investigacion final
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Universidad AutónomaMetropolitanaUnidad Xochimilco.
Investigación y Desarrollo de las Baterías
de NIMH y Litio-Ion para los autosHíbridos, Eléctricos y Plug-In de lasempresas Toyota y Ford.
Integrantes:
Atilano Acosta Arturo AlejandroBarona Rivera Eunice
Muñiz Cervantes Alejandro
Valderrama Olvera Felipe Eduardo
Velázquez Díaz Adriana Alejandra
Profesor: Arturo Ángel Lara Rivero.
2010
13-Diciembre-2010
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Índice
Introducción ......................................................................................................................... 4
Problema ............................................................................................................................... 5
Objetivo General. ................................................................................................................. 5
Metodología .......................................................................................................................... 6
Capítulo I Caracterización de la Batería ........................................................................... 7
Introducción ..................................................................................................................... 7
1.1 ¿Qué es una batería? .................................................................................................. 8
1.2. Contenido y elementos de las baterías: ............................................................... 13
4 Historia de la Batería. ................................................................................................. 17
1.4 ¿Qué es una Batería de Vehículo Híbrido? .......................................................... 19
1.5 Baterías de Níquel.................................................................................................... 30
1.6. Baterías de Litio ...................................................................................................... 32
1.7 Tipos de vehículos ................................................................................................... 35
Conclusiones .................................................................................................................. 39
Capítulo II Comparativo Toyota vs. Ford ...................................................................... 40
2.1.TOYOTA MOTOR CORPORATION. ................................................................... 41
2.2 Ford Motor Company ............................................................................................. 64
Principales proveedores de baterías para autos híbridos ........................................ 75
Conclusiones. ................................................................................................................. 86
CAPITULO III. ALIANZAS ESTRATEGICAS CON SUS PRINCIPALES
PROVEEDORES DE BATERIAS DE TOYOTA Y FORD. ............................................ 89
3.1 Proveedores de Baterías de Níquel y Litio de Toyota ........................................ 90
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Proveedores de Baterías de Toyota y Alianzas. ........................................................ 91
Panasonic Co. ................................................................................................................. 91
LG Chem ....................................................................................................................... 116
Compact Power Inc ..................................................................................................... 125
Johnson Control-Saft ................................................................................................... 133
Alianza de Johnson Controls con Saft ...................................................................... 138
A 123 Systems. .............................................................................................................. 143
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Introducción
Las empresas en la actualidad se tiene que enfrentar a diversos retos para poder
realizar productos que sean aceptados en un mercado y que puedan competir
dentro del mismo, por lo que las empresas tienen que realizar estudios deinvestigación y desarrollo para después proceder a lo que es su manufactura.
Pero dentro de los objetivos que las empresas siguen ante estos retos es tener
productos a bajos costo donde la manufactura no sea de costo alto para poder
ofrecer a un precio bajo el producto al cliente.
En esta Investigación nos basaremos en lo que ha hecho las empresas Toyota y
Ford para la I´D y manufactura de las baterías paras sus autos Híbridos, Eléctricosy Plug-In.
La forma en la que se encontrara estructurada esta Investigación es en tres
capítulos: Capitulo 1 se hablara de cómo está estructurada un batería así como los
diferentes tipos de baterías que hay, haciendo un énfasis en las dos tipos de
baterías que nos interesa conocer que son las de Níquel y las Litio-Ion. Pasando al
Capitulo 2 donde hablaremos de los diferentes tipos de autos que tiene cada unade las empresas refiriéndonos únicamente a los Híbridos, Eléctricos, Plug-In y Fuel
Cell además de conocer las características de sus baterías para poder hacer un
comparativo de cada uno de los tipos de autos entre las dos empresas y por último
el Capítulo 3 en el que se habla de las Alianzas que realizan cada una de las
empresas para poder obtener o producir sus baterías para sus autos.
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Problema
¿Qué han hecho Toyota y Ford para poder realizar las baterías para sus vehículos?
Objetivo General.
Conocer las estrategias que han realizado las empresas Toyota y Ford para la
elaboración de sus baterías para sus autos.
Objetivos Específicos.
1. Conocer los tipos de Baterías que existen para el sector automotriz.
2. Conocer la evolución que han tenido las baterías a lo largo de su Historia.
3. Investigar si las empresas Toyota y Ford han sido beneficiadas en la
implementación de nuevas tecnologías en baterías y de qué manera se han
visto beneficiadas o en su defecto afectados en el mercado.
4. Conocer los principales proveedores de baterías de Níquel y Litio-Ion para
las automotrices Toyota y Ford.
5. Conocer los distintos tipos de vehículos que hay ya sean Híbridos,
Eléctricos o Plug-In y ver cada uno de los autos de las empresas para
realizar un comparativo entre ellos.
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Metodología
El tipo de datos que se manejaran en esta investigación son los cuantitativos y
cualitativos.
En los cualitativos nos basaremos en la búsqueda de información en sitios de
internet de las empresas automotrices, así como en diversas páginas especializadas
en la información de vehículos híbridos. Esto con el fin de conocer cómo es que las
baterías para estos autos han logrado tener en la actualidad gran aceptación.
Simultáneamente para los cuantitativos manejaremos datos como: cuanto es el
tiempo de vida de las baterías, así como en cuanto tiempo se desarrolla una
batería desde su planeación hasta su utilización.
El motivo de obtener estos datos es que al combinarlos podremos realizar
comparativos y análisis de los datos obtenidos para poder llegar a las conclusiones
que ante los objetivos planteados en esta investigación.
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Capítulo I Caracterización de la Batería
Introducción
En esta investigación se busca observar el proceso, desarrollo y evolución de losautomóviles con avance tecnológico en busca de una mejora ambiental.
Para ello es necesario un análisis de la evolución en tecnología de baterías en busca
de mejoras en automóviles y obtención de ahorro de combustible, menor emisión
de CO2, entre otras ventajas. Las principales baterías utilizadas para este tipo de
autos son de Níquel-Metal-Hidruro (NIMH) y de Litio-Ion (Li-Ion).
Las primeras son utilizadas para los autos Híbrido e Híbrido eléctrico, mientrasque las segundas son utilizadas para los autos Híbrido Plug-In.
En esté capitulo conoceremos más a fondo los tipos de baterías que existen con
ciertas características necesarias para este fin.
Así mismo podremos responder algunas cuestiones tales como :
¿Qué es una batería?
¿Por qué elegir ese tipo de baterías para los autos pro-ambientales?
¿Qué características son tomadas en cuenta para decidir cuál es la bateríamás conveniente?
¿Cuáles son los principales usos del Litio?
¿Cómo afecta el desarrollo de las baterías de Litio con la extracción de estemineral?
Estas son solo algunas de las cuestiones que se podrán responder tras leer el
capítulo 1.
Algo de la información que podremos encontrar a continuación son ¿Qué es una
batería?, Los tipos de batería, la historia de la batería, así como lo que se refiere a la
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extracción de Litio para la producción de baterías de Litio-ion para autos Híbridos
Plug-In, ente algunos otros datos de interés.
1.1 ¿Qué es una batería?
Se denomina batería o acumulador eléctrico, al dispositivo que posee la propiedad
de acumular, mantener y suministrar energía eléctrica, a través de procesos
químicos. Cualquiera que sea la estructura de los acumuladores, estos constan de
un numero de celdas en forma de planchas (placas) compuestas de electrodos uno
con carga positiva (ánodo) y otro con carga negativa (cátodo), que tienen contacto
con una sustancia activa conocida como electrolito, lo que permite tener una
reacción electroquímica que produce una carga eléctrica.1
Dependiendo del material y substancias de los electrodos y electrolitos, será la
carga, rendimiento y tiempo de vida de la batería eléctrica.
En una pila o batería primaria no se puede realizar una recarga, es decir, después
que una batería de descarga por completo no se puede recargar mediante el
suministro de corriente en la dirección inversa, o puede ser recargada sólo una
pequeña fracción de la cantidad inicial de energía disponible de la primeradescarga.
Las baterías primarias se utilizan generalmente una vez y luego son reemplazadas
por nuevas baterías primarias (generalmente estas baterías son del tipo plomo
acido).
Una celda secundaria o batería secundaria contiene sustancias químicas que
permiten una reacción en reverso de la descarga. Así, después de una descarga, la
1 L.Semionov, El electricista de acumuladores, editorial MIR, segunda edición, traducido del ruso,
Moscú 1969
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batería puede ser restaurada cerca de su nivel original de carga eléctrica, mediante
aplicación de corriente de carga.2
Al ser las baterías de plomo-acido una de las primeras baterías funcionales, las
nuevas generaciones de baterías cuentan con una estructura similar.
Esquema 1: Proceso de carga y descarga de baterías.
Fuente: Inside the Nickel Metal Hydride Battery, 25 de junio del 2004, de
http://www.cobasys.com/pdf/tutorial/inside_nimh_battery_technology.pdf, consultado el 7 de
noviembre del 2010
2 http://www.cobasys.com/pdf/tutorial/inside_nimh_battery_technology.pdf
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Esquema 2: Componentes básicos de una batería.
Esquema # Fuente: batteries, en http://www.autoshop101.com/forms/h6.pdf, consultada el 15 de
noviembre 2010
1. Recipiente: es el recipiente que contiene y protege todos los componentes
de la batería y el electrolito, separa las celdas.
2. Placas: Las placas pueden colocarse cargadas o descargadas, parcial o
completamente dentro de su respectivo recipiente. Los acumuladores
fabricados con tales placas se denominan cargados o descargados en seco.
3. Separadores: Para evitar un corto circuito, entre las placas negativas y
positivas se introducen láminas de material poroso, llamadas separadores.
4. Celdas: Las celdas de las beterías están conectadas en serie, y el número de
celdas determina el voltaje de la batería.
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5. Conectores de celda: Son correas de metal fundido de aleación que conectan
al terminal negativo de una celda con el terminal positivo de la celda
contigua hasta que todas estén conectadas en modo de serie.
6. Particiones de celda: Es una parte del recipiente, separa a un grupo deceldas de otras.
7. Terminales: Terminal positiva y negativa, se conectan a través de cables al
sistema eléctrico del auto.
8. Electrolito: Es la sustancia activa que permite la reacción electroquímica
que produce la carga de la batería y hace que esta funcione.
El electrolito sirve como el camino para completar el circuito eléctrico en el
interior de la célula a través del transporte de iones de un electrodo a otro.
Los reactivos que componen los electrodos pueden ser gaseosos, líquidos o sólidos.
El electrolito puede ser un líquido o un sólido.
Dentro de los diferentes tipos de baterías que hay ¿De qué están hechas las partes
importantes de la misma? ¿Cuál sería el rendimiento de cada batería? ¿Cales son
sus características más relevantes de cada batería?
Cuadro 1.1: Comparación de tecnologías de baterías secundarias
Sistema
de la
batería
Electrod
o
negativo
Electrodo
positivoElectrolito
Voltaje
nominal
(V)
Energía
especifica
teórica
(Wh/Kg)
Energía
especific
a practica
(Wh/Kg)
Densidad
de energía
practica
(Wh/L)
Características
principales
Plomo-
acidoPb PbO2 H2SO4 2.0 252 35 70
Pesada, de pocosciclos de vida y
de materiales
tóxicos.
Níquel Fe NiOOH KOH 1.2 313 45 60 Pesada y de alto
mantenimiento y
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acero costosa
Níquel
cadmioCd NiOOH KOH 1.2 244 50 75
De materiales
tóxicos.
Níquel
hidrogen
o
H2 NiOOH KOH 1.2 434 55 60
Costosa, de altapresión de
hidrogeno, y muy
grande
Níquel
metal
hidruro
H (como
NH)NiOOH KOH 1.2
278-800
(dependien
do del MH)
70 170 Costosa
Níquel
zinc Zn NiOOH KOH 1.6 372 60 120Con pocos ciclos
de vida
Plata zinc Zn AgO KOH 1.9 524 100 180Muy cara y de
vida limitada
Zinc Aire Zn O2 KOH 1.1 1320 110 80
De baja energía,
con ciclos de vida
limitados y muy
grande.
Zinc
bromoZn
Complejo
de bromoZnBr2 1.6 450 70 60
De baja energía,
componentes
peligrosos y muy
grande.
Litio-ion Li LiCoO2 PC ó DMC 4.0 766 120 200 Segura y costosa
Sulfuro
se sodio Na S
Beta
Alumina2.0 792 100 >150
Genera alta
temperatura de
batería, es segura
y tiene
electrolitos de
baja potencia.
Níquel
cloruro
Na NiCl2 Beta 2.5 787 90 >150 Genera alta
temperatura
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de sodio Alumina durante su
operación y es de
baja energía.
Fuente: Inside the Nickel Metal Hydride Battery. 2004,
http://www.cobasys.com/pdf/tutorial/inside_nimh_battery_technology.pdf, consultado el 7 de noviembre del2010
EL cuadro numero 1 muestra algunos de los tipos de baterías que existen, el
material del que están construidas las partes más importantes de una batería como
son sus electrodos y su electrolito; y por ultimo muestra las características
principales de la batería.
Las baterías que nos interesan para la investigación son las baterías de Litio-ion
(para autos Plug in y eléctricos) y las baterías de Níquel Metal Hidruro (para autosHíbridos).
1.2. Contenido y elementos de las baterías:
¿De qué está hecha una batería? ¿Cuál es el porcentaje de cada material en la
batería?
Cuadro 1.2: Comparativo de materiales de baterías y la participación de cada
material en la batería.
El contenido de los elementos están basados en el
total del peso de la batería de Plomo Acido El contenido de los elementos están basados en
el total del peso de la batería de NiMH
MATERIALES O INGREDIENTES % W. t. MATERIALES O INGREDIENTES % W. t.
Plomo, Inorgánico. 43-70 Níquel
Hidróxido de níquel
Oxido de níquel
Polvo de níquel
30-50
Acido Sulfúrico 20-44
Antimonio 0-4
Arsénico <0.01
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Polipropileno. 5-10 Hidróxido de potasio < 20
Fuente: MATERIAL SAFETY DATA SHEET LEAD ACID
BATTERY WET, FILLED WITH ACID, 12 de marzo del
2009, http://www.dekabatteries.com/assets/base/a.pdf,
consultado el 7 de noviembre del 2010
Cobalto
Cobalto metálico
Oxido de cobalto
Hidróxido de cobalto
2.5-6.0
Hidróxido de sodio < 20
Zinc
Zinc metálico
Oxido de zinc
Hidróxido de zinc
< 3
El contenido de los elementos están basados en el
total del peso de la batería de Litio-ion
MATERIALES O INGREDIENTES % W. t.
Papel aluminio 2-10 Mercurio 0-0.0005
Oxido metálico (Inf. del productor) 20-50 Plomo
Plomo metálico
Oxido de plomo
0-0.004
Fluoruro de polivinilo (PVDF) > 5
Hoja de cobre 2-10
Carbono. (Inf. del productor) 10-30 Cadmio
Cadmio metálico
Oxido de cadmio
Hidróxido de cadmio
<0.002
Electrolito (Inf. del productor) 10-20
Acero inoxidable, Níquel y materiales
Inertes.
Resto
MATERIALES O INGREDIENTES % W. t.
Contenido de litio .66g Cromo hexavalente (Cr^6+) 0-0.0005
Traducción de Fuente: MATERIAL SAFETY DATA SHEET
LEAD ACID BATTERY WET, FILLED WITH ACID, 12 de
marzo del 2009,
http://www.dekabatteries.com/assets/base/a.pdf,
consultado el 7 de noviembre del 2010.
Fuente: NiMH Material Safety Data Sheet,
http://www.skcinc.com/instructions/250049,%20JJJ-
MSDS%20FOR%20Ni-MH,54SC3500.pdf, consultado el
7 de noviembre del 2010.
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El Cuadro 2 muestra los elementos de los que consta una batería y su porcentaje en
esta. Como sabemos, el rendimiento de una batería dependerá de los materiales
con la que está elaborada, a nosotros únicamente nos interesan tres tipos de
baterías:
Las baterías de plomo acido que son baterías primarias y solo sirven básicamente
como baterías de arranque, y las baterías de Níquel metal hidruro y Litio-ion que
son las baterías secundarias que utilizan las nuevas generaciones de vehículos en
los que se basa la investigación.
¿Cuál es el precio de cada elemento química de una batería? ¿Cuánto ha variado su
precio al pasar de los años?
PlomoAntimonio
99.85%
Arsénico
99%Níquel Cobalto Zinc
Mercurio
Frasco
Cadmio
99.99%
Litio
99.00%
Frasco
FechaLME Costo
oficial
LME
Costo
oficial
LME
Costo
oficial
LME
Costo
oficial
LME
Costo
oficial
LME
Costo
oficial
LME
Costo
oficial
LME
Costo
oficial
China
Jun 10 1.6805 2.095 19.4725 45.746 1.7546 4.464 62.259
May 10 1.8827 9.600 2.150 22.0082 48.915 1.9684 688 4.548 62.265
Apr 10 2.2649 8.275 2.055 26.0308 51.258 2.3667 663 5.115 62.267
Mar 10 2.1721 6.656 1.952 22.4613 45.402 2.2751 600 5.484 62.241
Feb 10 2.1237 6.494 1.946 18.9760 48.846 2.1569 600 4.341 62.238
Jan 10 2.3684 6.220 1.863 18.4393 50.100 2.4344 600 3.759 62.242
Dec 09 2.3166 6.057 1.673 17.2028 45.884 2.3801 600 3.878 62.252
Promedio 2.1156 7.217 1.962 20.6558 48.021 2.1909 625 4.512 62.259
LME (bolsa de metales de londres
Fuente: Elaboración propia con información de http://www.metalprices.com/FreeSite/metals/pb/pb.asp
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Cuadro 1.3: Precios de los principales metales utilizados para elaboración de
celdas electroquímicas. (Los valores están dados en USD / Kg.)
Gráfico 1: Precio histórico de los metales.
En la grafica 1.3 muestra los precios en USD/Kg de los principales metales
utilizados para la fabricación de baterías para poder darnos una ligera idea de cuál
es el costo en materia prima de una batería.
En todos los metales para producción de baterías se muestra un comportamiento
similar, donde alrededor del 2006-2007 se muestra un alza de precios que para
alrededor del 2008-2009 sufren una gran caída de precios, y que para el 2010
cuentan con una recuperación considerable.
Creemos que los precios de este tipo de elementos aumente por la producción en
crecimiento de baterías para las nuevas generaciones por el efecto de oferta –
demanda para próximos años.
Fuente: htt : www.metal rices.com
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4 Historia de la Batería.
Cuadro 1.4: Historia de la evolución de las baterías
Fuente: Elaboración propia con información de diversas fuentes.3
3 http://www.batteryplex.com/sheets/Bateriaselectrico.pdf Consultada 29 de septiembre de 201021:00; http://www.batteryuniversity.com/ Consultada 30de septiembre de 2010 18:00;http://inventors.about.com/library/inventors/blbattery.htm Consultada 12 de octubre de 201019:00; http://www.batteryfacts.co.uk/BatteryHistory/index.htm Consultada 12 de octubre de 2010
AÑO ACONTECIMIENTO
1748 Se utiliza por primera vez la palabra “batería” por Benjamín Franklin. 1780 – 1786 Luigi Galvani dio a conocer lo que hoy entendemos como la base eléctrica de los
impulsos nerviosos. 1800 Se inventó la pila voltaica por Alessandro Volta y descubrió el primer método
práctico de generación de electricidad. 1839 Se desarrolló por primera vez por William Robert Grove la primera pila de
combustible que produce electricidad combinada con hidrógeno y oxígeno.
1859 Gastón Planté inventó las baterías de plomo-ácido la cual sirve principalmentepara el arranque, la iluminación y el encendido del automóvil.
1889 Se comenzó a utilizar el término “pilas de combustible” por Ludwig Mond yLanger Carlos ya que trató de elaborar una pila de combustible de trabajo conaire y gas de carbón industrial.
1899 WaldmarJungner inventó la batería de níquel-cadmio la cuál es recargable conóxido de hidróxido de níquel y metal de cadmio como electrodos.
1903 Edison dio a conocer la batería que utiliza hidróxido de potasio que reacciono
con el hierro de la batería y los electrodos de níquel para crear una batería con
fuerte potencia que era fiable y recargable para los automóviles.Lamentablemente no funciono y se dieron cuenta que no obtuvieron mejoresresultados en comparación con una batería normal de plomo-ácido.
1912 G. N. Lewis comenzó la experimentación con pilas de litio.
1970 Wittingham dio a conocer las baterías recargables de Iones de Litio.1983 Gracias a Molí, comenzaron a aparecer las baterías de metal de litio recargables. 1989 Se comenzó a comercializar en el mercado las pilas recargables de níquel metal
hidruro (NiMH) 1991 Sony lanzo al mercado las baterías de iones de litio comercial. 1996 Lanzaron al mercado la batería de polímero de ion de litio.
