La investigación de NREL ilumina un futuro optimista para la electrificación de vehículos

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El sector del transporte es la mayor fuente de emisiones de dióxido de carbono en la nación, y los vehículos eléctricos (EV) ofrecen un camino prometedor hacia la descarbonización. Con precios de compra decrecientes, mejoras en la carga, electricidad más limpia y apoyo al consumidor y a la industria, el futuro de los vehículos eléctricos nunca ha sido más brillante. La investigación de vanguardia del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) y los compromisos recientes de los gobiernos y la industria apuntan al mayor impulso detrás de la adopción de vehículos eléctricos a medida que la demanda de formas de transporte más limpias continúa creciendo a nivel mundial.

En una reciente Progreso en energía artículo, 18 expertos internacionales de 11 instituciones, incluidos siete de NREL, dirigidos por el ingeniero de sistemas senior Matteo Muratori, unieron sus fuerzas para revisar exhaustivamente los estudios científicos que analizan varios aspectos de los vehículos eléctricos. El estudio destaca cómo la popularidad de los vehículos eléctricos se ha acelerado rápidamente en los últimos 10 años, en parte debido a la maduración de las tecnologías de baterías, un mayor soporte de infraestructura y regulaciones y estándares que enfatizan la eficiencia energética y la reducción de emisiones. Además de estos avances, el artículo destaca cómo las sinergias con otras tecnologías pueden allanar el camino a nuevas oportunidades para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

“Los recientes avances en la investigación y el apoyo de la industria pintan un futuro brillante para la adopción de vehículos eléctricos a nivel mundial”, dijo Muratori. “Las mejoras tecnológicas significativas tanto para los vehículos como para las estaciones de carga ofrecen comodidad y beneficios económicos en comparación con los vehículos de combustión. Como resultado, hemos visto que la demanda de los consumidores de vehículos eléctricos y la infraestructura de carga ampliada continúan creciendo. Los fabricantes de vehículos también han reconocido el crecimiento, y muchos se han comprometido a eliminar por completo los motores de combustión interna durante las próximas décadas “.

En otro reciente Artículo de la Asociación Internacional de Economía de la Energía, un grupo de investigadores de NREL describe cómo los vehículos eléctricos han superado las expectativas de la industria con investigaciones de vanguardia en tecnologías de baterías e infraestructura de carga. El artículo también aclara los datos y las estadísticas sobre el estado de la tecnología de los vehículos eléctricos que a veces se descarta injustamente en la literatura.

Crecimiento significativo de la demanda del consumidor y las inversiones en infraestructura

La demanda reciente de vehículos eléctricos continúa acelerándose, con ventas que superaron los 2,1 millones a nivel mundial en 2019, según el Global EV Outlook 2020 de la Agencia Internacional de Energía. De cara al futuro, los fabricantes de vehículos también planean realizar inversiones sustanciales en la industria de los vehículos eléctricos, y se prevé que 500 modelos diferentes de vehículos eléctricos estarán disponibles para su compra en 2022. Este aumento en la disponibilidad permitirá a diversos consumidores encontrar un modelo de vehículo eléctrico que satisfaga sus necesidades.

Las opciones de carga convenientes son fundamentales para respaldar la adopción de vehículos eléctricos. Una publicación reciente de NREL tiene como objetivo cuantificar el valor de la infraestructura de carga pública dentro de los Estados Unidos. Las primeras estimaciones indican que la infraestructura de carga pública existente en California vale miles de dólares por usuario. Otro informe NREL analiza tendencias de la infraestructura de carga del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) Localizador de estaciones de combustible alternativo, con actualizaciones trimestrales disponibles. El localizador de estaciones es una de las fuentes de datos más completas para estaciones de carga de vehículos eléctricos en América del Norte y tiene más de 5.3 millones de visitas anuales. El localizador de estaciones había identificado más de 100,000 cargadores públicos dentro de los Estados Unidos a fines de 2019, con un aumento del 60% en cargadores a nivel mundial de 2018 a 2019.

