una baja autonoma y vida til corta, en la ltima parte de la dcada anterior la

investigacin y desarrollo se concentr en las bateras de nquel-metal hidruro o nquel-hidruro

metlico (Ni-MH) y Ion-Litio (Li-Ion) las cuales resultaron ser caras a un volumen bajo de

produccin. (Marc Dijk, 2013) Actualmente China es el principal productor de bateras de Ion-Litio.

El nico acierto durante el periodo de 1997-2005 fue la tecnologa hbrida desarrollada por Toyota

y Honda. En 1997 Toyota lanzo al mercado japons el Prius I, con el menor consumo en la

categora de los sedanes; 3.6 L/100Km. Despus de capturar el nicho japons, el Prius II fue

comercializado en California en el ao 2000, con mejoras en prestaciones como aceleracin y un

diseo ms atractivo. La aceptacin que tuvo en el mercado americano motivo a Toyota a lanzar la

tercer generacin del Prius (Prius III), ahora a nivel mundial, en el 2004. Hasta el 2007 Toyota

vendi ms de un milln de Prius en el mundo, ganndose la reputacin del fabricante de coches

ms verde del mundo. (Marc Dijk, 2013)

A partir del 2005 la preocupacin sobre el cambio climtico ha motivado a los gobiernos a

demandarle a la industria automotriz la reduccin de emisiones de CO2 an ms. El objetivo fijado

por el protocolo de Kyoto fue reducir, entre 2008-2012, un 8% las emisiones de CO2 comparados a

los niveles registrados en 1990. La Comisin Europea estimul el desarrollo de fuentes de

propulsin alternativas mediante programas de investigacin y desarrollo, Inglaterra, Italia,

Alemania y Japn introdujeron subsidios para la compra de vehculos elctricos (BEVs). Dinamarca

e Israel exoneraron a los vehculos elctricos de los impuestos pagados por los vehculos de

combustin interna. (Marc Dijk, 2013) (Kihm, 2014) (Faria R., 2012)

La competicin hacia la electrificacin de los coches fue evidente en la edicin del 2009 del Saln

del Automvil de Frankfurt, donde casi todos los fabricantes de autos presentaron conceptos de

autos elctricos. General Motors, despus de su cada en desgracia con el EV1, puso gran nfasis

en su modelo hbrido enchufable Chevy Volt. (Marc Dijk, 2013) (Paine, 2006)

En la industria automotriz japonesa, Nissan comenz la produccin comercial de su vehculo

elctrico (BEV) Leaf, a un a escala de 50 mil unidades por ao para el 2011, en el periodo del 2010

a Mayo del 2014 las ventas acumuladas del Nissan Leaf excedieron las 110,000 unidades. Hoy en

da la produccin global de autos elctricos de la alianza Nissan-Renault es superior a las 350 mil

unidades por ao. (Nissan Motor Co., 2014)

Se espera que los vehculos elctricos reduzcan significativamente las emisiones contaminantes

correspondientes al sector del transporte terrestre (Alexander Kihm, Stefan Trommer, 2014)

Los autos elctricos pueden tener una funcin muy diferente, haciendo ms practicas las fuentes

de energa renovables como la solar y elica. La mayora de los autos son usados menos del 4% del

da en promedio, por lo tanto las bateras de los autos pueden ser recargadas durante el da a una

tarifa ms barata, el exceso de carga en las bateras puede ser regresado a la red elctrica, en

respuesta a los picos de por la gran demanda durante la noche. (Materials and Sustainable

Development, 2012)

Los vehculos elctricos, que aumentan en nmero, plantean una posible solucin a el aumento de

los energticos y la produccin de CO2 (Faria R., 2012)

Mundialmente, 30% de las emisiones de combustibles fsiles es atribuido al sector transporte.

(Faria R., 2012) (Materials and Sustainable Development, 2012)

La nocin del rgimen socio-tcnico actual describe cmo la movilidad actual est centrada en los

autos con motores de combustin interna, debido a que el contexto social est adaptado a su uso

en trminos de velocidad esperada y potencia, las redes de conocimiento y mantenimiento, as

como reglamentos y aceptacin social en general. (Marc Dijk, 2013)

La limitacin principal actual para el desarrollo de los vehculos elctricos es la

capacidad de almacenaje en las bateras. El desarrollo en bateras de Ion-litio jugar

un papel decisivo en la comercializacin a gran escala de vehculos elctricos. En el

2009 surgi la tecnologa de bateras de Ion-litio, y su desarrollo an est en su

infancia. (Boucar D., 2014)

Se estima que para el 2020 20% de las ventas de autos sea de vehculos elctricos.

(Boucar D., 2014)

Las bateras actuales de Ion-litio tienen una capacidad energtica de 15 KWh, no es

suficiente para igualar el rendimiento de un auto propulsado por un motor de

combustin interna, por ello es necesario invertir en investigacin y desarrollo para

mejorar la tecnologa de bateras y la eficiencia de los motores elctricos para

alcanzar la meta. La densidad de energa debe ser doblada para futuras generaciones

de vehculos hbridos enchufables (PHEVs) con una autonoma elctrica de 40-80

millas, y debe ser multiplicada por 5 para los autos elctricos a bateras (BEVs) con

un rango de autonoma de 300-400 millas. (Boucar D., 2014)