1997 Daimler Benz y Toyota lanzó prototipos de automóviles de pila de combustible
alimentada. Las baterías de plomo ácido fueron elegidas por los ingenieros de GeneralMotors para impulsar su primer vehículo eléctrico.
2009 La Universidad de Dayton Instituto de Investigación dio a conocer que la bateríarecargable de litio-aire puede representar una amenaza a la batería de litio-ion.
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Como pudimos observar en el cuadro 1.3 Historia de la batería, Las baterías desde
su aparición se han mantenido en una constante evolución.
En lo que se refiere a las baterías de automóviles, la evolución comenzó en el año
de 1839 con la batería de combustible. El avance tecnológico logro que en el año de1859 se diera la invención de la batería de plomo-ácido desarrollada por Gastón
Planté, la cual buscaba principalmente servir para el arranque, la iluminación y el
encendido de los automóviles.
Continuando con la evolución de la batería, en el año de 1899 comenzó el
desarrollo de las baterías de níquel-cadmio continuando con la elaboración de
baterías de hidróxido de potasio en el año de 1903, la cual era recargable para los
automóviles, no obteniendo éxito con ellas y llegando a la conclusión de que las
mejores seguían siendo las de plomo-ácido.
En el año de 1912 se comenzó con la experimentación con Baterías de litio por G.
N. Lewis. Para el año de 1983 comenzaron a aparecer en el mercado las baterías de
metal de litio, las primeras baterías recargables. En el año de 1989 se inició la
comercialización de baterías recargables de Níquel-Metal- Hidruro (NiMH).
Pero fue en el año de 1991 cuando salieron a la venta las primeras baterías de iones
de litio. Ya en 1997, se dio a conocer el primer automóvil híbrido que utilizaba
baterías de Níquel Metal Hidruro, en busca de la mejora ambiental.
Como pudimos observar, la batería se ha encontrado en constante evolución,
logrando mejoras en la calidad del producto, ahorro de combustible, hablando
socialmente, ha mejorado la calidad del ambiente por la disminución de CO2, entre
otras ventajas que ha traído la evolución y avance tecnológico de las baterías desdesu aparición.
21:00l; http://corrosion-doctors.org/Batteries/History.htm Consultada 10 de octubre de 201018:00; http://www.ehow.com/about_6114119_history-lithium-ion-batteries.html#ixzz11v24lAbZ Consultada 13 de octubre de 2010 20:00.
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1.4 ¿Qué es una Batería de Vehículo Híbrido?
No existe una diferencia importante entre las baterías de autos normales a las delos autos híbridos, solo que la de estos últimos “es recargable y tiene suficiente
energía para mover un pesado vehículo en caminos grandes y a pocoskilómetros”4.
1.4. Tipos de Baterías.
Las baterías han sido muy importantes para el sector automotriz, por lo que a lo
largo de su historia se han ido realizando mejoras en ellas, así como también ha
existido una transición entre las materias primas que se han ocupado para la
elaboración de las mismas. Entre estos materiales podemos encontrar: El Plomo, ElNíquel, El Litio, siendo estos los más importantes.
Así como se han buscado nuevos materiales para la elaboración de las baterías se
ha dado la evolución en ellas en cuestión de su funcionamiento y composición por
lo que se pueden dividir en dos tipos tales como:
Las Baterías Primarias ó Voltaicas.- Este tipo de baterías son aquellas que no se
pueden recargar por lo que una vez que ya no se pueden utilizar se desechan, el
funcionamiento de estas baterías es mediante una reacción química irreversible.
Las Baterías Secundarias ó Acumuladores.- Para este tipo de baterías podemos ver
una diferencia importante de las primarias ya que estas baterías si pueden ser
recargadas una vez que se utilizaron para poder reutilizarlas su tipo de reacción
química es reversible.
En el sector automotriz se ocupan diversos tipos de baterías por lo que a
continuación se muestran algunos de los más utilizados.
4Fuente: http://www.hybridcars.com/hybrid-car-battery (30-Septiembre-2010 19:20)
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Baterías de Plomo-Ácido (pb-ácido).
Este tipo de baterías fueron inventadas en el año de 1859 por Gastón Planté, estas
baterías son de las más importantes para el sector automotriz desde su aparición
ya que sirven en especial para “el arranque, la iluminación y el encendido” 5 y en
los sistemas de generación fotovoltaicos.
Estas baterías esta formadas por “un cátodo de plomo, dióxido de carbono, una
esponja de ánodos de plomo metálico y un electrolito de ácido sulfúrico: solución.Este elemento de metales pesados hace tóxicos y la eliminación inadecuada puedeser peligrosa para el medio ambiente”.
Baterías Níquel Cadmio (ni Cd).
En el año de 1899 Waldmar Jungner inventó la batería de níquel-cadmio, esta es de
tipo recargable con óxido de hidróxido de níquel y metal cadmio como electrodos.
Este tipo de baterías se ha dejado de utilizar, en muchos casos, en el sector
automotriz ya que se desgastan y van perdiendo vida útil y el voltaje de las
baterías cae de golpe, haciendo que las pilas queden descargadas en un corto
tiempo específico de uso de las baterías.
Las baterías de Níquel Cadmio tienen las siguientes características: “El electrolito
que utilizan es un alcalino. Tienen un bajo coeficiente de auto-descarga, la carga
ronda el 80%. Las celdas tienen un voltaje de 1.2V. Tienen un buen rendimiento
con temperaturas extremas. La descarga que admiten está sobre el 90% de su
capacidad nominal”6.
5 Baterías de Plomo, en
www.mpoweruk.com/leadacid.htm&rurl=translate.google.com.mx&usg=ALkJrZhpq14-
ktWTumMvIax0N2ni33Bw Consultada 30-Septiembre-2010 18:15
6 Baterías de Níquel Cadmio, en http://solete.nichese.com/tiposbaterias.html Consultado 30-Septiembre-2010 17:00
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Baterías de Níquel Metal Hidruro (NIMH).
Estas Baterías comenzaron a existir en la década de los 70´s gracias al químico
Standford Ovshinsky que fue quien las descubrió, por lo general se les compara
demasiado con las baterías de Níquel Cadmio por ser esta el resultado de mejoras
a las antes mencionadas.
Es un tipo de batería recargable que utiliza un ánodo de óxido de níquel (NiOOH),
con una aleación de hidruro metálico, lo que le permite ser más aceptable por ser
menos agresiva con el medio ambiente a diferencia de las de Cadmio.
Lo único que no tienen de diferencia las pilas NIMH con las de NICD es que
ambas sufren del efecto memoria*.
Baterías Recargables de Iones de Litio (Li-Ion).
Estas baterías fueron realizadas en el año de 1970 por Wittingham, teniendo sus
modificaciones a lo largo del tiempo como cada una de las baterías antes
mencionadas.
Es una batería recargable en donde los iones de litio tienen una reacción con lanegatividad del electrodo, estas baterías pueden durar tiempo sin mantenimiento,
a pesar de que estás puedan estar en uso no tienen un problema de envejecimiento
a diferencia de las demás, algo que aun los investigadores no han podido
solucionar.
El litio es un material muy ligero lo que ayuda a que las baterías sean menos
pesadas. Otras de las características de estas baterías es que sufren de poca auto-
descarga en comparación a las demás, no requiere de constante mantenimiento,
* Es un problema que se produce en ellas cuando se ponen a recargar aun sin necesitarlo y esto hace
que se acorte el tiempo de vida de ambas baterías.
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su composición química y estructural se encuentra en constante innovación por
estar en la mira de la industria automotriz en la actualidad, “la capacidad para
desempeñarse bien en un amplio rango de temperaturas, una auto-descarga baja
tasa que permite a una tensión constante que se entregarán hasta que toda lacapacidad se ha agotado, y una mayor ambientalmente amigable de la batería
debido a la ausencia de metales pesados tóxicos como el mercurio y el cadmio”7.
Baterías Recargables de Polímero de Litio (Li-Poli).
Esta es una batería que resulta de la evolución de las baterías de Iones de Litio,
teniendo algunas mejoras tales como que son más pequeñas, teniendo una
capacidad de energía más alta. Estas características la hacen más aceptable paramodelos de automóviles más pequeños que las demás baterías.
Estas baterías utilizan un electrolito de polímero sólido seco que “se asemeja a una
película de plástico que no conduce la electricidad, pero permite el intercambio de
iones”8.
Baterías Zinc-Aire (Zn-Aire).
Es un tipo de batería recargable que utiliza el óxido de zinc, así como el oxígeno
para su funcionamiento. En la actualidad se realizan diversos tamaños para este
tipo de baterías pues se utilizan en diversos sectores, ya que son pequeñas para los
audífonos así como de gran tamaño para los automóviles eléctricos de propulsión.
En párrafos anteriores se dio una breve descripción de los distintos tipos de
baterías existentes para los autos híbridos, a continuación se dará una descripción
más detallada de los dos principales tipos de baterías utilizadas por las empresasdel sector automotriz como son las Baterías de Níquel y las Baterías de Litio.
7Credit Suisse. Lithium.pdf. Año de publicación 2009.8 Baterías de Polímero de Litio, enhttp://batteryuniversity.com/learn/article/is_lithium_ion_the_ideal_battery Consultado 1-Octubre-2010 20:00
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A continuación se muestra en el Cuadro N. 1.4 Comparativo entre los diferentes
tipos de baterías el cual nos apoyara para responder algunas preguntas tales como:
¿Qué tipo de Batería es la mejor para el sector Automotriz?, ¿La industria
automotriz por que ha tenido que cambiar las baterías que utiliza y que variablesse considera que ha tomado en cuenta para este cambio?, ¿Qué ventajas
proporcionan las baterías para su uso en el sector automotriz?
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Cuadro 1.5: Características de los diferentes tipos de Baterías.
CaracterísticasNíquel-
Cadmio Ni-Cd
Níquel-Metal
HidruroNIMH
Níquel ZincNi-Zn
Plomo-Ácido
(sellado)PbA
litio-Ionde
Cobalto
litio-Ion deManganeso
Fosfato delitio-Ion
Densidad deenergía 45-80 60-120 60 30-50 150-190 100-135 90-120
Ciclo de Vida 1500 300 a 500 200 a 500 200 a 300 300-500 300-600 >1000Tiempo de
carga rápida1 hrs 2 a 4 hrs 1 hrs 8 a 16 hrs 1.5 a 3 hrs <1 hrs <1 hrs
Tolerancia deSobrecarga
Moderada Baja NA Alta Baja Baja Baja
Auto-descarga / Mes
(temperaturaambiente)
20% 30% 20% 5% <10% <10% <10%
Voltaje de laCélula
1.25V 1.25V 1.7V 2V 3.7V 3.8V 3.3V
Temperaturade
funcionamiento (° C)
/ -20 a 60 -20 a 60 -20 a 60 -20 a 60 -20 a 60 -20 a 60
Mantenimiento
30-60 Días. 60-90 Días. NA 3-6 Meses NA NA NA
Introducciónal Mercado
1950 1990 NA 1970 1991 1996 2006
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Aplicada paraVehículos
/Adecuadopara HEV
Adecuadopara HEV
/ /EV, HEV, y
PHEVEV, HEV, y
PHEVCosto $/kWh -410 -600 -300 / >1000 >1000 >1000
SeguridadTérmicamente
Estable
Térmicamen
te Estable
Térmicament
e Estable
Térmicamen
te Estable
Protección que
exige el
circuito,estable a150 ° C
El circuito deprotección
recomendado
s, estable a250 ° C
El circuito deprotección
recomendado
s, estable a250 ° C
FortalezasLargo del ciclo
de vida,Seguridad
Altapotencia,
Seguridad,Compacta
Seguridad,Relativament
e Barato
TecnologíaMadura,
Alto poder,Reciclable
Compacta
Compacta Compacta
Debilidades
Materialestóxicos,
Mantenimiento, Costo,
Moderadamente Compacto
Costo, Ciclode Vida,GeneraCalor
Bajo el Ciclo deVida,
Moderadamente Compacto
No esCompacto
Seguridad, Costo,Calendario de Vida
Seguridad,Costo,
Calendariode Vida
Seguridad,Costo,
Calendariode Vida
Proveedores
Sanyo,Panasonic,Saft, Eagle-
Picher
Sanyo, 3M,PEVE,
Panasonic,Saft,
Cobasys,A123
Powergenix,Grupo SCPS,
Xellerion/
3M, E-One Moli,Energy,Sony,
Panasonic, Sanyo.
Ener1, PowerCompact (LGChem), 3M,
JohnsonControl-Saft,
Sony
A123,Valence, GS,Yuasa, BYD
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Fabricantes deautomóviles
/
BMW,Chery,
Chrysler,Daimler,
Ford, GM,Honda,Porsche,Toyota,
Volkswagen
/ / /Chevrolet,
FordBYD
Fuente: Credit Suisse. Lithium.pdf. Año de publicación 2009. (Traducción)
En el Cuadro 1.5 se muestran los diversos tipos de baterías que se utilizan y que se utilizaron en algún tiempo para los
vehículos. Así como ya se ha menciono en el Cuadro 1.4.sobre la Historia de la Batería han ido evolucionando las baterías
pues en un inicio la principal batería que se utilizaba era la de Plomo Ácido, dando paso a las baterías de Níquel Metal
Hidruro siendo estas últimas las más utilizadas en la actualidad.
Pero se han realizado estudios en las baterías de Litio para utilizarlas en los autos Plug-In principalmente, y como lo
vemos en el Cuadro 1.5 que las baterías de Litio son mejores ya que se da una mejor capacidad de energía, mientras que el
tiempo en el que se pueden recargar las baterías es menor a una hora en comparación con las baterías de NIMH que se
lleva de 2 a 4 horas, siendo esta una de las características primordiales para utilizarlas en los autos Plug-In ya que se tiene
que cargar conectándolas a una instalación eléctrica.
En
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los voltajes de cada célula se ve un gran aumento en su capacidad ya que las
baterías de Litio Cobalto, Litio Manganeso y Litio Ion, poseen un voltaje de 3.7V,
3.8V y 3.3V respectivamente y las demás dan menos de 2V lo que también hace
favorables a las de Litio para poder almacenar mayor energía.
Las ventajas que tiene las baterías de Litio es que los tres tipos son compactas,
mientras que las demás son más grandes, pero una de sus debilidades que no la
hacen ser cien por ciento confiables es que generan mucho más calor y pueden
llegar a quemarse.
Algunas de las características que las empresas tienen que tomar en cuenta son las
ventajas que las baterías proporcionan, ya que no deben de arriesgarse a tenerproblemas, pero no solo las ventajas, de igual manera se debe de tomar en cuenta
la capacidad de energía que almacena los voltajes para ver si es lo suficiente buena
para sus autos.
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Después de haber señalado los distintos tipos de baterías y sus características, en
el cuadro No. 1.6 se realizó un análisis de evaluación de las baterías utilizando la
matriz Filtrado, esto con el fin de seleccionar dependiendo de las variables, la
batería que los autos de nueva generación están mas propensos a utilizar.
Cuadro 1.6: Características de los distintos tipos de baterías
Criterios de
Selección
Conceptos
A (Ion-
litio)
B (Níquel
Cadmio)
C(Plomo-
acido)
D (zinc-
aire )
E (níquel
mental-
hirdroduro
)
F (níqu
polímer
Energía
especifica+ + 0 + 0 +
Tiempo de
duración+ + 0 + 0 +
Densidad
Energética+ 0 0 + 0 +
Potencia
especifica+ + 0 ´+ 0 +
Costo Relativo + - 0 - - +
Ciclo de Vida + - 0 + - +
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Tiempo de
recarga+ - 0 + + -
RequerimientoMantenimiento
+ - 0 + - +
Suma + 8 3 0 7 1 7
Suma 0 0 1 8 0 4 0
Suma - 0 4 0 1 2 1
Evaluación 8 -1 0 6 -1 6
Lugar 1 4 3 4 3 2
Mejor que(+), “igual a” (0), “peor que” (-)
Fuente: Elaboración propia con información de Cuadro 2.12 Características debatería de Vehículos Híbridos, eléctricos y plug in.
Como se ha visto a lo largo del capítulo las baterías son la pieza clave en el
funcionamiento de vehículos híbridos, eléctricos y plug in, donde las principales
baterías que utilizan estos vehículos son las baterías de Níquel y Litio-ion, como lo
muestra el cuadro anterior. Donde del lado derecho tenemos los criterios de
selección, en base a las necesidades del cliente y del lado izquierdo se muestran los
diferentes tipos de batería.
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1.5 Baterías de Níquel
Las baterías de níquel pertenecen a la clasificación de baterías secundarías,
baterías alcalinas cilíndrica de almacenamiento y clasificado como batería de
repuesto. La batería de níquel tiene electrodos positivos hechos de activosmateriales- hidróxido de níquel. Estas básicamente se fueron adaptando en el
proceso de desarrollo, ya que las empresas observando las necesidades del
mercado toman como plataforma las baterías de plomo acido para mejorar el
producto y así poder satisfacer mercados conocidos con una o más opciones.
Baterías de Níquel Cadmio (Ni Cd)
A principios de 1960 las baterías recargables de Níquel Cadmio son robustas ybaratas. Se utilizar en una vida larga, potencia y rango extendido de temperatura.
Su potencial para la depresión de tensión y el hecho de que contienen cadmio
tóxico que requiere que se recicle adecuadamente. Las aplicaciones que requieren
del ciclo de vida largo son los teléfonos inalámbricos o herramientas eléctricas. 9
La instalación de las baterías de Níquel-Cadmio no requiere de un costo alto de
inversión y a largo plazo resultará ser mucho más económica que otras bateríasindustriales. Las características de las baterías de Níquel-Cadmio en trabajos
específicos, las hacen más ventajosas que otras baterías industriales. Se encuentran
disponibles en recipientes de plástico altamente resistentes al impacto y a los
efectos del electrolito.10
Las principales características de este tipo de baterías son: No tiene una duración
de vida aproximada, se obtiene energía instantánea, almacenaje prolongado, 100%
reciclable, se puede descargar por completo sin tener algún daño. Múltiples
aplicaciones en el ramo de las telecomunicaciones, el transporte y sistemas de
9 http://www.nexergy.com/nickel-cadmium.htm (Consultada 24 de octubre 10:40)10 http://www.emeisa.com.mx/bancobateriasniquelcadmio.php (consultada 24 de octubre 20107:30 pm)
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transporte colectivo. En los sistemas de respaldo de energía y en aplicaciones de
energía solar.11
Baterías de Níquel metal hidruro (Ni MH)
El níquel metal hidruro pueden tener capacidades hasta un 90% mayor que las
células de tamaño equivalente de níquel cadmio. El costo para los tamaños de
células equivalentes es más de Ni Cd, pero el costo por WH es el mismo o menos.
Las baterías de Ni MH son muy adecuadas para su uso en dispositivos de datos
portátiles y remotos de adquisición y de muchos tipos de equipos médicos
portátiles. Son cada vez más reemplazar las baterías de NiCd en herramientas
eléctricas, ya que su rendimiento en las tasas de descarga superiores siguemejorando.12
Las baterías Ni HM tienen un comportamiento durante la carga aceptable. Algunas
ventajas y desventajas principales que tienen estas baterías se muestran en el
cuadro siguiente.13
Cuadro 1.7. Características de las baterías Ni MH
Ventajas Desventajas
Elevada energía específica (por encima de los90 Wh/kg).
Funcionamiento pobre a temperaturasaltas.
Elevada estabilidad de
Alta específica (por encima de los 90 Wh/kg. Alta razón de autores carga entre 15 y 20% mensual.
Tiene alta potencia específica por encima de200 W/kg.
Recombinación de gases tienen unavelocidad limitada.
Elevada densidad de energía (por encima de
los 150 W/I)
Aumento de presión interna en
sobrecarga.Fuente: elaboración propia con datos de http://www.tdr.cesca.es/TESIS_UOV/AVAILABLE/TDR-1021108-120456//UOV0036TJCVP.pdf
11 http://www.tdslynet.net/baterias_nicd.html (Consultado el 24 de octubre de 2010 9:00 pm)12 http://www.nexergy.com/nickel-metal-hydride.htm (Consultado el 25 de octubre de 2010 7:00pm)
13 Carlos Viera Pérez, Carga de baterías de Ni-Cd y Ni HM, Universidad de Oviedo. 2003
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Ahora bien, el sector automotriz se ha interesado por el desarrollo de este tipo de
baterías por que la nueva tecnología de vehículos híbridos, eléctricos o de plug-in
son una pieza clave para las distintas empresas como: Toyota, Honda, Ford etc.