“Desde aproximadamente 2011, hemos visto un fuerte crecimiento año tras año en la infraestructura de carga”, dijo Abby Brown, gerente de proyectos de transporte de NREL. “El Localizador de estaciones de combustible alternativo continúa identificando tendencias al alza en todo el país, con un crecimiento significativo en el noreste”.

Las tecnologías de batería de vanguardia ofrecen mayor comodidad y beneficios de costos

La investigación de NREL está a la vanguardia de las mejoras en la tecnología de la batería, con avances notables para mejorar el rendimiento térmico de las baterías de los vehículos eléctricos para aumentar la seguridad y permitir tasas de carga más rápidas que mejoran la comodidad del consumidor. Velocidades de carga más rápidas de 150 a 350 kW ya están disponibles comercialmente, y los investigadores de NREL están trabajando hacia un ambicioso objetivo del DOE de carga de vehículos eléctricos en 15 minutos o menos. La investigación adicional explora oportunidades para aumentar la capacidad de la batería y el alcance del vehículo al caracterizar alternativas a las químicas de las baterías de iones de litio, como el silicio.

“Hay más de 100.000 puntos de carga públicos disponibles en todo el país; sin embargo, solo 17,000 de estas estaciones ofrecen capacidades de carga rápida ”, dijo Matthew Keyser, ingeniero senior de NREL y líder del proyecto de Carga Rápida Extrema. “Con la investigación continua, podemos expandir esas capacidades para competir con la velocidad de carga de los vehículos convencionales (con motores de combustión), con los beneficios adicionales de la tecnología limpia que ahorra energía”.

Los avances en baterías ofrecen importantes beneficios económicos para los consumidores de vehículos. El costo decreciente de los paquetes de baterías para vehículos eléctricos, que cayó un 87% entre 2010 y 2019, da como resultado precios de vehículos más asequibles. Numerosos vehículos eléctricos disponibles en los Estados Unidos se venden al por menor por menos de $ 50,000, y la investigación continua para mejorar las baterías de iones de litio sugiere que estos precios continuarán disminuyendo. Sin embargo, la compra de un vehículo eléctrico es simplemente el primer paso. De hecho, una nueva investigación en NREL sugiere que los propietarios de vehículos eléctricos pueden ahorrar miles de dólares en costos de combustible durante la vida útil de un vehículo. Los costos de mantenimiento de los vehículos eléctricos también son mucho más bajos, una bendición potencial para los propietarios de vehículos más antiguos, que suele ser el caso en comunidades de color y comunidades de bajos ingresos. La investigación de NREL encontró que el precio promedio nacional para cargar un EV ronda los $ 0.15 / kWh y cargar durante los períodos de precios no pico puede ahorrar a los propietarios un 24% en promedio.

Asistencia sin precedentes de la industria y el gobierno

Ninguna de estas investigaciones y análisis innovadores sería posible sin un amplio apoyo del gobierno, la industria y los consumidores que defienden los beneficios de un futuro de transporte electrificado. El aumento de las ventas de vehículos eléctricos refuerza la noción de que las personas se preocupan por tener acceso a opciones de movilidad sostenible, mientras que los fabricantes de automóviles también se han comprometido significativamente a invertir en vehículos eléctricos en los últimos años. Las entidades gubernamentales locales, estatales y federales también han comprometido su apoyo, sobre todo en lugares como California, que ha anunciado una legislación amplia para apuntar a la inversión continua en vehículos de cero emisiones, como los vehículos eléctricos.

A medida que la revolución de los vehículos eléctricos continúa ganando impulso, NREL sigue siendo un actor comprometido, que promueve un legado de investigación y desarrollo de vanguardia centrados en la creación de tecnologías de transporte transformacionales que promueven soluciones de movilidad sostenibles, resilientes y equitativas para todos los estadounidenses.

Aprender más sobre NREL‘s investigación sobre transporte y movilidad sostenible.

Artículo cortesía del NREL.

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