Como primer punto una batería para un automóvil hibrido de Ni MH es común
como cualquier otra nada más que esta es recargable, con suficiente fuerza para
mover un vehículo.
Dentro de las implicaciones de la arquitectura que deben tomar en cuenta las
empresas que fabrican las baterías de níquel, deben de examinar que esta debe de
cambiar por los cambios tecnológicos y necesidades de los clientes.
El mercado de automóviles está optando por nuevas baterías producidas con
diferentes materiales para la producción de nuevos vehículos como los eléctricos y
plug in.
1.6. Baterías de Litio
El Litio es uno mineral industrial, que es un metal con propiedades especiales en la
conducción del calor y la electricidad. El litio se encuentra presente en una amplia
gama de minerales y a la salmuera natural, salmueras asociadas a pozos
petrolíferos y a campos geotermales.14
En 1912 Lewis realizo los primeros trabajos sobre la batería de litio, pero es a
principios de 1970 cuando aparecen las primeras baterías no recargables de litio. Se
realizaron muchos trabajos para el desarrollar las baterías recargables de litio
14 Camilo Lagos Miranda. “Antecedentes para una Política Pública en Minerales Estratégicos: Litio”.
Comisión chilena de cobre. 2009
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durante la década de los ochentas, pero no resultaron ser confiables ya que fallaron
debido a problemas de seguridad.15
El litio es un mineral muy escaso y su precio que ha aumentado enormemente en
los últimos años debido a su gran utilidad en la producción de baterías. La
industria automotriz, con su postura por la innovación tecnológica y cuidado del
medio ambiente produce los vehículos eléctricos, híbridos y plug in que es en
donde se aplican principalmente las baterías de litio, otros tipos de aplicaciones
que tienen este tipo de baterías son: baterías para computadoras portátiles y
teléfonos celulares. Las baterías de litio son más eficientes y autónomas que las
fabricadas con otros metales como las de plomo o níquel, la baterías de litio es que
son reciclables y menos contaminantes que los demás tipos de baterías.16
Fuente http://www.suite101.net/content/la-fiebre-del-litio-a21163 consultada 8 de noviembre de2010
15Isidor Buchmann ¿Las baterías Litio-Ion energizarán el nuevo milenio?16 http://www.suite101.net/content/la-fiebre-del-litio-a21163 consultada 8 de noviembre de 2010.
Grafica 1.2: Consumo mundial de litio en el 2009
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En el mercado del almacenamiento de energía compone aproximadamente unos
20-25% de la demanda total en el 2008 y ha creciendo aproximadamente unos 15%
en el 2009.
Las baterías del Li-ion como el resto de los tipos de la batería almacenan energíaelectroquímica. La electricidad que se produce en la batería del Litio-ion produce
una reacción electroquímica que sea permitida por los cuatro componentes
principales de la pila de batería: el electrodo positivo (el cátodo), el electrodo
negativo (el ánodo), el electrólito, y el separador.17
Las baterías primarias de litio ofrecen las ventajas como
Capacidad de funcionar bien en una gama de temperaturas ancha. Una tarifa baja del auto descarga que permita a un voltaje constante ser
entregada hasta que la capacidad entera se utiliza para arriba.
Debido a su apropiado funcionamiento las baterías de litio han desplazado otras
baterías primarias tales como la de plomo y las de níquel. Las baterías de litio se
utilizan actualmente en usos militares también como fuentes de energía de reserva
en usos industriales y comerciales.18
Para el proceso de desarrollo de las baterías de litio se debe de considerar una
secuencia de pasos o actividades que una empresa ocupa para diseñar y
comercializar un producto como las baterías de litio ion. Toda empresa emplea un
proceso diferente al de las demás empresas. Un proceso bien definido de
desarrollo por las siguientes razones:19
Aseguramiento de la calidad: El proceso de desarrollo de las baterías de litio
ion específico por el que pasara y el punto de inspección se deben escogeradecuadamente para garantizar la calidad del producto.
17Anderson David L, Dr. Patiño-Echeverri Dalia. “an evaluation of current and future costs forlithium-ion: batteries for use in electrified vehicle power trains”. 2009 (PDF)18 John P. McNulty. “Lithium : Extracting the Details on the Lithium Market”. 2009 (PDF)19 Ulrich, Karl. 2009. “Diseño y desarrollo de productos”. Mc Graw Hill Cuarta edición.Pp:406
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Coordinación: - Un proceso de desarrollo claramente articulado que definecada uno de los papeles que debe de realizar los participantes en el equipode desarrollo de las baterías de litio ion.
Planeación: Un proceso de desarrollo contiene una prueba final que
corresponde a la prueba final de cada fase. Administración: Es un estándar para evaluar la operación de un trabajo y
así poder identificar las posibles aéreas problemáticas. Mejoría: La documentación cuidadosa del proceso de desarrollo de una
organización ayuda a identificar oportunidades como sucedió en el caso delas baterías de níquel que se ocupaban anteriormente y gracias a este tipo deprocesos se pueden identificar más fácilmente las necesidades de los clientescomo la innovación de los vehículos eléctricos y plug in.
1.7 Tipos de vehículos
A continuación describimos los diferentes tipos de autos híbridos que existen.
- Micro híbrido
Un motor eléctrico se encargara de arrancar el coche, una vez que éste entra en
funcionamiento, es el motor de combustión interna quien se encarga del resto.
Este automóvil logra un ahorro del 5%-8% de combustible comparado con los
vehículos convencionales. 20
- Híbrido suave
Proporciona la funcionalidad del motor de arranque-parada, utiliza el motor
eléctrico para ayudar al motor de gasolina cuando se necesita potencia extra, lo que
permite un mejor rendimiento de gasolina
20
http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/Battery_Technology_Centers/A
GM/Hybrid_Vehicle_Systems__Li-Ion__NiMH_.htmlconsultado el 5 de diciembre del 2010
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Este automóvil logra un ahorro del 12%-20% de combustible. 21
- Completo híbrido
Proporciona las mismas funciones que un híbrido suave, pero utiliza una batería
más grande y el motor para permitir una mejor optimización del motor de
gasolina.
Funciona a velocidades bajas en energía eléctrica por sí sola lo que aumenta
considerablemente la eficiencia del combustible en el tráfico pesado.
Este automóvil logra un ahorro del 25%-40% de combustible. 22
Esquema 1.3 Sistema Hibrido (HEV).
Fuente: http://www.toyota.co.jp/en/tech/hybrid/hybrid/index02.html consultado el 5 de diciembre del 2010
21
http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/Battery_Technology_Centers/AGM/Hybrid_Vehicle_Systems__Li-Ion__NiMH_.html consultado el 5 de diciembredel 201022 http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/Battery_Technology_Centers/AGM/Hybrid_Vehicle_Systems__Li-Ion__NiMH_.html consultado el 5 de diciembredel 2010
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Plug-in de híbridos
Básicamente realiza las mismas funciones que los híbridos completos, pero con
características de almacenamiento de más energía eléctrica, permitiendo que el
vehículo funcione con energía eléctrica sólo más a menudo y para distancias más
largas. La capacidad de recarga de la batería es a través de una toma de corriente
estándar de 120V. 23 Este automóvil logra un ahorro del 60%-100% de
combustible.24
Esquema 1.4 Sistema Plug-in
Fuente:
http://www.toyota.co.jp/en/tech/hybrid/hybrid/index02.html consultado el 5 de diciembre del
2010
23
http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/Battery_Technology_Centers/A
GM/Hybrid_Vehicle_Systems__Li-Ion__NiMH_.html,consultado el 5 de diciembre del 2010 24
http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/Battery_Technology_Centers/A
GM/Hybrid_Vehicle_Systems__Li-Ion__NiMH_.html,consultado el 5 de diciembre del 2010
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Vehículo Eléctrico
No tiene ningún motor de combustión interna, por lo que logra un ahorro del 100%
de combustible. 25
Su capacidad de recarga de la batería es a través de una toma de corriente estándar
de 120V. 26
Esquema 1.5 Sistema Eléctrico (EV).
Fuente: http://www.toyota.co.jp/en/tech/hybrid/hybrid/index02.html consultado el 5 dediciembre del 2010
25
http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/Battery_Technology_Centers/A
GM/Hybrid_Vehicle_Systems__Li-Ion__NiMH_.html,consultado el 5 de diciembre del 2010
26
http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/Battery_Technology_Centers/A
GM/Hybrid_Vehicle_Systems__Li-Ion__NiMH_.html,consultado el 5 de diciembre del 2010
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39
Conclusiones
Al realizar un análisis de baterías podemos descubrir porque fueron elegidas las
baterías utilizadas para los autos eléctricos, híbridos y plug-in. Entre sus
principales ventajas está la de disminuir la contaminación al medio ambiente, sonmás ligeras, entre otras ventajas.
Algunas de las opciones que existían para desarrollar los automóviles híbridos,
eran las baterías de Níquel-Cadmio, baterías de Plomo-Ácido, de Níquel-Metal-
Hidruro. Mientras que para los autos plug-in, existen diversas baterías recargables
tales como: Polímero de litio, Iones de litio y las baterías de Zinc Aire.
Para el desarrollo de los autos híbridos y eléctricos, las automotrices decidieronutilizar las baterías de Níquel-Metal-Hidruro. En cuanto a los autos plug-in se
refiere, se tomó la decisión de utilizar las baterías de Litio-Ion.
Estas últimas, son de mayor capacidad en comparación con las baterías de Níquel-
Metal-Hidruro, refiriéndonos en específico a la capacidad de energía, así como en
el tiempo de recarga, ya que la batería de litio-ion utiliza menos de una hora
mientras que las baterías de Níquel-Metal-Hidruro se tardan en promedio de 2 a 4horas. Esto es conveniente ya que el auto plug-in se conecta directamente a una
corriente doméstica para la recarga de la batería.
Lamentablemente, en la solución de un problema, está el crecimiento de otro. Este
crecimiento en el desarrollo de autos híbridos, eléctricos y plug-in, está trayendo
como consecuencia, el desarrollo de un gran número de baterías de litio-ion, lo
cual requiere la extracción en grandes volúmenes de este mineral sin saber por
cuánto tiempo se podrá proveer de esté mineral.
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40
Capítulo II Comparativo Toyota vs. Ford
Es importante realizar un estudio de los diferentes modelos de automóviles que
desarrollan las empresas Toyota y Ford, ya que son dos empresas que se han
mantenido con cierto nivel de ventaja competitiva ante un mercado que cada vezes más peleado con este tipo de automóviles en busca de satisfacción social en
específico con la disminución de la emisión de CO2.
En este capítulo podremos analizar la evolución que se ha dado en el desarrollo de
los automóviles híbrido, eléctrico y plug-in por las automotrices Toyota y Ford, lo
cual nos ayudara a conocer la tecnología que a través de los años han ido
mejorando el desarrollo de estos automóviles.
A través de este apartado podremos conocer algunas cuestiones al respecto tales
como: ¿Cuál es el primer modelo híbrido, eléctrico y plug-in que salió a la venta
de estas dos automotrices?, ¿Las empresas han tenido nuevos modelos de
vehículos? ¿Las empresas han hecho modificaciones a sus vehículos para
cambiarlos a Eléctricos, Híbridos o Plug-In?, ¿Qué características poseen las
baterías para cada tipo de automóvil, híbrido, eléctrico y plug-in?
Para esto, es importante también conocer la historia de cada una de estas
automotrices para saber un poco más acerca de sus antecedentes y conocer más
acerca de sus inicios en el desarrollo de este tipo de automóviles.
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41
En este apartado se expondrán los diferentes modelos de vehículos híbridos,
eléctricos y plug-in con los que cuentan las empresas Toyota y Ford; así como el
funcionamiento que tiene el tipo de batería de cada modelo, con el fin de realizar
un comparativo de las baterías de las dos empresas. Para obtener esta informaciónnos preguntamos lo siguiente: ¿Las empresas han tenido nuevos modelos de
vehículos? ¿Las empresas han hecho modificaciones a sus vehículos para
cambiarlos a Eléctricos, Híbridos o Plug-In? Pero antes, para conocer un poco
acerca de estas dos empresas, se presenta una breve semblanza de estas.
2.1.TOYOTA MOTOR CORPORATION.
Toyota es una de las empresas líderes en la venta de productos automotrices a
continuación se presenta un cuadro en el que se presentan en reseñas breves de lo
que ha realizado la empresa desde su creación a la actualidad.
Cuadro 2.1 Historia Toyota Motor Co.
FECHA ACONTECIMIENTO
1924 Sakichi Toyoda Inventa Toyoda Modelo G telar automático.
1929 Telar automático de patentes se vende a una empresa británica.
1930Kiichiro Toyoda comienza la investigación en motores pequeños de
gasolina.
1933El Departamento de automóviles se establece en Toyoda Automatic
Loom Works, Ltd.
1937Se fundó Toyota Motor Co. Ltd. por Kiichiro Toyoda como
complemento de Toyoda Automatic Loom Works, Ltd.
1950La empresa se enfrentó a una crisis financiera la cual provoca la
creación de Toyota Motor Sales Co., Ltd.
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1955Se ponen en marcha los modelos Corona Toyoped, Maestro
Toyoped y la Corona de Lujo.
1957
Se exportaron a E.E.U.U. los primeros prototipos de los modelos
Corona.
1959 Motomachi planta inicia su producción.
1962Toyota South Africa Motors Ltd. Comienza operación en el sur de
África.
1963Toyota Motor Corporation Australia Ltd. Comienza operaciones en
Australia.
1966 Corolla inicio alianza de negocios con Hino Motors Ltd.
1967 Comienza alianza con Daihatsu Motor Co. Ltd.
1970 Planta Tsutsumi comienza operaciones.
1973 Planta Myochi comienza operaciones.
1974 Se crea la fundación Toyota.
1975Comienza el negocio de casas prefabricadas y la planta de
Shimoyama comienza operaciones.
1982Se fusionan Toyota Motor Co., Ltd y Toyota Motor Sales Co., Ltd
convirtiéndose desde entonces en Toyota Motor Corporation.
1988Toyota Motor Manufacturing, EE.UU. Inc. comienza producción en
Estados Unidos.
1989 La marca Lexus se pusó en marcha en los EE.UU.
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43
1990 Comienza operaciones el Centro de Diseño de Tokio.
1992Comienzan operaciones Toyota Motor Hokkaido y Toyota Motor
Kyushu.
1999
La producción nacional acumulada alcanza los 100 millones de
vehículos. Toyota Kirloskar Motor Ltd. Comienza producción en la
India.
2000Sichuan Toyota Motor Co., Ltd. comienza la producción en China.
Toyota Motor North America, Inc. comienza operaciones.
2001Toyota Motor Manufacturing France SAS comienza la producción
en Francia. Las ventas del Camry en EE.UU. llegan a 5 millones.
2002
Toyota Motor Co., Ltd. comienza la producción en China. Toyota y
PSA Peugeot firman un acuerdo para el desarrollo y producción de
pequeños automóviles en la República Checa. Toyota Motor
fabricación Turquía comienza a exportar vehículos a Europa.
Toyota comienza a tener en venta sus productos en México en el año
2002, introduciendo al Camry como su primer modelo a la venta,
siguiéndole, “el Corolla, Matrix y 4Runner”27.
2005 La marca Lexus se introduce en Japón.
Fuente: Elaboración propia con información de www.toyota.co.jp 30 de octubre 14:30
En el desarrollo de autos híbridos, eléctricos y plug-in, Toyota ha sido, desde la
aparición de los primeros autos de este tipo, líder en el mercado. A continuación en
27http://www.toyota.com.mx/toyota/toyota 30 de octubre de 2010 16:00
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el Cuadro 2.2 se muestra la evolución de estos automóviles desarrollados por
Toyota.
Cuadro 2.2 Evolución de los autos híbrido, eléctrico y plug-in en Toyota
Motor Co.
FECHA ACONTECIMIENTO
1982 Se desarrolla el primer Camry, el cual, posteriormente, sería
utilizado como plataforma para formar parte de la gama de
automóviles híbridos de Toyota.
1994 Se inicia el proyecto para la construcción de un auto que beneficieel medio ambiente con la disminución de CO2.
1997 Se presenta en el mercado el Prius, conocido como primer
automóvil híbrido en el mundo que se produce en masa. Toyota
Autopartes Philippines Inc. comienza producción de velocidad
constante en Filipinas. Toyota e Hino Motors Comenzarán el
suministro mutuo de camiones en Tailandia.
2000 La línea de autos híbridos de Toyota son dados a conocer en los
mercados europeo y norteamericano28.
Se desarrolla la primer generación de Highlander el cual
posteriormente sería utilizado como plataforma para ser la
primera camioneta híbrida presentada por Toyota.
2005 La plataforma de la camioneta Highlander, es considerada para
desarrollar la primer camioneta híbrida de Toyota.
28http://especialmotor.tv/videos-ext/3726748032-toyota-prius-historia-sobrecoches-com 30 de octubre de
2010 20:30
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2006 Se toma como plataforma el auto Camry para sumarlo a la gama
de autos híbridos.
2008 Prius logra arriba de 1 millón de ventas en todo el mundo.
2009 Se utiliza la plataforma de RAV4 para desarrollar el primer
automóvil eléctrico por Toyota.
2011 En 2009 se anuncia la creación del primer automóvil híbrido plug-
in el cual será lanzado al mercado en 2011.29
Fuente: Elaboración propia con información de diversas páginas.
Como podemos ver en el cuadro 2.2, desde el desarrollo del primer auto híbrido
por Toyota se ha buscado evolucionar, siempre tratando de utilizar la mejor
tecnología para el desarrollo de estos automóviles, esto, en busca de la mejora del
medio ambiente con la disminución de CO2.
Toyota para la Investigación, Desarrollo y de sus automóviles, cuenta con distintas
sedes, a continuación se presentan a detalle las distintas sedes que existen, así
como algunas de las actividades que realizan.
Cuadro 2.3 Descripción de Sedes de Toyota en el Mundo
SEDE UBICACIÓN NOMBRE ACTIVIDADES
Japón
Dirección General deToyota Technical Center.
Planificación del producto,diseño, desarrollo deprototipos, evaluación devehículos.
ShibetsuProvingGround. Vehículo de prueba y
evaluación a granvelocidad y bajocondiciones de frío.
Fuji Centro Técnico deHigashi.
Nueva investigación entecnología para vehículos y
29http://www.toyota.co.jp/en/about_toyota/overview/ 30 de octubre de 2010 16:45
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motores.Toyota Central deInvestigación yDesarrollo Laboratorios,Inc.
Investigación fundamentalpara el grupo Toyota.
Tokio Centro Técnico Búsqueda avanzada desistemas electrónicos.
U.S.A.
Michigan,California,Arizona,Washington,DC
Toyota Motor Ingenieríay Fabricación deAmérica del Norte, Inc.
Vehículo de desarrollo yevaluación, certificación,recopilación deinformación técnica.
California Investigación de diseñoCalty, Inc.
Exterior, interior, diseñodel color.
Europa
Bruselas,
Bélgica,Reino Unido
Toyota Motor Europa en
I&D de fabricación.
Vehículo de desarrollo y
evaluación, certificación,recopilación deinformación técnica.
Alemania Toyota MotosportGmbH
Desarrollo de base deMotosport de vehículos enEuropa
Asia-
Pacifico
TailandiaToyota Motor Asia y elPacífico Ingeniería yManufactura Co., Ltd.
Desarrollo de vehículos,desarrollo de software yevaluación, recolección deinformación técnica.
AustraliaCentro Técnico deToyota en Asia PacíficoAustralia Pty., Ltd.
Desarrollo de software yevaluación, recolección deinformación técnica.
Fuente: Elaboración propia con información de:
http://www.toyota.co.jp/en/about_toyota/overview/ 31 de octubre de 2010 18:00
Al igual que I&D, la manufactura de los autos Toyota se lleva a cabo en distintas
sedes, en el siguiente cuadro se muestran a detalle.
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47
Cuadro 2.4 Manufactura de Autos
Nombre de la planta Principales productos Unidad de producción(1=1.000 vehículos)
Honsha Planta Piezas forjadas, piezas delsistema híbrido.
-
Kamigo Planta Motores. -
Miyoshi Planta Piezas de transmisiónrelacionadas con piezasforjadas, piezasrelacionadas con elmotor.
-
Tsutsumi Planta Prius, Camry, Premium. 374Myochi Planta Tren motriz relacionado
con piezas de lasuspensión, piezasmecanizadas, suspensióndel sistema depropulsión.
-
Planta de Tahara RAV4, Land Cruiser,Vanguard, motores.
321
Hirose Planta Investigación ydesarrollo, producción de
dispositivos de controlelectrónico, circuitosintegrados.
-
Toyota Motor Kyushu,Inc.
Harrier, Highlander,motores, partes delsistema híbrido.
285
Toyota Motor TohokuCo., Ltd.
Control electrónico defrenos, suspensiones, ejes,convertidores de par
-
Fuente: Elaboración propia con información de:
http://www.toyota.co.jp/en/about_toyota/overview/ 30 de octubre de 2010 19:00
Como pudimos observar en el cuadro 2.4, Toyota cuenta con diversas plantas para
realizar el desarrollo de la manufactura de sus modelos híbridos y eléctricos, hasta
este momento.
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48
Alternativas de Autos para ayudar a la ecología.
Toyota es una empresa que está en busca de innovar sus tecnologías en sus autos
así mismo busca como contribuir a disminuir la contaminación, ayudar a la
economía de los clientes, entre otros aspectos. Toyota ha buscado alternativas para
todos los casos, en el Esquema 2.1. se muestra todas las alternativas de autos que
tiene así como que tipo de combustible utiliza.
Esquema N. 2.1 Tecnologías Alternativas
Fuente: http://www.toyota.com/espanol/concept-vehicles/finen.html Consultado 11-Diciembre-
10 11:00
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Modelos de automóviles híbridos, eléctricos y plug-in que ofrece Toyota.
Los modelos de automóviles que presenta Toyota en lo que se refiere a eléctricos,
híbridos y plug-in son los siguientes:
Prius: El proyecto de desarrollar un automóvil híbrido comenzó en el añode 1994 como el proyecto G21 de Toyota. El objetivo principal eradesarrollar un vehículo familiar respetuoso con el medio ambiente pero queal mismo tiempo, siguiera siendo práctico y agradable de conducir.Desarrollado totalmente por Toyota su motor hibrido aspiraba a reducirconsiderablemente las emisiones de CO2. El resultado presentado en Japónen 1997 fue el primer hibrido producido en serie del mundo, el ToyotaPrius. Para el año 2000 se introdujo en los mercados europeo y
norteamericano.30 Camry: El primer Camry que desarrollo Toyota fue en el año de 1982 en el
segmento de los sedanes medios. A través de los años ha ido evolucionandoel modelo de este automóvil. En 2006 Toyota decide tomar como plataformaeste modelo que se ha mantenido posicionado en el mercado del mundopara comenzar a desarrollarlo como auto híbrido.31
Highlander: La primera generación de este automóvil fue en el año 2000. Lasegunda generación como Highlander pero primera generación como
Highlander Híbrido fue en el año 2005. Posteriormente, en el año 2007 se dioa conocer la segunda generación híbrida de este modelo de automóvil.32
RAV 4: En el año 2009, utilizando la plataforma ya existente del vehículo4x4, se desarrolló el modelo RAV4 eléctrico. En busca disminuir el uso decombustible y así mejorar la calidad del medio ambiente33.
A continuación en la Gráfica N. 2.1 se muestra la evolución de los distintos autos
híbrido, eléctrico, plug-in y fuel cell que desarrolla Toyota. Esa gráfica, también
nos ayudará a responder algunas cuestiones tales como: ¿Cuál fue su primer auto
30 http://especialmotor.tv/videos-ext/3726748032-toyota-prius-historia-sobrecoches-com 30 deoctubre de 2010 20:3031http://www.rankingtuning.com/index.php/toyota-camry.html;http://www.toyotacamry.com.ar/ 30 de octubre de 2010 20:5532 http://www.modelomotor.com/toyota-highlander.html 30 de octubre de 2010 21:0033 http://www.toyota.com.ar/cars/new_cars/rav4/index.asp 30 de octubre de 2010 23:00
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híbrido que lanzó al mercado Toyota y en qué año fue?, ¿Cuántos tipos de autos
desarrolla Toyota en busca de la mejora del medio ambiente?.
Gráfica N. 2.1 Evolución de los autos desarrollados por Toyota.
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51
Cuadro 2.5 Vehículos Toyota.
Información de los Autos Plug-In, Híbridos, Eléctrico y Fuel Cell de Toyota.
34 PRIUS, http://www.articulosinformativos.com.mx/Toyota_Prius_2010_Mexico-r1046035-Mexico.html Consultado 31-Octubre-2010 16:0035 RAV4, http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Toyota_RAV4_EV Consultado 31-Octubre-2010 16:3036 FCHV, http://www2.toyota.co.jp/en/tech/environment/fchv/index.html Consultado 11-Diciembre-2010 16:43
Tipo deAuto
NombreImagen del
AutoAño Tipo de Motor Autonomía
Tipo deCombustible
Introducciónal Mercado
Preciodel
Auto
Plug-InPrius
2010 Combustible/Eléctrico 27.6 Km/L Gasolina 2010 /
Híbrido
Prius34 2010 Combustible/Eléctrico 21 Km/L Gasolina 1997 $22,800
Camry2007 Combustible/Eléctrico 17 Km/L Gasolina 2007 $26,575
Highlander 2006 Combustible/Eléctrico
28.50Km/L
Gasolina 2006 $27,390
Eléctrico RAV435
2009 Eléctrico 12 Km/L / 1994 $21,925
FuelCell
FCHV36 2008Pilas de
Combustible/BateríaHíbrida
25 Km.ComprimirHidrogeno
2015 /
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¿Toyota ha evolucionado en sus vehículos? ¿La empresa Toyota ha visto como
mejorar sus vehículos a lo largo de su historia? ¿Serán para Toyota los Híbridos,
Eléctricos y Plug-In los autos que más rendimiento le den?
En el Cuadro N. 2.5 se muestran algunas de las características que tienen los Autos
Plug-In, Híbridos y Eléctrico, con los que cuenta Toyota. El motivo del cuadro
anterior es ver la variación que puede existir en cada uno de los tipos de Autos, así
como el gasto de combustible que harán los usuarios por cada Kilometro que
recorran en sus automóviles.
De la misma manera podemos ver que el costo de los autos puede ir variando de
acuerdo al modelo y tipo de auto en el que los clientes se estén interesando. Solofalta esperar a que salga a la venta el Prius plug-in al mercado en general para
conocer su precio ya que “Toyota ha sacado al mercado 600 plug-in de los modelos
Prius en los países como Japón, Estados Unidos y Europa”37
De igual manera Toyota ha estado viendo la creación de nuevas alternativas de
autos eléctricos siendo estos los de Motor de Hidrogeno y uno de los principales
autos que ha realizado con esta tecnología son los FCHV estos automóviles se
espera que sean ecológicos en toda la expresión de la Palabra pero estos autos no
están a la venta hacia el público hasta el 2015.
Toyota le ha apostado a estos autos por lo que ha estado viendo la posibilidad de
mejorarlos año con año, ya que a todos los modelos desarrollados por Toyota se les
han estado realizando mejoras continuas. Más adelante se hará un énfasis en el
Prius, como ha ido evolucionando, mientras tanto podemos ver, que los tipos de
arquitectura que más ha utilizado la empresa en sus autos son los paralelos.
37 Prius Plug-In www.greemcarsales.com.ar Consultado 24-Octubre-2010 18:00.
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Nos referimos a paralelos a que se da el uso de “un motor eléctrico, un motor de
combustión interna, una batería, un inversor y una transmisión”38, mismos que
pueden ayudar a que las baterías se recarguen con el frenado.
A continuación se muestra el sistema hibrido de un automóvil.
Esquema 2.2 Sistema Híbrido
Fuente: http://www.hybridsynergydrive.co.za/hybrid/view/hybrid/en/page470
A diferencia de los híbridos los eléctricos solo funcionan con un solo motor
eléctrico, vemos que la empresa apuesta más por los de arquitectura paralelo.
Con el Esquema N. 2.2 se puede dividir en elementos físicos al sistema
refiriéndonos a elementos físicos como “las partes, componentes y subconjuntos
que en última instancia ponen en práctica las funciones del producto”39
. En dondelos elementos físicos son el motor eléctrico, el motor de gasolina y la batería los
38 Sistema Paralelo http://www.hybridsynergydrive.co.za/hybrid/view/hybrid/en/page470Consultado 5-Diciembre-2010 14:26.39 Ulrich, K, (2009), Diseño y Desarrollo de Productos, 4ª ed. Mc Graw Hill, Estado Unidos.
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54
principales componentes del sistema hibrido que ayudan en conjunto al arranque
de un automóvil como son en estos casos el Highlander, el Camry y el Prius.
Especificaciones de la Batería.
¿Por qué la empresa ha utilizado en la mayoría de sus autos el mismo tipo de
Batería?, ¿Tiene que ver el tipo de auto para el tamaño de la Batería?, ¿Ha
cambiado de proveedor la empresa para sus autos?, ¿El ciclo de vida en qué
manera varía entre los autos?
Cuadro 2.6 Especificaciones de Batería.
Tipo de Auto. Plug-In. Híbridos. Eléctr
Características Prius Plug-
In40.
Prius41. Camry. Highlander. RAV4
Tipo Batería. Litio-Ion NI-MH NI-MH NI-MH NI-M
Proveedores. Panasonic/
Sanyo.
PEVE*. PEVE*. PEVE*. PEVE
Ciclo de vida. 10 años 8 años 8 años 8 años 10 añ
N. de Módulos. 168 168 204 240 240
Voltaje por
Modulo.
2.0V 1.2V 1.2V 1.2V 1.2V
Voltaje Nominal. 325.6V 201.6V 244.8V 288V 288V
Peso de la Batería. 39 k 68Kg. 72.5Kg. 70Kg. 70Kg
Potencia
Específica.
1800 W/kg 1200 W/kg 1200 W/kg 1200 W/kg 1200 W
40 Prius Plug-In, http://www.toyota.es/innovation/prius_plugin.aspx Consultado 31 de Octubre14:2541 Prius, http://www.mecanicavirtual.org/hibridos-prius.htm Consultado 31 de Octubre 2010 12:0042 RAV4, http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/es/Toyota_RAV4_EV 31 de Octubre 201016:30*PEVE es Primearth EV Energy Co., Ltd.
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Temperatura. 250°C Térmicamente
Estable
Térmicamente
Estable
Térmicamente
Estable
Térmicam
Estab
Arquitectura. Paralelo Paralelo Paralelo Paralelo Seria
Tiempo de recarga. 3 Hrs. 3 Hrs. 4 Hrs. 4 Hrs. 5 HrAño. 2010 2010 2007 2006 1994
Fuente: Elaboración propia con información de http://www.toyotapriusbattery.com/
En el Cuadro N. 2.6 podemos observar los tres tipos de vehículos híbridos que
tiene Toyota haciendo una comparación del tamaño de los baterías así como el tipo
de batería del que son. Como pudimos observar en el capítulo anterior existen
diversas baterías como son la de Plomo, Litio, Níquel, entre otras siendo la última
la que mayor número de vehículos usan y cómo podemos ver los tres tipos de
baterías son de Níquel Metal Hidruro entre los tres híbridos. Pero es con el Prius
Plug-In con el que se da un cambio en la batería ya que con este se empieza a
utilizar las baterías de Litio-Ion mismas que serán realizadas por Sanyo.
Podemos observar que es el Prius el que menor número de celdas tiene en
comparación con el resto que se muestran en el Cuadro N. 2.6 siendo de 168 el total
logrando dar una voltaje al auto de 201.6 Voltios, es importante mencionar que unacomparación entre los autos que se muestran no se puede realizar ya que al ser
autos y camionetas existen diferencias entre las baterías.
Además se muestra en el Cuadro N. 2.6 como ya se empieza a utilizar para el Prius
plug-in la batería de litio, y se ve una mejora en el peso de la batería siendo una
diferencia de al menos 20 kilos en comparación con el Prius Híbrido siendo la
batería de este de Níquel Metal Hidruro, a pesar de que se utiliza la misma
plataforma.
Como ya se menciono anteriormente Sanyo es quien realizara las baterías de Litio-
Ion para el Prius Plug-In pero siempre ha adquirido para sus demás autos las
baterías de Níquel a Primearth EV Energy Co. Empresa conjunta entre Toyota y
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Panasonic. En el siguiente capítulo se menciona con más claridad la información
acerca de esta alianza y como Sanyo ingresa a proveer de baterías a Toyota.
El ciclo de vida de cada uno de los autos varía según el tipo de carro que sea ya
que como podemos ver en el Cuadro N. 2.6 las automóviles híbridos tienen una
vida útil de 8 años, pero vemos que el eléctrico y el Plug-In tienen dos años más de
vida útil llegando a 10 años, más adelante podremos ver cómo es que la empresa
ha evolucionado al Prius para darle mayor auge en el mercado así como mayor
aceptación de los clientes.
Nuevas Tecnologías.
Toyota está viendo cómo mejorar sus tecnologías a favor del medio ambiente por
lo que comprometida con la sociedad en el Esquema N. 2.3 podemos ver que una
división de automóviles en donde se clasifican según el tamaño, el tipo de
combustible que utilizan y como se pretende que sean utilizados.
Esquema 2.3 Nuevas Tecnologías para los Autos de Toyota
Fuente: http://www.toyota.com/espanol/concept-vehicles/finen.html Consultado 11-Diciembre-
10 11:00
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57
Cuadro N. 2.7 Autos Fuel Cell de Toyota
Tipo deVehículo
AñoMuestra
Tipo de MotorTamaño y Tipo
de Celdas deCombustible
Referencia delfabricante dela célula de
combustible.
Alcance(MI / km)
MáximaVelocidad
Tipo deCombustible
Introducción alComercio
Im
FCHV-adv 2008Pilas de
Combustible/BateríaHíbrida
Toyota FC Stack N/A515MI830km
97mph155km/h
N/A
Arrendamientofinanciero, a las
agenciasgubernamentalesy compañías de
energía en Japón, comenzóa finales de 2008.
FINE-NÚnico
Concepto2003
Pilas deCombustible/Batería
HíbridaN/A Toyota
311MI194km
N/AComprimirHidrógeno.
Basado en elFine-S. Usos 70
MPa tanque.Características
by-wire "defrenado,
dirección ycontrol delacelerador.
FINE-SÚnico
Concepto2003
Pilas deCombustible/Batería
HíbridaN/A Toyota N/A N/A
ComprimirHidrógeno.
La libertad deconcepto de
diseño deToyota.
FCHV(Kluger V /
SUVHighlander)
2002Pilas de
Combustible/BateríaHíbrida
90kW/PE[122hp] Toyota180MI290km
96mph155km/h
Comprimir.Hidrógeno @
5,000 psi.
Total de 18arrendado enCalifornia y
Japón
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58
FCHV-5 (VKluger /
SUVHighlander)
2001Pilas de
Combustible/BateríaHíbrida
90kW/PE Toyota N/A N/A
Bajocontenido de
azufre degasolinalimpia,(CHF).
En conjunto conGM sobre la
gasolinacogeneraciónreforma de la
tecnología
FCHV-4 (VKluger /
SUVHighlander)
2001Pilas de
Combustible/BateríaHíbrida
90kW/PE Toyota155MI250km
95mph152km/h
Comprimir.Hidrógeno @
3600 psi.
Completado laspruebas de
carretera japonés
FCHV-3 (VKluger /
SUVHighlander)
2001Pilas de
Combustible/BateríaHíbrida
90kW/PE Toyota186MI300km
93mph150km/h
El hidrógeno(almacenado
en unhidruro
metálico).
/
RAV 4FCEV(SUV)
1997Pilas de
Combustible/BateríaHíbrida
25kW/PE Toyota310MI500km
78mph125km/h
Metanol. /
RAV 4FCEV(SUV)
1996Pilas de
Combustible/BateríaHíbrida
20kW/PE Toyota155MI250km
62mph100km/h
El hidrógeno(almacenado
en unhidruro
metálico).
/
Fuente: http://www.fuelcell.org/info/carchart.pdf Consultado 9-Diciembre-2010 14:00
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En el Cuadro N. 2.7 podemos ver algunos autos que Toyota está examinando para
realizar un vehículo totalmente ecológico con estos autos está ocupando el
Hidrógeno y el Oxigeno como ayuda para poder echar andar el automóvil.
Toyota ha Comenzado desde 1990 a estudiar este tipo de vehículos pero aun no ha
podido perfeccionar esta tecnología por lo que en la actualidad la empresa solo
ocupa estos autos para el gobierno y actividades universitarias en Japón y Estados
Unidos pero se pretende que para el 2015 ya puedan ser vendidos al público en
general.
En el cuadro N. 2.7 se muestran 9 tipos de vehículos los cuales son de muestra y
utilizados por el gobierno, ya como se mencionó anteriormente se pretendesacarlos a la venta al público cuando ya se haya perfeccionado la tecnología del
hidrógeno en vehículos.
En el Esquema N. 2.4 podemos observar cómo se encuentran estructurados los
autos Fuel Cell y los Híbridos viéndose una diferencia entre estos autos y lo que
puede ser una alternativa para el futuro para evitar mayor contaminación y como
el combustible cada vez es menos una alternativa a esto serian los Fuel Cell.
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60
Esquema 2.4 Sistema Híbrido vs Sistema Fuel Cell
Fuente: http://www.electricdrive.org/index.php?ht=d/Articles/cat_id/5601/pid/9675
Consultado 11-Diciembre-2010 23:00
Evolución del Prius.
El Toyota Prius es uno de los modelos más importantes en la historia de Toyota esun vehículo híbrido, su invención fue en 1997 pero solo salió a la venta en Japón
con la finalidad de ponerlo a prueba antes de sacarlo al resto del mercado. Este
auto tuvo éxito al salir al mercado ya que se vendieron “70, 000 unidades”43.
En el año 2000 Toyota decide sacar el segundo modelo del Prius al cual se le han
tenido que realizar mínimas modificaciones, pero este vehículo salió a la venta en
países como España, Estados Unidos siendo este el mercado más prometedor, para
este auto las ventas durante el 2000 al 2003 fueron de “500,000 unidades”44
43 Toyota Prius Model History, 2007, en http://www.cleangreencar.co.nz/page/prius-historyConsultado 18-Octubre-2010 18:0044 Toyota Prius Model History, 2007, en http://www.cleangreencar.co.nz/page/prius-historyConsultado 18-Octubre-2010 18:05
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Para el 2004 lanza Toyota una tercera generación con el cual la empresa ha
realizado mayores modificaciones disminuyendo los módulos de 228 de la
segunda generación a 168 de la tercera generación
En el 2010 la empresa lanza la cuarta generación de este vehículo en donde no se
hacen mayores modificaciones al auto ya que cumple con las mismas
características de la versión anterior y en la batería se ocupan los mismos módulos.
Y como última acción que la empresa está realizando es lanzar un modelo Plug-In
para el 2011, teniendo la misma plataforma para la batería que los Prius anteriores
a él. Se lanzara una “flota de 600 representa un aumento de 100 sobre los 500 qu e
había sido previamente anunciada”45
, pero solo saldrán como muestra en EstadosUnidos, Japón y Europa con una distribución en “Estados unidos 150, Japón 250 y
Europa 200, de los cuales 100 serán destinados a Francia”46, mismos que serán
utilizados para gobierno, universidades e investigaciones de cada país aun no
serán puestos a la venta al público en general, pero se espera que a finales del 2011
o principios del 2012 salgan a la venta para todo el público.
Evolución de la batería del Prius
¿La empresa ha realizado mejoras a sus baterías? , ¿La empresa ha cambiado de
tipo de batería para sus autos?, ¿Ocupa la empresa la misma plataforma para sus
baterías?, ¿Tiene que ver el número de módulos en el peso de la batería?
45 Prius Plug-In 2009, en http://www.greencarreports.com/blog/1040132_toyota-prius-plug-in-hybrid-on-sale-in-2011-less-than-10k-more Consultado 27-Octubre-2010 19:20
46 Toyota Prius Plug-In, 2009, http://www.consumernews.com.au/news/the-environment/alternate-fuels/893/toyota-launches-prius-plug-in-hybrid/ Consultado 26-Octubre-2010 15:00
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Cuadro N. 2.8 Evolución de la batería del Prius.
Características Prius I 1997 Prius II 2000 Prius III 2004 Prius IV 2010 Prius Plug
2011
Tipo de
Batería
Níquel Metal
Hidruro NI-
MH
Níquel Metal
Hidruro NI-
MH
Níquel Metal
Hidruro NI-
MH
Níquel Metal
Hidruro NI-MH
Litio-ion
Número de
Módulos
240 (40) 228 (38) 168 (28) 168 (28) 168 (28)
Voltaje
Nominal
288.0 V 273.6 V 201.6 V 201.6 V 345.6V
Voltaje de
Celdas
1.2V 1.2V 1.2V 1.2V 2.0V
Peso 72kg 72kg 68kg 68kg 39kg.
Proveedor PEVE* PEVE* PEVE* PEVE*47 Panasonic/San
Fuente Elaboración Propia con información de www.toyotapriusbattery.com y modificaciones.
En el Cuadro N. 2.8 podemos observar cómo es que Toyota a realizado
modificaciones a sus autos apostándole a los autos híbridos, pues a lo largo de
más de diez años desde que salió el primer Prius ha realizado modificaciones
donde se ha disminuido el peso de la batería, el numero de módulos y celdas
aunque se mantiene estable el numero a partir de la tercera generación hasta el
plug-in.
En el Cuadro N. 2.8 podemos observar que la empresa ha utilizado para las cuatro
generaciones del Prius baterías de Níquel Metal Hidruro, haciendo un cambio paralos Prius Plug-In en los cuales ya implementa las baterías de Litio-Ion, dando paso
a una nueva alianza con Sanyo para la elaboración de éstas, en el siguiente capítulo
se hablará más a detalle sobre los proveedores de las baterías.
47*PEVE es Primearth EV Energy Co., Ltd.
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Algunas de las estrategias que consideramos que la empresa siguió para utilizar las
baterías de NIMH es que al ser ya una materia prima madura y que se conocen
riesgos y beneficios no decidió arriesgarse hasta tener más conocimiento sobre las
de Litio.
Podemos ver que la empresa ha utilizado la misma plataforma del Prius Híbrido
para la generación Prius Plug-In notándose una mejora en la batería en cuestión de
peso disminuyendo de 68Kg del Prius Híbrido a 39kg del Prius Plug-In aunque se
ocupan el mismo número de módulos (168).
Las empresas para poder modificar o crear sus productos tienen que enfrentar
retos como las siguientes48
:
Concesiones de diseño: La empresa tienen que evaluar si la batería puedehacerse más pequeña o menos pesada a la de los modelos ya existentes,pero tiene que verificar si no afecta en costo de manufactura, para que noafecte en el costo de la misma batería.
Dinámica: Tiene que evaluar si la tecnología que está utilizando es laadecuada para desarrollar las baterías o si se necesita una nueva tecnologíaademás de evaluar los costos de las tecnologías para que vean si es buena yno afecta en elevar el precio de la batería.
Detalle: Como lo veremos en el capítulo tres de esta investigación lasempresas tiene sus centros de I+D en los cuales tiene que ver como sediseñara y desarrollará la batería de modo que les ayude para ser mejor ycompita en el mercado ante otras.
Presión de Tiempo: En su momento la empresa tuvo que decidir si utilizabalas baterías de Níquel para los Prius Plug-In o se aventuraba a utilizar las
de Litio-lon que la llevo a tomar la decisión de sacar a prueba 600 Priuspara ver el funcionamiento de las baterías de Litio.
48Ulrich, K, (2009), Diseño y Desarrollo de Productos, 4ª ed. Mc Graw Hill, Estado Unidos. pp. 5
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Además podemos ver que Toyota al ver que sus autos Prius han tenido buena
aceptación en el mercado decidió implementar un nuevo formato para el 2011 que
es el Prius Plug-In. Pero la empresa decidió hacer este como un Producto de
Plataforma ya que está utilizando la misma plataforma de los Prius Híbridos laúnica diferencia que se tiene en esta es que se enchufa a una toma de corriente
eléctrica domestica.
Como ya se ha mencionado en párrafos anteriores se ocupo la misma Plataforma
del Prius Híbrido para los Prius Plug-In, Es así como se puede deducir que este
vehículo es “Derivado de Plataformas de Productos ya existentes”49. A los cuales
solo se les hizó unas modificaciones pero apegandose a la plataforma.
2.2 Ford Motor Company
Ford Motor Company es una corporación multinacional con sede en Dearborn,
Michigan, un suburbio de Detroit., fundada por Henry Ford en el 16 de junio de
1903. Esta compañía desde sus inicios presenta métodos para la fabricación a gran
escala de vehículos y la gestión a gran escala de una fuerza de trabajo industrial
que utilizan secuencias de fabricación caracterizada por líneas de ensamblaje en
movimiento, tiene alrededor de 70 plantas en todo el mundo y 159,000 empleados.
Dentro de las marcas automotrices que Ford Motor Company tiene son: Ford,
Lincoln y Mercury. 50
En la Cuadro 2.9 se señala una descripción de acontecimientos importantes acerca
de la evolución de la empresa, dentro de los acontecimientos fundamentales que
se han suscitado a lo largo de los años en esta empresa, podemos mencionar su
alcance en el mercado internacional, la adquisición de marcas tanto en su totalidadcomo lo hizo con Volvo y en otros casos, partes de empresas como Mazda y
49 Ulrich, K, (2009), Diseño y Desarrollo de Productos, 4ª ed. Mc Graw Hill, Estado Unidos. pp. 550 Ford Company (2010) http://www.ford.com/about-ford/company-information/ford-international-websites (consultado el 27 de octubre de 2010, 7:35 pm)
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Lagonda, la introducción de su primer vehículo hibrido en el 2005 con su modelo
Ford Escape, seguido por el Mercury Mariner Hibrido en el 2006. Después de 3
años Ford lanza 2 nuevos modelos híbridos (Ford Fusión y Mercury Milan) y en el
2010 introduce su modelo Lincoln MKZ.51
Ford Motor además de introducirse en el mercado de los vehículos híbridos
durante los años 2005-2010, también planea en los años 2011 y 2012 lanzar sus
modelos eléctricos (Ford Transit Conect y Ford Focus) y su modelo Ford Escape
pero ahora como plug in.
Cuadro 2.9: Evolución de Company Motor FordAño Acontecimiento
1903 Ford Motor Company Inc. Venta del primer auto de producción, modelo A, venta delprimer modelo importado en Inglaterra.
1908 En Francia se establece el primer punto de venta fuera de los Estados Unidos. El modelo Tes introducido al mercado.
1915 Un millón de autos Ford vendidos.1917 Se introduce el primer camión Ford.1920 Ford estaba produciendo más de un millón de vehículos de una línea de montaje al año.
1924 Diez millones de autos Ford construidos.1927 El último modelo T es construido en Estados Unidos. La producción total es de 16millones de vehículos modelos T.
1959 50 millones de vehículos construidos.1964 Mustang es introducido y 2 años más tarde se llega al millón de unidades construidas.1967 Se establece Ford Europa para desarrollar, fabricar y vender productos en Europa y
Africa.1976 Se abre la planta en Valencia España y el modelo Fiesta es introducido al mercado.1978 150 millones de vehículos construidos.1979 Ford adquiere el 25% de Mazda.
1981 Escort establece la marca mundial del modelo en llegar más rápidamente al millón deunidades vendidas.
1984 Ford alcanza el 13% de participación de mercado en Europa, llega a ser el mejor vendedorde automóviles por primera vez.
1987 Ford adquiere el 75% de Aston Martin Lagonda Ltda.
51Ford Company (2010)
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1990 Ford adquiere Jaguar.1993 Ford Taurus nombrado el auto mejor vendido en Estados Unidos desde 1992.1996 Se abre la primera oficina de ventas en Moscú. 250 millones de autos construidos. KA es
introducido en Europa, y Expedition en Estados Unidos.1999 Ford adquiere Volvo Car Corporation y la compañía noruega PIVCO el fabricante del
auto eléctrico THINK.2005 Introducción el primer SUV híbrido, moldelo Ford Escape Hibrido.2006 Introducción del modelo Mercury Mariner Hibrido.
Hipoteca activos para financiar un rediseño completo de la empresa, para mantener lacompetitividad en el sector automotriz.
2009 Producción de la Escape Hibrida numero 100 000. Introducción de modelos Hibridos:Ford Fusion y Mercury Mila
2010 Introducción del nuevo lincon MKZ, y planes para introduccion al mercado en 2011 devehículos electicos como: For Focus y Transit Conect. Y lanzamiento para el 2012 de
moleo Ford Escape plug in.Fuente: Elaboración propia, sitio web de company ford, noticias ford.52/53
Evolución de los Vehículos híbridos- eléctricos-plug in de Ford
Ford en 2005 introdujo su primer auto híbrido con su modelo Ford Escape,
después en el siguiente año aparece en el mercado el Mercury Mariner Hibrido. A
principios de 2010 se amplió la línea de vehículos híbridos mediante la
introducción del Ford Fusion y Mercury Milan híbridos.
Estos vehículos híbridos tienen una arquitectura paralela, lo que significa que
puede funcionar exclusivamente con energía de la batería o con gasolina, o bien en
combinación de ambos para ofrecer mayor potencia.
A principios de 2010, Ford ha vendido desde su primer lanzamiento en el 2001
cerca de 125,000 vehículos híbridos en todo el mundo54.
52http://cars.lovetoknow.com/Ford_Motor_Company_History (consultado el 27 de octubre de2010, 6:50 pm)53Ford Company, http://www.ford.com/about-ford/company-information/ford-international-websites, 2010. (consultado el 27 de octubre de 2010, 9:30 pm)54 Hybrid Car, A battery-powered chance for the Big,http://translate.google.com.mx/translate?hl=es&sl=en&tl=es&u=http%3A%2F%2Fwww.hybridca
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En 2010, se lanzo el Lincoln MKZ híbrido, que se espera sea el sedán de lujo más
eficiente en combustible en Estados Unidos.
En 2012 se tiene previsto introducir vehículos eléctricos y plug in utilizando
plataformas como la For Escape y el Ford Focus. El sistema de próxima
generación, ya en fase de desarrollo, será aún más eficiente y más rentable que el
sistema actual y se utilizarán las baterías de litio-ion en lugar de las de níquel MH,
que fueron utilizadas para sus vehículos híbridos. A continuación en el esquema
2.5 se presenta, un esquema, acerca de la evolución de los autos de nueva
generación, desde su primer vehículo hibrido hasta el primer vehículo plug in.
Esquema 2.5 Línea del tiempo de la evolución de los autos de Ford
Fuente: Elaboración propia, información obtenida de www.fod.com.
r.com%2F2010%2F04%2Fbattery-powered-chance-for-big-3.html&anno.2010. (Consultado 26-oct-2010, 3pm)
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En la imagen que se acaba de mostrar esquematiza de manera más explícita la
evolución de los vehículos de nueva generación, empezando en el 2005 con la
introducción de los vehículos híbridos y en los años 2011 y 2012 la introducción de
vehículos eléctricos y plug in, de tal manera que Ford ha estado transformando,creando e innovando en diferentes aspectos ya sea en diseño, tipo de batería que
utiliza cada vehículo, dimensiones y otras características.
Cuadro 2.10. Descripción de vehículos Híbridos, Eléctricos y Plug in de Ford
Motor.
MODELO DESCRIPCIÓN
Ford
fusión
Hibrido
Recorrer hasta 47 millas por hora en modo eléctrico del vehículo. El motor degasolina entra en acción por debajo de 47 mph cuando se necesita potencia extra.
Tanto el motor de gasolina y el motor eléctrico se combinan para ofrecer una
potencia de 191 caballos de fuerza. El sistema de frenado regenerativo absorbe el
94% de esta energía que normalmente se pierde y lo envía de vuelta a la batería
para ser almacenada para su uso posterior. No sólo es frenada regenerativa
eficiente, pero ayuda a minimizar el desgaste de las pastillas de freno,
disminuyendo el coste de mantenimiento.55
Ford
Escape
Hibrido
Acelerar hasta 44 mph solamente con electricidad. El frenado regenerativo recarga
del sistema de la batería de NiMH cada vez que se aplican los frenos. Tiene un
tiempo de vida de 8 años o 100,000 millas. Durante el frenado en la Escape
Hibrido, el motor eléctrico captura la energía y la envía de vuelta a la batería. Por
lo tanto, cada vez que se aplican los frenos recarga el paquete de batería del
vehículo.56
Lincoln
MKZHíbrido
Recorre 41 mph en ciudad y más de 700 millas con un solo depósito de gas. Es
suministrada por una combinación de dos fuentes: un motor de imán permanenteeléctrico alimentado por un hidruro innovadoras níquel-metal (NiMH). El motor
55 http://www.fordvehicles.com/cars/fusion/trim/?trim=hybrid (consultado el 24 de octubre de
2010)56 http://www.fordvehicles.com/suvs/escape/features/#page=Feature3(consultado el 24 deoctubre de 2010)
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eléctrico puede impulsar hasta 47 mph y se combina con el motor de gasolina
cuando la energía adicional es necesaria. Cuenta con una potencia de 191 caballos
de fuerza. El sistema de frenado regenerativo absorbe el 94% de la energía cinética
que normalmente se pierde por la fricción y el calor, y se utiliza para recargar la
batería. Las baterías cuentan con 275 voltios de NiMH proporcionando la potencia
necesaria para el motor eléctrico. Tiene un tiempo de vida de la batería es de 8
años o 100,000 millas.57
Mercury
Milan
Hibrido
Cuenta con un motor eléctrico alimentado por una batería de níquel-metal
hidruro (NiMH). El motor eléctrico puede impulsar hasta 47 Mph en modo
eléctrico y después de pasar de esta velocidad interviene el motor de gasolina
proporciona una aceleración rápida. Tiene una potencia combinada del motor
eléctrico y motor de gasolina es de 191 caballos de fuerza. Las baterías cuentancon 275 voltios de NiMH el cual proporcionan la potencia para el motor eléctrico
que impulsar el coche hasta 47 Mph en el modo eléctrico. Tiene un tiempo de vida
las baterías de 8 años o 100,000 millas.58
Mercury
Mariner
Viaja más de 500 kilómetros, cuenta con un motor de gasolina y motor eléctrico. El
motor eléctrico se hace cargo hasta una velocidad de 44 Mph y a mayor velocidad
se ocupa el motor de gasolina que se apaga automáticamente al reducir la
velocidad. Convierte el motor eléctrico con un generador durante el frenado para
ayudar a recargar la batería, y ayuda a administrar las funciones relacionadas con
el sistema de propulsión. La batería de 330 voltios de NiMH, la batería suministra
energía para arrancar el motor, aumenta la aceleración y proporciona toda la
potencia. Su tiempo de vida la batería es de 8 años o 100,000 millas.59
Ford
Escape
Plug in
El plug-in híbrido proporciona máxima eficiencia de combustible por el
emparejamiento de una batería única de alto voltaje y el motor eléctrico con un
motor de gasolina. El plug-in su capacidad de 120 voltios permite cargar la batería
57 http://www.lincoln.com/cars/mkz/trim/?trim=hybrid (consultado el 24 de octubre de 2010)
58 http://www.mercuryvehicles.com/milan/technology.asp (consultado el 24 de octubre de 2010)59 http://www.mercuryvehicles.com/mariner/technology.asp (consultado el 24 de octubre de2010)
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utilizando un toma de corriente de 240 voltios. Su batería de litio ion de alto
voltaje proporciona energía suficiente para funcionar en modo totalmente
eléctrico para trayectos cortos. También cuenta con un sistema de frenado
regenerativo, que le permite captar la energía de frenado y almacenarla para su
uso posterior. Ford planea tener disponible un vehículo híbrido plug-in comercial
el Ford escape en América del Norte en 2012 y en Europa en 2013.60
Vehículoseléctricos
Ford
Focus y
Transit
Connect
BEVS.
Ford ha anunciado una estrategia ampliada y completa de vehículos eléctricos en
las tecnologías avanzadas que pueden ayudar a reducir el uso de la gasolina. Los
vehículos de baterías eléctricas no tienen un motor de combustión interna y no
utilizan la gasolina. Utilizan un motor eléctrico de alto voltaje que obtiene su
energía de una batería que se carga al conectarse a una toma corriente de 110
voltios o de 220 voltios en los Estados Unidos, o una toma de corriente de 230voltios en Europa. Los primeros vehículos de prueba de la batería (BEV) cargan en
6 horas cuando se conecta a una toma de corriente de 220 voltios. Los modelos de
producción serán recargables de 7 a 8 horas a partir de 220 y 230 voltio o de 14 a
16 horas a partir de una toma de corriente de 110 voltios. En el 2010 se está
implementando una versión BEV en la furgoneta Transit Conect de utilidad
comercial ligero para su uso por propietarios de pequeñas empresas. Este
vehículo está siendo desarrollado en asociación con Azure Dynamics. En el 2011
se lanzara al mercado el Focus eléctrico que tendrá una autonomía de
aproximadamente 100 Mph con una sola carga de su batería de iones de litio de
alto voltaje. Con este tipos de vehículo se esperan vender entre 5.000 y 10.000
unidades al año.61
60http://www.fordvehicles.com/technology/electric/howevswork/ (consultado el 24 de octubre de 2010)
61http://www.ford.com/microsites/sustainability-report-2009-10/issues-climate-plan-migration-bev
(consultado el 24 de octubre de 2010)
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71
En el cuadro 2.10 se presenta una breve descripción de las características de los
vehículos de nueva generación (EV, EVPH,EVH) que Ford Motors ha lanzado al
mercado. Con esta información se podrán conocer aspectos como: el rendimiento
que la batería proporciona dependiendo el vehículo, variables que sirvieran paracontestar las siguientes preguntas.
¿Cuántos modelos de VE, HEV y PVHE produce Ford?,¿Qué vehículos son más costosos?,¿Qué vehículos ofrece mayor autonomía?
Cuadro 2.11. Autos Ford. Hibrido, Eléctrico y plug in.
TIPO
DE
AUTO
NOMBRE IMAGENAUTO
AÑO TIPO DEMOTOR
AUTONOMIA INTRODUCCIONCOMERCIAL
PR
HibridoFord
Fusion2011
eléctrico y
combustible47 Mph 2009 $2
HibridoFord
Escape2011
eléctrico y
combustible44 Mph 2005 $2
Hibrido MercuryMilan
2011 eléctrico ycombustible
47 Mph 2009 $2
HibridoMercury
Mariner2011
eléctrico y
combustible44 Mph 2006 $3
HibridoLincon
KNZ2011
eléctrico y
combustible47 Mph 2011 $3
Eléctrico
Ford
Focus
BEV
2011 eléctrico 74 -99 Mph 2011 N
Eléctrico
Transit
Connect
BEV
2010 eléctrico ~ 80Mph 2010 ~ $
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72
plug-inFord
Escape2011
eléctrico y
combustible40 Mph 2012 N
Fuente: Elaboración propia información obtenida de www.ford.com.62/63
En el cuadro 2.11 se puede notar que Ford Motor Company tiene cinco vehículoshíbridos (Ford Fusion, Ford Escape, Mercury Milan, Mercury Mariner y Lincon
KNZ); dos eléctricos (Modelos Ford Focus BEV y Transit Connect BEV) y usara su
modelo Ford Escape para introducir en el mercado su primer vehículo plug-in,
cabe destacar que de estos vehículos híbridos el menos costoso es el Mercury
Milan a pesar de que ofrece un rendimiento de 47 MpH igual que el Ford Fusión y
este cuesta 500 us más.
Además de conocer los modelos, sus precios, rendimiento y año de lanzamiento al
mercado, consideramos que también es importante el tener ciertas características
de las baterías que utiliza cada modelo, esto por que como se sabe la batería en este
tipo de modelos es la fuente principal para su funcionamiento. Por tal motivo en el
cuadro 2.12 que a continuación se muestra se observan las especificaciones que
tienen las baterías de los distintos autos de Ford.
62Ford Motor,http://www.ford.com/search/?f%3AsearchInputString=New+Vehicle+Limited+Warranty&f%3Asearch=+&formID=globalSearchForm, 2010,(consultado el 23- oct-2010).63Ford Motorhttp://www.microsofttranslator.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fwww.ford.com%2Fsuvs%2Fescape%2Freviews%2Freview-details%2F%3FsiteFilter%3Dfv%26id%3D327,2010(Consultado: 22oct.2010)
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Cuadro 2.12 Características de batería de Vehículos Híbridos, eléctricos y plug in.
HIBRIDOS ELECTRICOS PLU
MODELOS Ford
Fusion
Ford Escape Mercury Milan Mercury Mariner Lyncon MKZ Ford Focus
BEV
Transit
Connect
BEV
Ford
Tipo Batería NiMH NiMH NiMH NiMH NiMH litio-ion litio-ion litio
Proveedores Sanyo Sanyo Sanyo Sanyo Sanyo Compact
Power, Inc
Compact
Power, Inc
Joh
Con
Saf
Ciclo de vida 8 años 8 años 8 años 8 años 8 años 8 años 8 años 8 a
N. de Modulos
o Celdas
204 mod. 250 250 cell 250 cell 250 /
16 (192cel) N
Voltaje x
Modulo
1.3 volt
1.3 volt 1.3 Volt 1.3 Volt
/ /
1.5 volts 3.3
Voltaje Nominal
275 V 330 V 275 V 330 V 275V
/
300 V 32
Peso de la
Batería
61 kg 91 kg / / / / /
Potencia
Especifica
1200 W/kg 1200 W/kg 1200 W/kg 1200 W/kg 1200 W/kg 1800 W/kg 1800 W/kg 800
Temperatura Termicamente estable 250°C 250°C 15
Arquitectura paralelo paralelo Paralelo paralelo paralelo serial Serial Se
Precio batería $4,889 $9,018 $4,889 $9,018 $4,889 N/A N/A N
Tiempo de
recarga
Efecto
Memoria
Efecto
Memoria
Efecto Memoria Efecto Memoria Efecto
Memoria
6 hrs 6-7 hrs 6 a 8 horas 6 a 8 horas 6 a 8 horas 6 a 8 horas 6 a 8 horas 6 a 8
Fuente: Elaboración propia, información obtenida de sitio web Ford y otros documentos. 64
64
64
http://avt.inel.gov/pdf/hev/batteryfusion4757.pdf consulta 23 oct 201064http://www1.eere.energy.gov/vehiclesandfuels/avta/pdfs/phev/2007_hymotionescape_phevamerica.pdf64 http://www.hybridcars.com/hybrid-car-battery 18 oct. 201064http://translate.google.com.mx/translate?hl=es&sl=en&u=http://www.automotivedesign.eu.comFusion.aspx&ei=FkTRTIy8Lo2qsAOayfDECw&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=3&ved=0CCQQ7gEwAg&prev=/search%3Fq%3DPESO%2B(Kg)%2BBATTERY%2BHYBRID%2BFORD%2BFUSION%26hl%3Des%26rlz%3D1R2SKPB_esMX382 consulta64http://www.microsofttranslator.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fwww.compactpower.com%2Flithium.shtml 23oct. 2010,
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Con las características del cuadro 2.12 se puede observar que Ford tiene 3
principales proveedores para la fabricación de sus baterías, Sanyo para las baterías
de Níquel utilizadas en sus 5 modelos híbridos; Jonshon Control/Saf y Compac
Power Inc para sus baterías de litio-ion. El rango del ciclo de vida de todas lasbaterías que utiliza Ford es de 8 años, el voltaje nominal de las baterías de níquel
están entre 275-330 volts; el voltaje de 3.3 volt por modulo de la batería producida
por Jonshon Controls/Saf supera tres veces a las baterías de Níquel (1.3 V)
fabricadas por Sanyo, el tiempo de recarga en las baterías de Níquel están entre 6 a
8 horas de recarga, pero estas tienen una desventaja en comparación con las
baterias de litio-ion donde su tiempo de recarga por lo general es de 8 hrs, las
primeras tienen un efecto memoria, donde debido a este un paquete de batería nopuede ser completamente cargada al 100%, por lo cual este tipo de baterías no
pueden ser utilizadas para los VE y PVHE.
64http://www.microsofttranslator.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fwww.compactpower.com%2Flithium.shtml 23oct. 2010,64 A123 Systems, Bank of America, pdf.
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Principales proveedores de baterías para autos híbridos
Baterías Litio-ion
Esquema 2.6 Distribuidores de baterías de Litio-ion para Ford
Fuente: Elaboración Propia.
Johnson Controls
- Johnson Controls, a través de su empresa conjunta, Johnson Controls-Saft,es un proveedor líder de sistemas de baterías híbridas y eléctricas que hacenlos vehículos más eficientes energéticamente.
- Johnson Controls-Saft es la empresa que suministra la batería para la flotade demostración del nuevo Ford Escape Plug- in que se espera que entre almercado en el 2012.65
Compact Power Inc.- Compact Power Inc. (CPI) es una empresa norteamericana, subsidiaria de
LG Chem, que a su vez es uno de los mayores productores mundiales debaterías de Litio-ion para la industria automotriz.
- El 13 de julio del 2010 Ford Motor Company anunció que ha seleccionado aCompact Power, Inc. (IPC), una subsidiaria de LG Chem, la construcción debaterías de litio –ion para el Ford Focus, que saldrá a la venta en los EE.UU.en 2011.66
65 http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/johnson_controls_-.html66 https://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=32959
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A 123 System
- A 123 system es una empresa privada que se dedica a la investigación,diseño, fabricación y venta de baterías de Litio-ion, basada en la utilizaciónde nuevos materiales de nanophosfato (patentada), este tipo de tecnología
utilizada por la empresa para sus baterías proporciona niveles de potencia,duración y fiabilidad.
- A 123 System será el proveedor de la batería del Ford F-550, que será elprimer hibrido plug-in de Ford. El modelo F-550 será destinado para hacertrabajos de labor social, por lo que no será un auto comercial y se espera queesté listo para el año 2012.
Baterías Níquel Hidruro Metálico
Esquema 2.7 Distribuidores de Baterías de Níquel Hidruro Metálico para Ford.
Fuente: Elaboración Propia.
Sanyo
- En la actualidad SANYO Electric Co., Ltd. realiza la producción de bateríaspara autos eléctricos, híbridos y plug-in. Las principales baterías quedesarrolla son de Hidruro de metal-níquel (Ni-MH) y de Litio-ion(Li-ion)67.
- SANYO ha sido un importante proveedor de baterías de níquel-metalhidruro desde su participación en el primer auto hibrido de Ford (el FordEscape Hibrido) que fue considerado el primer Hibrido tipo SUV de sustiempos en el 2004.68
67http://www.businessweek.com/globalbiz/content/dec2009/gb2009122_165889.htm68 http://sanyo.com/corporate/message/topics/100528.html
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Baterías Plomo Acido
Esquema 2.8 Distribuidores de Baterías de Plomo Acido para Ford.
Fuente: Elaboración Propia.
Motorcraft
- La empresa Ford Motor lanzó esta división de partes de automóviles en1972 para ofrecer piezas de repuesto y equipos originales.
- Motorcraft crea partes para los autos Ford, como son las baterías de plomoacido para todos los autos, así como accesorios y lubricantes para autos.69
Como se puede observar las alianzas son de vital importancia para empresas
grandes que no son totalmente autosuficientes y requieren de otras empresas para
poder terminar su producto, esto pasa con la mayoría de las empresas
automovilísticas.
En el caso de Ford Motors Company que es una de las empresas líderes en el
mundo, creo una división para la elaboración de sus baterías de plomo acido para
solventar sus vehículos; Cuenta con Sanyo para la producción de todas sus baterías
de Níquel metal hidruro, que son las baterías para sus vehículos híbridos; y para
sus nuevos modelos de autos en desarrollo cuenta con varios proveedores (uno
para cada proyecto).
Con esto, Ford decide dejar la investigación y desarrollo de baterías avanzadas a
sus proveedores ya que ellos son especialistas en esta área y el puede invertir su
tiempo y dinero en otras aéreas.
69 http://www.fordparts.com/Landing/OurBrands.aspx
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Cuadro 2.13Benchmarking entre Toyota y Ford de sus vehículos: Híbridos, Eléctricos y Plug in.
EMPRESA
TIPO DE AUTO NOMBRE IMAGEN AUTO AÑO AUTONOMI A PRECIO NOMBRE IMAGEN AÑO AUTONOMIA P
Hibrido
Prius 2010 21 Km/L $22,800Ford Fusion 2011 47 Mph $
Ford Escape 2011 44 Mph $
Camry 2007 17 Km/L $26,575Mercury Milan 2011 47 Mph $
Mercury Mariner 2011 44 Mph $
Highlander
2006 28.50 Km/L $27,390
Lincon KNZ 2011 47 Mph $
Electrico RAV4 2009 12 Km/L $21,925
Ford Focus BEV 2011 74 -99 Mph
Transit ConnectBEV
2010 ~ 80Mph ~
Plug-in Prius 2010 27.6 Km/L / Ford Escape 2011 40 Mph
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En el cuadro 2.13 se pueden ver los diferentes tipos de vehículos de nueva
generación que están desarrollando Toyota Motors y Ford Motors, con el objetivo
de darnos una idea de qué tipo de vehículos, modelo de vehículos y características
de los vehículos está produciendo cada marca.
Se puede ver que la empresa que saco su primer hibrido entre Toyota y Ford, fue
Ford con el Escape Hibrido en el 2005, que cuenta con una autonomía (impulso
proporcionado únicamente con el motor eléctrico) de 47 millas por hora y un
precio de $29,805 dólares, vehículo con el que empezó a abrirle paso a cuatro
híbridos más de la familia Ford.
El primero en sacar un vehículo eléctrico de entre estas dos compañías fue Toyota
con su RAV 4 en el 2009, que cuenta con rendimiento de 12 kilómetros por carga,
con precio en el mercado de $21,925 dólares; mientras que los vehículos eléctricos
de Ford actualmente siguen en pruebas y esperan ser lanzados para el año 2011.
En cuanto a vehículos Plug in Toyota tiene pensado sacar su auto Prius en versión
Plug in, mientras que Ford lanzara al mercado de Escape versión Plug in. Un dato
curioso es que el Ford Escape fue el primer auto hibrido de Ford y ahora quieretomar este mismo carro para su primer Plug in, mientras que Toyota piensa
utilizar a su marca más conocida de vehículo hibrido que es el Prius y utilizarlo
para su primer Plug in.
Después de mostrar las características tanto de los vehículos como de sus baterías
de ambas empresas, ahora en este apartado se hará un benchmarking de 3 modelos
con características similares, por lo tanto se tomaron en consideración lossiguientes automóviles:
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Prius IV 2010, de la empresa Toyota vs Ford Fusion 2010 de la empresaFord. Se tomaron estos dos por que se consideran en el mercado comocompetencia, además de que los dos son autos con similitudes tanto endiseño como en características.
El modelo RAV 4 EV de la empresa Toyota vs Transit connect BEV de Ford. Y por último los modelos Prius plug in de Toyota vs el Ford Focus de Ford.
En los siguientes cuadros se muestran las principales características que se toman
en cuenta a la hora de elegir un automóvil. Con estos cuadros podremos contestar
las siguientes preguntas:
¿Por qué algunos autos son más costos que otros?, ¿Qué beneficios tiene cada
automóvil, ¿Qué automóvil ofrece a los clientes mayor rendimiento y qué tipo debatería es la que utiliza?
Comparativo Toyota Vs Ford
Después de haber señalado algunas de las características, se proseguirá alcomparativo de uno de los autos de cada tipo de auto ya sea Híbrido, Eléctrico y
Plug-In.
¿Cuál de los autos es más competitivo en el mercado?, ¿Cuál de los autos ofrecemayor rendimiento a los usuarios?, ¿Ventaja o Desventaja de Tener diferenteproveedor en la batería?
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Cuadro 2.14 Comparativo de los Vehículo Híbridos Prius y Ford Fusion 2010.
Tipo auto Híbrido Hibrido
Nombre del Auto Prius 2010 Ford Fusion 2010
Tipo Batería. Níquel Metal
Hidruro NI-
MH
Níquel Metal
Hidruro NI-MH
Proveedores. Panasonic. Sanyo
Precio Auto $28,800 $28,825
Precio Batería. $2299 USD $4889 USDCiclo de vida. 8 años 8 años
N. de Módulos. 168 204
Voltaje por Modulo. 1.2V 1.35v
Voltaje Nominal. 201.6V 275V
Peso de la Batería. 68Kg. 61 kg
Arquitectura. Paralelo Paralelo
Tiempo de recarga. 3 Hrs. 6 Hrs.
Elaboración propia: Con Información de www.toyota.jp.co, www.toyotapriusbattery.com ywww.ford.com.mx.
Podemos ver en el cuadro 2.14 que ambos autos son muy parecidos en algunos
aspectos, como son el ciclo de vida siendo este de 8 años como la mayoría de los
híbridos que se analizaron en este trabajo, pero en otros sus diferencias no varíanen mucho, por lo que se ve que son buena competencia entre ellos y que se tiene
que esforzar las empresas por llamar la atención de los clientes para que sus autos
se sitúen en los preferidos.
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En lo que se refiere a la batería, en el caso del Ford Fusión es muy elevado el precio
siendo de $4889 dólares en comparación con el precio de la batería del Prius que es
de $2299 dólares siendo este costo un poco menos de la mitad del precio del auto
de Ford, consideramos que el precio tiene que ver en que el Prius es un vehículo
que se produce en masa lo que ayuda a disminuir precios.
Hay factores que pueden influir en el precio de las baterías como puede ser el
volumen de producción pues Panasonic es una de las principales empresas que se
dedican a la manufactura de las baterías de Níquel en conjunto con Toyota con lo
que se da la combinación de experiencia de dos grandes en cada una de las ramas a
las que se dedican.
Con respecto al peso de la batería las empresas han tenido evoluciones pero no es
muy notoria la diferencia ya que apenas es de 7Kg la diferencia ya que es un poco
más pesada la batería del Prius siendo de 68Kg mientras que la del Ford Fusión es
de 6ikg.
Los voltajes de las células de las baterías a pesar de ser de la misma materia prima
hay mayor voltaje en las del Ford Fusion teniendo estas de voltaje 1.35V mientrasque la del Prius es de 1.2V una diferencia de .15V lo que puede hacer más eficiente
en energía al fusión del Prius y como consecuencia de esto el voltaje nominal tiene
que ser superior el del Fusion al del Prius siendo de 275V y 201.6V
respectivamente.
En cuestión de recarga de la batería el Prius tarda menos ya que es de 3 Hrs.,
mientras que le Ford Fusión tarda 6 Hrs., en recargarse como podemos ver el dobledel tiempo por lo que se tienen que considerar ambas empresas en mejorar en las
deficiencias de cada auto para poder hacer una mejor competencia uno del otro.
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Benchmarking de Vehículos Eléctricos Toyota y Ford de sus modelos: RAV4 vsTransit Connect BEV
En el siguiente cuadro se muestra un comparativo de las diferentes característicasde modelos eléctricos de las empresas Toyota y Ford.
Cuadro 2.15. Benchmarking de los modelos eléctricos:RAV4 de Toyota y Transit Connect BEV de Ford
Empresa Toyota Ford
Tipo Batería. Eléctrico Eléctrico
Imagen
Nombre del Auto RAV4 Transit Connect BEV
Tipo Batería. litio-ion litio-ion
Proveedores. Panasonic/Sayno Compac Power Inc
Precio Auto $21,925 $21,475 70
Precio Batería. / /
Ciclo de vida. 10 años 8 años
N. de Módulos. 240 200
Voltaje por Modulo. 1.2 1.5 V
Voltaje Nominal. 288 300 v
Temperatura 250° C
Potencia Específica 1800 W/kg
Peso de la Batería. 70 kg /
Arquitectura. Serial serial
Tiempo de recarga. 5 hrs 6 - 8 hrs
Fuente: Elaboración Propia, con información obtenida de lo cuadro 2.8 y 2.12.
70Precios dados en Dólares, datos proporcionados de los sitios Web de cada empresa: Toyota y Ford.
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Como se puede observar este tipo de vehículos utiliza baterías de litio-ion ya que
como son totalmente eléctricos requieren otro tipo de batería que satisfaga las
necesidades de cada empresa, los proveedores que tienen estas empresas son
Panasonic y CPI, vemos que el precio de la RAV 4 es de $21, 925 vs $21,475 dólares,
son $550 dólares de más de lo que cuesta el Trancit Concet de Ford; esto se puede
deber a que el ciclo de vida que la batería maneja el modelo RAV 4 es mayor que el
Transit Connect por 2 años, tiene un mayor número de módulos (40 más), el
tiempo que requiere de recarga es de 5 horas; sin embargo el vehículo que ofrece
Ford cuenta con un voltaje nominal mayor (300 V), mientras que RAV 4 tiene 288.
Cuadro 2.16. Comparativo de baterías para los vehículos Plug in de Toyota yFocus.
Tipo auto plug in plug in
Nombre del Auto Prius Ford Escape
Tipo Batería. litio-ion litio-ion
Proveedores. Panasonic/Sayno Johnson Controls +
Precio Auto / /
Precio Batería. / /
Ciclo de vida. 10 años
N. de Módulos. 168 1056 cell
Voltaje por Modulo. 2 3.3 V
Voltaje Nominal. 325 v 325VPeso de la Batería. 39 kg
Arquitectura. paralelo paraleloTiempo de recarga. 3 hrs 6 - 8 hrs
Fuente: Elaboración propia.
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El cuadro anterior mostramos un pequeño comparativo de los autos Hibridos
Plug-in de las marcas Toyota y Ford, donde seleccionamos los aspectos que
consideramos más importantes para el comparativo de este tipo de baterías
avanzadas.
Los autos seleccionados para el comparativo fueron el Toyota Prius Plug in y el
Ford Fusion Plug in, ambos autos aun no salen a la venta y están actualmente en
pruebas.
En el cuadro podemos ver que ambos autos cuentan con una batería de litio-ion.
En el caso de Toyota, las baterías son proveídos por Panasonic- Sanyo que también
le provee de baterías para sus vehículos eléctricos; mientras que para Ford, las
baterías para el Ford Focus serán proveídos por la empresa Johnson Controls y por
el momento es para el único vehículo de Ford a la que provee de baterías.
A pesar de que las proveedores de baterías para las dos empresas son diferentes,
algunas de las características de las baterías son muy parecidas e incluso iguales,
como el voltaje nominal y el tipo de arquitectura.
El precio de la batería y el ciclo de vida real son por el momento especulaciones,
puesto que es una tecnología nueva y que todavía está en pruebas de rendimiento
he investigación. Por lo mismo que el precio de la batería todavía no está definido,
todavía no se sabe cuál será el precio del auto.
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Conclusiones.
En este capítulo podemos observar los diferentes tipos de vehículos con los que
cuenta Toyota según la clasificación de Híbridos, Eléctricos, Plug-In y Fuel Cell.
Comparamos las baterías de estos autos en donde se observo que a pesar de ser de
la misma materia prima las baterías de los Híbridos y el Eléctrico variaba en gran
medida el peso de estos siendo de 68kg para el Prius y de 72.5kg para el Camry a
pesar que son autos normales por que para el Highlander al ser una camioneta su
peso disminuye a 70kg en comparación con el Camry.
En los autos en los que se toco poca variación en sus características fue al PriusHíbrido y al Prius Plug-In ya que al ser utilizada la misma plataforma para los dos
autos se disminuyo el peso en 19kg el de Prius Plug-In aunque cabe mencionar que
esta variación se puede deber a que el Litio es una materia prima ligera lo que
ayuda que sea menos pesada una batería.
De igual forma se observo que Toyota está viendo el modo de ayudar al medio
ambiente al estar considerando varias alternativas para sus autos viendo desde los
Híbridos hasta la nueva tecnología que son los Fuel Cell autos que se componen de
baterías de combustibles y que se encargan de comprimir el Hidrógeno para poder
echar andar el automóvil, pero aun estos autos se encuentran en planes ya que en
la actualidad solo están a prueba en Japón y los Estados unidos pero se pretende
que en el 2015 salgan a la venta para el público en general. Lo que contribuye a una
mejora en le compañía del cliente.
En el presente capitulo hablamos de la historia de Toyota y Ford, las característicasy descripciones de cada uno de los vehículos de nueva generación que ambas
empresas producen e intentan lazar al mercado.
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De entre las dos empresas se pudo ver que Ford fue la empresa que lanzo el primer
auto hibrido, cuyo modelo fue el Ford Escape Hibrido, considerado como el primer
modelo SUV hibrido en el mercado.
También vimos los tipos de baterías con sus respectivas características que usan los
nuevos modelos de autos Híbridos, Plug in y Eléctricos, las empresas que proveen
de baterías a los modelos de autos, y la evolución de los autos en las empresas de
Ford y Toyota.
También hicimos una pequeña comparación de los vehículos de cada empresa para
poder ver las ventajas de una empresa sobre la otra en sus diferentes tipos de
vehículos.
También pudimos ver que empresas proveen de que tipo de baterías a Ford y a
Toyota, por ejemplo: Las baterías de Níquel Metal Hidruro para los vehículos
híbridos de Ford son proveídos por la empresa Sanyo, mientras que para sus
baterías de Litio ion para Ford, tiene un proveedor para cada modelo de auto Plug
in y Eléctrico.
En el caso de Toyota, Panasonic y Toyota decidieron formar una alianza con el
objetivo de que le suministrara de baterías de Níquel Metal Hidruro para sus
vehículos Híbridos y realizo un convenio con Panasonic- Sanyo para que le
suministrara baterías de Litio ion para sus vehículos Plug in y eléctricos-
Ahora podemos responder las preguntas que nos planteamos al principio del
capítulo:
¿Las empresas han tenido nuevos modelos de vehículos?
La respuesta a esta pregunta es si, Ford lanzo un nuevo auto hibrido durante este
2010, que fue el Mercury Milan Hibrido y espera lanzar al mercado dos autos
eléctricos para el 2011 y un auto plug in para el 2012. Mientras que Toyota Lanzo
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dos nuevos vehículos de nueva generación durante este año, que fueron, el Toyota
Prius Hibrido y Plug in.
¿Las empresas han hecho modificaciones a sus vehículos para cambiarlos aEléctricos, Híbridos o Plug-In?
Si, Ford lanzo al mercado el Ford Escape Hibrido en el 2005 y para el 2012 Piensa
lanzar al mercado el Ford Escape ahora en versión Plug in. Mientras que Toyota
lanzo su Prius en versión Hibrido completo y Plug in en el 2010.
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CAPITULO III. ALIANZAS ESTRATEGICAS CON SUS PRINCIPALES
PROVEEDORES DE BATERIAS DE TOYOTA Y FORD.
Como se ha visto a lo largo de esta investigación, un elemento clave para laproducción de vehículos Eléctricos, Híbridos o Plug-In, es la batería.
En la industria automotriz existe un gran número de proveedores que están, dando
nuevas opciones y utilizando más tecnología al producir las baterías, y por tal
motivo la competencia entre estos es cada vez más fuerte. Además de que se está
comenzando a implementar nuevas baterías como es el caso de las de Litio-Ion que
se está apuntando como las baterías de mayor uso por su alta capacidad de
almacenamiento de energía, pero las empresas tendrán que enfrentar algunas
adversidades ya que esta materia prima no está aun preparada para poder dar la
suficiente materia prima para la gran demanda que se aproxima de la misma.
Sin embargo una de las opciones que han implementado varias empresas
automotrices ha sido la de crear alianzas con aquellas empresas que tienen una
mayor experiencia en la creación de baterías para así poder asegurar su producción
y que esta se realice con las características que debe de tener la batería
dependiendo del vehículo a la que sea implementada.
En este capítulo se analizaran las alianzas que tienen las Empresas Toyota y Ford,
con algunos de los proveedores de baterías más importantes en el mercado por lo
que se hará una breve descripción de las características fundamentales de los
proveedores de baterías ya sean NiHM o Litio-ion según sea el caso. Esto con el fin
de entender ¿Qué importancia tiene conocer a los proveedores de las baterías?,¿Qué ventajas o desventajas se tienen al tener uno o más proveedores?, ¿Qué
proveedor puede convenirle más a las empresas?, ¿Qué dimensión del trabajo
existe entre los proveedores en relación a las empresas?, estas son algunas de las
preguntas que se analizaran a lo largo del capítulo.
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3.1 Proveedores de Baterías de Níquel y Litio de Toyota
Toyota tiene muy pocos proveedores para los tipos de baterías que demanda para
sus autos. Para las Baterías de Níquel (NIMH) realizo una alianza con Panasonic a
la que se nombro Primearth EV Energy Co. Mientras para las Baterías de Litio-Ion
se provee de Sanyo en conjunto con Panasonic.
Esquema 3.1 Proveedores de Baterías de NIMH y Litio de Toyota.
NIMH LITIO-ION
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Proveedores de Baterías de Toyota y Alianzas.
A continuación se dará una descripción de cada uno de los proveedores de baterías
a Toyota señalando la historia de la empresa y sus alianzas o convenios que tienen
con esta empresa. Comenzando con una de las alianzas más importantes que ha
realizado Toyota para la creación de las baterías de Níquel Metal Hidruro para sus
Vehículos Híbridos y Eléctricos.
Panasonic Co.
Es uno de los Principales Proveedores de baterías para Toyota, además de ser su
socio en la Alianza Panasonic EV Energy Co., misma que cambia de nombre en el
2010 a Primearth EV Energy Co., más adelante se mencionara más a detalle esta
alianza.
Toyota en conjunto con esta empresa se encargan del I+D de las baterías ya que en
la actualidad se encargan de realizar baterías de NIMH para los autos Híbridos y
Eléctricos, pero en el 2009 se hizo la mención que comenzaría a producir baterías
de Litio en conjunto con Sanyo para los Plug-In de Toyota.
A continuación se muestra en el Cuadro N. 3.1 la historia de Panasonic haciendo
énfasis en su inicio y principales características para después entrar a la historia de
la Alianza enfatizando la realización de las baterías.
Cuadro 3.1. Historia de Panasonic.
Año Características
1894 Se crea Matsushita1923 Crea la Primer Batería que duro 30 horas
1935 Se crean Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
(MEI) y Matsushita Electric Works, Ltd. (MEW)
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1996 Panasonic forma una Alianza con Toyota con el
nombre de Panasonic EV Energy Co.
2004 Matsushita Electric Industrial adquiere la mayor
parte de acciones de
Matsushita Electric Works
Unificación de la marca con Panasonic
2005 Cambio de nombre de Matsushita Electric Works a
Panasonic Electric Works Fuera de Japón
Se ocupan la mayoría de las baterías en Celulares,
Cámaras, etc.2009 Panasonic Adquiere de Sanyo el 50.20%
2010 Abre una planta en Omori para la Producción de
Baterías de Litio.
Fuente Elaboración Propia con Información de www.panasonic.com.mx
Alianza Toyota-Panasonic Primearth EV Energy Co.
Primearth EV Energy Co. Es una empresa conformada por dos grandes compañíasmuy importantes cada una en el sector al que se dedica siendo estas Toyota y
Panasonic.
En un principio Toyota comenzó produciendo sus propias baterías, pero al ver la
necesidad de aumentar la producción de estas para sus autos Híbridos y Eléctricos
buscó la forma de asegurar su producción así como encontrar la experiencia en la
producción de estas, es así como se dio el acercamiento con Panasonic, una
empresa con experiencia en la producción de baterías.
Es hasta 1996 cuando conforman una alianza para la producción de baterías
comenzando de inmediato el desarrollo del producto para sus primeros clientes
como son Honda, General Motors, Ford, Chrysler y la misma Toyota.
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La forma en la que se representa la estructura de la empresa es la siguiente:
La alianza con Panasonic para la elaboración de las baterías de NIMH para los
vehículos Híbridos y Eléctricos se da en 1996 iniciando con el nombre de PanasonicEV Energy Co. se decide esta nombre porque “Panasonic controlaba el 60 por
ciento de la empresa y Toyota el restante 40 por ciento”71.
Gráfica 3.1 Acciones de Primearth EV Energy Co. Entre Panasonic y Toyota. 1996
71Beissman T, (2010), en Toyota Aumenta su participación en el renombrado Primearth EV Energy Co., en
http://www.caradvice.com.au/70462/toyota-increases-stake-in-renamed-primearth-ev-energy-co/
consultado 30-Octubre-2010 11:00am.
60%
40%
Panasonic EV Energy Co.1996
Panasonic
Toyota
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En el Esquema N. 3.1 se puede observar cómo se encontraba estructurada la
empresa en 1996.
Esquema 3.1 Alianzas de Toyota Panasonic EV Energy Co. 1996
Fuente: Elaboración Propia con información de Credit Suize “Lithium”.
La alianza permaneció así hasta el año 2005 cuando Toyota tomo mayor
participación en la estructura de la organización creada por las dos empresas
llegando a tener Toyota el 60% de la participación de la empresa y Panasonic el
40% restante.
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Gráfica 3.2 Acciones de Primearth EV Energy Co. Entre Panasonic y Toyota. 2005
Pero es hasta el año 2010 cuando Toyota se vuelve el socio mayoritario logrando
tener un 80.5%, mientras que Panasonic se quedo con el 19.5% de la participación
de la empresa siendo así que “El nombre de la empresa fue cambiado a Primearth
EV Energy Co., Ltd. El 2 de junio del 2010”72,
72Primearth EV Energy Co. En http://www.peve.jp/e/news.html 1-Noviembre-2010 15:00
40%
60%
Panasonic EV Energy Co. 2005
Panasonic
Toyota
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Gráfica 3.3 Acciones de Primearth EV Energy Co. Entre Panasonic y Toyota. 2010
En el Esquema N. 3.2 podemos observar como quedo estructurada la empresa una
vez que Toyota tomo el mayor porcentaje de participación de la Alianza.
20%
80%
Primearth EV Energy Co. 2010
Panasonic
Toyota
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Esquema N. 3.2. Alianza de Proveedores de Toyota en el 201073.
Fuente elaboración propia con Información de http://www.caradvice.com.au/70462/toyota-increases-stake-
in-renamed-primearth-ev-energy-co/ consultado 30-Octubre-2010 11:00am
Como podemos ver en el Cuadro N. 3.2 de la historia que se dio desde que se
implemento la alianza entre Toyota y Panasonic produjeron baterías a las empresas
Honda y Ford para sus autos híbridos que ambos sacaron al mercado siendo estos
unos de los primeros clientes de la alianza.
73 Primearth EV Energy Co. En http://www.caradvice.com.au/70462/toyota-increases-stake-in-
renamed-primearth-ev-energy-co 1-Noviembre-2010 18:00
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Cuadro 3.2 Historia de Primearth EV Energy Co., Ltd..
Año Actividad Relevante.
1996 Creación del Panasonic EV Energy Co.Crea alianza con GM para la producción de baterías de NiMH para su vehículo
EV1 el cual es lanzado en este mismo año.
1997 Produce Baterías para Honda.
Lanza el modelo Cilíndrico de NIMH
1999 Provee de NIMH para el modelo Ranger EV de Ford.
Provee de NIMH Cilíndrico a Honda para su modelo Plus.
2000 Lanza el modelo Prismático de NIMH para el Toyota Prius.
2001 Proporciona baterías Cilíndricas de NIMH para el Honda Civic Hybrid
2003 Produce Baterías Prismática de NIMH para el Nuevo Toyota Prius
2004 Vuelve a retomar la producción de baterías para GM para sus vehículos
híbridos eléctricos categoría Sedán y SUV que hoy continúan en el mercado.
Produce la batería para el Silverado hybrid.
2005 Desarrolla Batería Prismática de NIMH para el Highlander de Toyota
2006 Alcanza la Producción de Baterías de NIMH un total de 1, 000,000 piezas.
2008 Termina la Construcción de la su Segunda Planta Omori
Comienza la Construcción de la Tercer Planta Mayagi
Alcanza la Producción de Baterías de NIMH un total de 2, 000,000 piezas.
Abastece de baterías a GM para su vehículo Malibú hybrid.
2009 Omori Comienza Producción de Baterías
Lanza el modelo Prismático de NIMH para el Prius.
Se encarga del suministro de las baterías para el Yukon Hybrid, Escalade
hybrid, Sierra Hybrid.
2010 Comienza a producir la Planta de Mayagi.
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Alcanza la Producción de Baterías de NIMH un total de 3, 000,000 piezas.
Se cambia el nombre de Panasonic EV Energy Co. A Primearth EV Energy Co.
Fuente: Elaboración propia con información de www.peve.jp/e/news.html
En el Cuadro N. 3.2 se muestran las actividades relevantes que se realizaron desde
que se implementó la Alianza, tales como la construcción de tres plantas para las
baterías de NIMH, así como también a que empresas les producen baterías y el
tipo de auto al que las baterías son asignadas.
A continuación se presenta un cuadro en el que se puede ver desde cuando
produce baterías para sus clientes y el modelo para el que las produce.
Tipo de batería producida, vendida y distribuida por Primearth EV Energy Co. a
sus clientes.
¿Con cuántos clientes ha contado Primearth a lo largo de su historia?, ¿En qué tipo
de batería cuenta con mayor experiencia?, ¿Cuenta con la lealtad de sus clientes?
Cuadro 3.3 Principales Clientes de Primearth EV Energy Co.
Tipo de
Batería.Honda Motor. Ford Motor. Toyota Motor Co. General Motors.
Níquel-Metal
Hidruro (Ni-
MH)
1999Honda EV
Plus.
2000Honda Civic
Hibrido
(1999)Ranger EV
1997Prius
2005Highlander
Hibrido.
1996EV1
2004
Silveradohybrid.
Fuente Elaboración propia con Información de www.peve.jp/e/news.html
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En el Cuadro N. 3.3 podemos ver que la empresa ha tenido cuatro clientes muy
importantes en su historia a los cuales ha proporcionado baterías de NIMH para
los autos mencionados en el cuadro. La Alianza ha contado con más clientes como
Nissan, BMW, Chrysler. Pero estos últimos han cambiado de proveedores ya que
cada empresa busca sus alianzas conforme a sus necesidades.
Características principales de la alianza Toyota Panasonic Primearth EV Energy
¿La empresa cuenta con suficiente experiencia?, ¿El lo suficiente grande para poder
abastecer de baterías a sus clientes?, ¿Produce un número importante de baterías
para sus clientes?
Cuadro 3.4 Características de Primearth EV Energy Co.
Primearth EV Energy Co,
Ltd.
Características Datos Cuantitativos
Año de Fundación 1996
País de Origen Japón
Tipo de Baterías que
Produce
Níquel Metal Hidruro
(NIMH) Litio-Ion.
Capital US $245,000,000.0074
Capacidad de Producción 3, 000, 000 (2010) de Piezas al
año.
Ventas
74Primearth EV Energy Co, en http://peve.jp/e/index.html Consultado 30-Octubre-2010 14:00 haciendo la
conversión de los yenes de Y. 20 000, 000, 000 en $12.25 el precio del dólar con información de
www.banxico.org.mx Consultado 11-Noviembre-2010.
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Costo de Producción US $280.5275
N. de Empleados 3, 000
N. de Plantas 3
Clientes Toyota, General Motors,
Ford, Honda.
Modelos Camry (Toyota), Prius(Toyota) y
Highlander(Toyota), Silverado(GM),
Altima(GM), Malibu(GM), Yuko(GM).
Fuente: Elaboración Propia con información de http://peve.jp/e/index.htm y páginas al pie de
página.
Como lo podemos ver en el Cuadro N. 3.4 de la historia de la alianza siempre
estuvo en busca de una buena producción de baterías pues a lo largo de su historia
logro una producción sobresaliente de 1, 000,000 de baterías pero en el 2010 llego a
la producción de 3, 000,000 de baterías. Llegando a tener un costo de $280.52
dólares la producción de una batería esperando que se dé una reducción para el
2011 a $93.46 dólares “(7.630 Euros)”76
En cuestión de ventas en el 2008 del total de 500,000 baterías que vendió PrimearthEV Energy Co. “El 90% fueron vendidas a Toyota y el resto a sus demás clientes”77.
75Panasonic fabricara baterías de litio para vehículos eléctricos, en
http://evwind.com/noticias.php?id_not=5854 Consultado 8-Noviembre-2010 19:45 haciendo la conversión
de 22.900 euros en $12.25 el precio del dólar con información de www.banxico.org.mx Consultado el 11-
Noviembre-2010.
76 Producción de Baterías en, http://evwind.com/noticias.php?id_not=5854 8-Noviembre-20107:45pm haciendo la conversión en $12.25 el precio del dólar con información dewww.banxico.org.mx Consultado el 11-Noviembre-2010. 77 Baterías, enhttp://www.highbeam.com/doc/1G1175522390.html&prev=/search%3Fq%3DJoint%2BveConsultado 8-Noviembre-2010 11:32
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Primearth EV Energy Co. cuenta con una excelente experiencia al tener a dos
grandes empresas trabajando en conjunto en la elaboración de baterías, ya que se
combinan la experiencia de Toyota en el desarrollo de los Autos, contando con una
larga trayectoria además de que es la número uno en la venta de autoss, y también
cuenta con la experiencia de Panasonic quien se encarga de producción de baterías
para distintos productos, combinando esta experiencia con Toyota para la
elaboración de las baterías de NIMH para los autos Híbridos y Eléctricos de
Toyota.
Comparativo de las Plantas de Primearth EV Energy Co.
¿La empresa ha logrado tener un crecimiento en cuestión de Infraestructura?, ¿Su
crecimiento le ha ayudado a posicionarse como una de las principales empresas en
producción de baterías?
Cuadro 3.5 Comparativo de las Plantas de Primearth EV Energy Co.
Planta Ubicación Empleados Producción
Okasaki (1996) Centro de Japón 1200 1, 000, 000
Omori (2009) Norte de Japón. 1500 1, 000, 000
Miyagi (2010) Centro de Japón 300 1, 000, 000
Fuente Elaboración Propia con Información de www.peve.jp/e/news.html
La empresa está consolidada como una de las principales en la producción de
baterías siendo Toyota uno de sus clientes más importantes, al tener 14 años deexistencia solo ha logrado tener 3 plantas Okasaki, Omori y Miyagi pero estas dos
últimas se terminaron de construir en el 2009 y 2010 respectivamente. Como lo
podemos ver en el Cuadro N. 3.5 se ha logrado crecer en cuestión de producción
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ya que antes del 2009 solo producía 1, 000, 000 de baterías, pero en el 2010 llego a
producir “3, 000, 000 de piezas”78.
Cuadro 3.6 División del Trabajo de Primearth EV Energy Co.
División del Trabajo de Primearth EV Energy
Co, Ltd.
Lugar Actividad
Higashi-Fuji TechnicalCenter(2010)
Departamento de desarrollo técnico deproducción de baterías con un total de 100Empleados.
Planta de Miyagi(2010) Producción de Baterías de NIHM prismáticas yla caja de metal, la caja de plástico y losmódulos para las baterías prismáticas con 300Empleados
Planta de Omori(2009)
Producción e Ingeniería de las Baterías deNIMH y se espera que construya Baterías deLitio-Ion.
Planta de Okasaki(1997)
Producción de Baterías de NIMH Cilíndricas yla caja de metal, la caja de plástico y los
módulos para las baterías cilíndricas y OficinasPrincipales.
Fuente: Elaboración Propia con Información de www.peve.jp/e/news.html
¿Cómo es la división del trabajo en la producción de baterías en la Alianza?, ¿Qué
tan minuciosos son los integrantes de la Alianza en la elaboración de sus baterías?
Toyota y Panasonic realizaron la alianza para poder unir sus conocimientos para la
producción de baterías. Entre las dos se encargan del I+D de las baterías como se
puede observar en el Cuadro N. 3.6 que Toyota abrió un centro de I+D mientras
78Primearth EV Energy Co, en www.peve.jp/e/news.html Consultado 30-Octubre-2010 18:00
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que en las plantas de la Alianza se da la producción de las mismas y el I+D de las
mismas.
En el Cuadro N. 3.6 podemos observar cómo se encuentra la división del trabajoentre Toyota y Panasonic así como el lugar en donde se encuentran los centros y
plantas de diseño y producción de baterías.
Información financiera más relevante de Toyota.
¿Qué ingresos tiene la empresa en relación de sus ventas de vehículos?, ¿Cuánto
invierte en investigación y desarrollo la empresa?
Cuadro 3.7 Información Financiera de Toyota
Fuente: Elaboración Propia con Información de Annual Report 2009 Toyota
Toyota es una de las principales empresas en el mundo en la venta de vehículos
pero la batería es una parte importante en la estructura de los autos por lo que laempresa tiene que invertir en ella para poder diseñar una que se adecue a las
necesidades de los autos.
Datos. 2007 2008 2009
Ingresos Netos 23,948,091 26,289,240 20,529,570
Utilidad de la
Operación
2,238,683 2,270,375 -461,011
I+D $10,911,075.00 $11,745,300.00 $11,074,000.00
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Como ya se menciono anteriormente Toyota tiene que ver como ir mejorando su
diseño en las baterías y como lo podemos ver en el Cuadro N. 3.7 se ha visto una
disminución en la inversión para este rubro, esto se da a consecuencia de la
Alianza con Panasonic ya que la empresa se dividen los gatos en diseño y mejoras
de las baterías.
A continuación se muestra la interacción que deben tener las baterías con el
mercado como se muestra en el capítulo 15 del Libro Investigación y Desarrollo de
productos.
Influencia de Factores Cualitativos
Interacciones entre el Proyecto y el Mercado.
Competidores. Aquí se debe de tomar en cuenta ambos productos tanto los
automóviles como las baterías, ya que van ligados de la mano pues al haber gran
competencia en la industria automotriz por generar la mejor batería. Toyota tiene
que mejorar sus productos para poder ser competitivo en el mercado y seguir
posicionándose como el mejor en las baterías.
Clientes. Aquí se tiene que hacer que los productos cumplan con las expectativas
que los clientes necesitan. Con los vehículos Híbridos, Eléctricos y Plug-In se busca
mejorar la economía de los clientes al tener un ahorro en combustible y con las
baterías de estos autos se busca una mayor potencia en energía para el
funcionamiento de los autos.
Proveedores. Este es uno de los apartados que más nos puede interesar para este
capítulo, ya que la interacción que debe tener la empresa con sus proveedores en
este caso de baterías es muy importante ya que de ello depende que las baterías
sean de las mejores en el mercado y así mismo, logren ser competitivas.
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Las grandes empresas de la industria automotriz y de producción de baterías se
encuentran en la actualidad en un proceso de competitividad por ver quienes
generaran las mejores baterías y posicionarlas en el mercado por lo que muchas
empresas hacen sus alianzas con el fin de mejorar sus productos, y en este caso
además de la alianza que sostiene Toyota con Panasonic, está teniendo contacto
con Sanyo mediante Panasonic para la producción de las baterías de litio y no solo
está realizando estas estrategias, en el siguiente apartado se muestra otras alianzas
que realiza Toyota con estrategias de ahorro y mejoramiento de sus productos.
SANYO Electric Co., Ltc.
Uno de los proveedores de baterías de Toyota Co. es SANYO Electric Co., Ltd. A
continuación se describe la evolución del desarrollo de baterías de níquel-cadmio,
hidruro de metal níquel y litio-ion, así como los acuerdos de producción que ha
realizado esta productora de baterías.
Cuadro 3.8 HISTORIA BATERIAS DE ION-LITIO SANYO
Fecha Actividad relevante1947 Fue fundada SANYO Electric Works1961 Se creó la batería recargable de níquel-cadmio, CADNICA, lo que
permite el inicio de la era de los productos eléctricos inalámbricos.1964 Inicia la producción en masa de la batería recargable de níquel-cadmio.1974 Participó en el Sunshine Project, con el objetivo de desarrollar energía
solar y tecnologías energéticas del hidrógeno.1975 Se crearon las primeras baterías de litio del mundo.2000 SANYO produce 5000 millones de baterías de níquel-cadmio sellado con
el nombre de “CADNICA”.
2001 Grupo Toshiba firmo un convenio con Sanyo convirtiendo estaasociación en Sanyo Energy Co Takasaki, Ltd
2004 Comenzó la producción en masa de la batería de níquel-metal-hidruro(Ni-MH) sistemas de baterías para vehículos eléctricos híbridos.
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Comienza operaciones la planta de Tokushima con el fin de apoyar laproducción de baterías de iones de litio para los productos inalámbricos.
2008 Se firma un acuerdo con automóviles Grupo Volkswagen para eldesarrollo de baterías de iones de litio de su siguiente generación de
HEV.Comenzaron los acuerdos de alianza comercial con Panasonic Corp.
2009 En diciembre de este año, Panasonic compró el 50.2% de Sanyo ElectricCo. Ltd. Con una inversión de 4 600 millones de dólares.
2010 SANYO inauguro una planta para el desarrollo y elaboración de labatería de ion de litio para automóviles.
Fuente: Elaboración propia con información de varias páginas.798081
En la actualidad SANYO Electric Co., Ltd. realiza la producción de baterías para
autos eléctricos, híbridos y plug-in. Las principales baterías que desarrolla son deHidruro de metal-níquel (Ni-MH), Iones de litio (Ni-ion)82.
A finales de julio de 2010 SANYO inauguro la planta Kasai, única planta fundada
para el desarrollo y elaboración de la batería de ion de litio para automóviles, la
cual fue construida en Japón y cuenta con la capacidad, en un inicio, de 1 millón de
celdas por mes.83
Tipo de batería producida por SANYO Electric
Entre los clientes que se reconocen de SANYO,en cuanto a baterías de autos
híbridos se refiere, provee de baterías de níquel metal-hidruro desde 2004 a Ford
Motor mientras que en el año 2005 comenzaron los planes de desarrollo de baterías
79http://www.sanyo.com/corporate/profile/history/05.html
80http://www.ellibertario.com/2010/01/20/japon-y-toyota-invertiran-en-la-produccion-de-litio-en-el-salar-de-olaroz-de-jujuy/ Consultada 26 noviembre de 2010 20:0081http://www.ellibertario.com/2010/01/20/japon-y-toyota-invertiran-en-la-produccion-de-litio-en-el-salar-de-olaroz-de-jujuy/ Consultada 26 noviembre de 2010 22:0082http://www.businessweek.com/globalbiz/content/dec2009/gb2009122_165889.htm Consultada26 de noviembre de 2010 00:0083http://green.autoblog.com/2010/08/02/sanyo-completes-construction-of-lithium-ion-battery-facility-in/ Consultada 27 noviembre de 2010 17:00
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para los autos híbridos de Honda Motor. Dentro de los planes a futuro, está el de
proveer baterías a Peugeot para sus modelos híbridos a partir de 2011.
En cuanto a baterías de autos híbrido plug-in se refiere, sus clientes son, GeneralMotors yToyota. Para el primero está planeado comenzar la venta de las baterías
para noviembre de 2010, en cuanto al segundo se tiene contemplado comenzar la
venta para el año 2011.
En lo que se refiere a acuerdos para desarrollo de sus baterías, SANYO firmó un
contrato con Grupo Volkswagen en el año 2008 para el desarrollo de baterías de
iones de litio de su siguiente generación de HEV84. En lo que se refiere a Suzuki, en
mayo de 2010 Sanyo y Suzuki llegaron a un acuerdo para desarrollar sus baterías
de los nuevos automóviles plug-in de esta marca85. Todo esto sin poner una fecha
en específico para el inicio de la producción.
En el siguiente cuadro, se presentan algunos de los clientes y prospectos antes
mencionados en coordinación con el tipo de batería que les provee SANYO, así
como responder algunas preguntas, las principales son: ¿Qué tipo de baterías
produce Sanyo?, ¿Quiénes son sus clientes de acuerdo a las baterías quedesarrolla?, ¿A partir de qué año se convirtió en proveedor de los clientes que
maneja?
84Íbidem85http://sanyo.com/news/2010/05/13-1.html Consultada 27 noviembre de 2010 19:00
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Cuadro N. 3.9 Tipo de batería producida por SANYO Electric para sus clientes
Volkswagen Peugeot HondaMotor
FordMotor
Toyota GeneralMotors
Suzu
Níquel-MetalHidruro(Ni-MH)
2011producción para susautoshíbridos
2005producciónpara susautoshíbridos
2004pro-ducciónpara susautoshíbridos
Ionesde litio(Ni-ion)
2008producciónpara susautos plug-
in
2011producciónpara susautos plug-
in
2010producciónpara susautos plug-
in
prodparaauto
inElaboración propia con diversas fuentes.86
Como pudimos observar en el Cuadro N. 3.9 en la actualidad, comienza haber un
crecimiento en el desarrollo de las baterías de litio-ion para autos plug-in, a pesar
de que siguen siendo usadas las baterías de Níquel-Metal-Hidruro, existen, en
cuanto a Sanyo se refiere, más convenios de desarrollo para la batería de litio-ion.
Características de Sanyo Electric Co. Ltd.
En el Cuadro N. 3.10 que se presenta a continuación podemos ver más específica la
información antes presentada, la cual nos apoyará para realizar un análisis. Este
análisis está enfocado en la información de la nueva planta de Sanyo Electric Co.
Ltd. Que desarrolla baterías de Litio-ion, esto en consideración de que es
proveedor de la automotriz Toyota. Al mismo tiempo, al ser una sede nueva de
Sanyo, no se encuentra mucha información disponible requerida para un mayor
análisis, a continuación, se presentan los datos más representativos.
86http://green.autoblog.com/2010/08/02/sanyo-completes-construction-of-lithium-ion-battery-facility-in/Consultado 22 noviembre de 2010 21:00; http://sanyo.com/news/2010/05/13-1.html Consultado 23 noviembre de 2010 20:00
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Cuadro N. 3.10 Características de Sanyo Electric Co. Ltd.
Fuente: Elaboración Propia con información de varias páginas.88
Es importante mencionar que esta planta cuenta con dos líneas de fabricación y se
encarga de la I&D de baterías de litio-ion para autos plug-in.
Situación Financiera SANYO Electronic, Sd. Ltd.
Es difícil entablar un análisis financiero respecto a SANYO como subsidiaria de
Panasonic, ya que no tiene más de 1 año, es por esto que no existe un ejercicio fiscalde tal. Pero considerar los estados financieros de esta productora de
electrodomésticos, baterías, etc. Es importante para realizar un análisis ya que
responde algunas de las siguientes preguntas principalmente: ¿Es conveniente
considerarla como proveedora?, ¿Es una empresa estable en sus estados
financieros? Por esto, se consideraron los primeros trimestres del año 2009 y 2010.
A continuación se muestran los datos financieros antes mencionados.
87 Precio de dólar $12.25 Consultado 21 de noviembre de 2010 16:0088http://www.businessweek.com/globalbiz/content/dec2009/gb2009122_165889.htm Consultada25 noviembre de 2010 20:00; http://www.sanyo.com/corporate/profile/outline.html Consultada25 noviembre de 2010 22:00; http://www.sanyo.com/corporate/profile/outline.html Consultada26 noviembre de 2010 20:00
Características Datos Cuantitativos Año de Fundación Julio, 2010
País de Origen Cd. Kasai, Japón Tipo de Baterías que Produce Iones de Litio (Li-ion) Capital 322,242 millones yenes
3947464.5 millones de dólares87 Capacidad de Producción 1 millón de celdas al mes (en un principio) Ventas / Costo de Producción / N. de Empleados 1340 N. de Plantas 1 planta Clientes Toyota, GM, Suzuki
Modelos Prius Plug-in
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Cuadro N. 3.11 Situación Financiera SANYO Electronic, Sd. Ltd.
2009 2010
Ingresos netos57,611,750,000 dls.
(31 de marzo)53,459,000,000 dls.
(31 de marzo)
Ventas netas 21,690,536,000,000 dls. 19,534,340,000,000 dls.
Fuente: Elaboración propia con información de:http://sanyo.com/ir/en/library/pdf/annualreports/ar-2010-e-12.pdf consultada 28noviembre de 2010 22:00
Cuadro N. 3.12 División del Trabajo Entre Toyota, Primearth EV Energy Co y
Sanyo
Empresa Actividad
Toyota Se encarga del I+D de las baterías de NIMH en
sus centro ubicado Higashi-Fuji Technical
Center.
Primearth EV Energy Co. Se encarga del I+D en conjunto con Toyota
además de la producción de las baterías en sus
tres plantas Omori, Miyagi y Okasaki.
Sanyo Se encarga del I+D y la producción de las
baterías de Litio para los Plug-In de Toyota.
Fuente: Elaboración Propia con información de www.sanyo.com, www.panasonic.com y
http://peve.jp/e/index.htm
¿Conocer como se da la división del trabajo entre las tres empresas?, ¿Se encargan
de las actividades en las que se consideran más fuertes?
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En el Cuadro N. podemos observar que las Alianzas que ha realizado Toyota con
dos grandes en la producción de baterías como son Panasonic para las baterías de
NIMH y Sanyo para las de Litio, han sido muy estratégicas en las cuales se
combina la experiencia en producción de autos y baterías.
Toyota ayuda en la I+D de las baterías de NIMH pero en un futuro comenzara con
las de Litio así ayudando a sus aliados mientras que estos también se encargan de
la producción y la I+D de las mismas cada una en la que tiene experiencia.
Otras Alianza por Parte de Toyota.
Alianza de Toyota para obtener Carbonato de Litio.
Toyota mediante una empresa filial de nombre Toyota Tsusho de la cual Toyota
tiene una participación del 22%, realizó una alianza con la empresa Orocobre.
El litio que se va a extraer es el Salar Hombre Muerto en Argentina, con esto, la
empresa asegura al menos 10 años la extracción de litio en este país, se espera
obtener alrededor de “15.000 toneladas anuales de litio, destinadas a la fabricación
de baterías eléctricas”89 con el cual se pretende fabricar 3, 000, 000 de baterías al
año.
Una de las estrategias de esta alianza es obtener el Carbonato de Litio ya que es
una de las materias primas más prometedoras para las baterías de litio ya que
Toyota espera sacar al mercado a finales del 2011 su Prius Plug-In con baterías de
litio al público en general ya que en la actualidad se lanzaron 600 autos comoprueba en Japón, Estados Unidos y Europa.
89Toyota y Orocobre en, http://www.tuverde.com/2010/01/empresa-australiana-y-toyota-proyectan-la-
extraccion-de-litio-en-argentina/ Consultado 18-Noviembre-2010 7:30pm
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El total del litio extraído de la Salmuera en Argentina será el 100% para Toyota,
pero esta comienza a ver más alternativas al ver que solo se podrá sacar litio por 10
años. La inversión para este proyecto es de US $100 millones a US $120 millones de
dólares.
Alianza Para Reciclar Níquel.
Otra Alianza estratégica que está realizando Toyota es una alianza para reciclar el
Níquel de las baterías que ya no son utilizadas por los clientes de Toyota a modo
de poder conservar el medio ambiente.
Esta alianza se da entre Primearth EV Energy (PEVE), Toyota ChemicalEngineering y Sumitomo Metal Mining.
Una de las principales actividades que se pretenden realizar es poner diversos
centros de acopio de baterías que se vayan a desechar en donde los clientes las
pueden llevar o bien implementar un teléfono en el cual los clientes puedan llamar
y Toyota vaya por ellas.
La división del Trabajo es muy importante ya que cada una de las empresasrealizara las actividades en las que se especializa, en el caso de Toyota va ser la
encargada de recolectar todas las baterías que se utilizaran para el reciclaje del
Níquel, mientras que en conjunto con Toyota Chemical Engineering ayudara para
seleccionar las baterías que están aptas para el proceso, la empresa Sumitomo
Metal Mining, se encargara de la refinación del níquel y la alianza entre Toyota y
Panasonic: Primearth EV Energy Co. Se encargara de la creación de la batería con
el níquel reciclado para proceder a la venta de estas baterías.
A continuación se muestra un Esquema en el cual se puede ver como se encuentra
la división del trabajo dentro de la alianza.
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Esquema 3.3 División del Trabajo para reciclar el Níquel.
Fuente: http://descontamina.cl/blog/wp-content/uploads/2010/11/Toyota-reciclaje-baterias-
sumitomo.png 17-Noviembre-2010 19:30
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Proveedores de Baterías de Níquel y Litio para la Empresa Automotriz
Ford Motors Company
En la siguiente imagen se muestra los principales proveedores de baterías de
níquel y litio con las que cuenta la empresa Ford actualmente.
Esquema 3.4. Proveedores de Baterías de Ford Motors.
Baterías de Níquel Baterías de litio
Fuente: Elaboración Propia.
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LG Chem
A continuación se describirá a la empresa Compact Power Inc., parte de su
historia, su información financiera, sus ventajas como distribuidor de baterías para
vehículos Híbridos, su información como distribuidor de baterías y la relación que
tiene con las empresas a las que nosotros estamos investigando.
Compact Power Inc. es una de muchas empresas que pertenecen al corporativo de
LG Chem, quien es una empresa importante en producción de elementos químicos
en el mundo.
LG Chem es la primera empresa química de Corea y con la mayor integraciónvertical. Fundada en 1947, se han convertido en uno de los 30 principales
fabricantes de productos químicos en el mundo en las últimas seis décadas90, por
ofrecer siempre los mejores productos petroquímicos y materiales que mejoran la
calidad de vida de las personas en todas partes.
LG Chem cuenta con dos divisiones principales que son:
División de petroquímica encargada de la producción de: Caucho sintético ypolímeros especiales, PVC, ABS / EP, Acrilatos / Plastificantes 91
División de información y materiales eléctricos es la encargada de laproducción de: Baterías recargables, Materiales ópticos, Materialeselectrónicos, Film 92
Baterias recargables: LG Chem pruce una line de baterias de Litio-iony Polimero de Litio-ion de rangos pequeños para dispositivosmoviles y baterias avanzadas para automoviles
90 http://www.lgchem.com/upload/annual_report/lgc_ar2009_full_book.pdf91 http://www.lgchem.com/upload/down/pdf/rc_sustainability_2009_eng.pdf92 http://www.lgchem.com/upload/down/pdf/rc_sustainability_2009_eng.pdf
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Materialñes Opticos: LG Chem se concidera lider en el mercadomundial de materiales opticos con su produccion avanzada demateriales opticos para pantallas, incluyendo polarizantes.
Materiales electronicos: LG Chem tiene una considerable tecnologiaavanzada en resinas fotosensibles, circuitos, y diodos orgánicosemisores de luz (OLED)
Peliculas: LG Chem produce una serie de películas de altorendimiento, incluyendo películas LCD-BLU (Cristal líquido unidadde luz del dispositivo de la espalda), las películas desemiconductoras, y los materiales para paneles táctiles.
Historia y actividades relevantes de LG chem / Compact Power Inc.
Acontinuacion se intentaron retomar los principales datos historicos de
importancia para las empresas de LG chem y CPI desde la fundacion del
corporativo de GL Chem en Corea, sus principales cambios he informacion
relevante, la adquisicion de Compact Power Inc. en el estado de Colorado en
Estados Unidos y Su cambio de sede de a Troy Michigan, por ultimo las
principales alianzas y contratos de produccion de baterias hasta la epoca actual.
Cuadro 3.13 Historia LG Chem / CPI
Fecha Actividades relevantes
1947Se funda LG Chem en Corea y se establece como un negocio de materiales químicos
de LG Group considerada como la primera empresa química en Corea.
1979 Se crea el Instituto Central de Investigación.
1998LG Chem inicia la producción en masa de las baterías de Litio en Corea y Comienza
el desarrollo de baterías secundarias de litio ion.
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2000Se incorpora Compact power inc. como empresa subsidiaria de LG chem en el estado
de Colorado en los Estados Unidos.
2002Se crea una alianza LG Chem-Compact Power Inc para producir baterías de litio ion,
y se da la primera producción comercial de las baterías de litio polímero en Corea.
2005 Compact Power Inc. mueve su Sede a Troy michigan en los Estados Unidos.
2008
CPI anuncia una propuesta para desarrollar la tecnología de litio ion para vehículos
híbridos eléctricos plugin las solicitudes ha sido aprobada por United States
Advanced Battery
Consortium (USABC).
2009
CPI anuncia que será el proveedor de la batería celdas de polímero de Litio-ion para
el Chevrolet Volt de GM. Programado para ser lanzado a finales del 2010.
CPI anuncia que ha sido seleccionada por General Motors para proporcionar los
paquetes completos de baterías de litio-ion para el Buick hibrido plug-in SUV que
hará su debut en el 2011.
2010
LG Chem anuncia que proporcionara baterías de Litio-ion para un nuevo Hibrido
plug-in diesel de Volvo.
Ford Motor, anuncia que ha seleccionado a Compact Power inc. Para construir la
batería de Litio-ion para el Ford Focus Eléctrico, que se espera que salga a la venta en
Estados Unidos en el 2011.
Fuente: http://www.compactpower.com/milestones.shtml, revisada el día 8 de noviembre
del 2010
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Plantas y empresas subsidiarias.
¿Qué tipo de empresas incorporan el corpórativo de LG Chem?, ¿Dónde estan? y
¿Qué hacen?
Cuadro 3.14 Principales empresas de LG Chem en el mundo
Filiales en el extranjero de fabricaciónFiliales en el extranjero de
Marketing Oficinas en el extranjero
Nombre de la compañía UbicaciónNombre de la
compañíaLugar
Nombre de la
compañíaLugar
Tianjin LG DAGU ChemicalCo., Ltd.
Tianjin, China
LG Chem China
Investment Co.,
Ltd
Beijing LG Chem, Ltd.Moscow Office
Moscow
Tianjin LG Bohai Chemical Co.,
Ltd.Tianjin, China Shanghai
LG Chem, Ltd.
Istanbul OfficeIstanbul
Ningbo LG Yongxing Chemical
Co., Ltd.
Ningbo,
Suzhou,
China
GuangzhouLG Chem,
Hochiminh Office
Ho Chi
Minh, ,
Vietnam
LG Chemical
(Guangzhou)Engineering Plastics Co., Ltd.
Guangzhou,
China Nanjing
LG Chem, Ltd.
Bangkok Office
Bangkok,
Tailandia
LG Chem (Tianjin) Engineering
Plastics Co., LtdTianjin, China Yantai
LG Chem, Tokyo
Office
Tokio,
Japón
LG Chem (Nanjing) Information
&Electronics Materials Co., Ltd.
Nanjing,
ChinaHong Kong
LG Chem, Jakarta
Office
Yakarta,
Indonesia
LG Chem Display Materials
(Beijing) Co., Ltd.Beijing,China
LG Chem Hong
Kong Ltd.
ShenzhenLG Chem,
Singapore OfficeSingapore
LG Chem (Taiwan), Ltd. Taipei, China New Delhi
LG Chem Poland Sp. zo.oWroclaw,
Polonia.
LG Chemical
India Private Ltd.New York
Centro de I+D en el
extranjero
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El Cuadro 3.14 anterior enlista las principales empresas en todo el mundo que
pertenecen al corporativo de LG chem, ordendas en cuadros según su principal
atividad. Cabe mencionar que la empresa Compact Power Inc. de Troy Michigan
en Estados Unidos, es la unica empresa conciderada como Centro de investigaciony desarrollo en el extranjero por parte del corporativo de LG Chem.
LG Polymers India Privat Ltd.Mumbai,
Vizag, India
LG Chem
América, Inc.
Los ÁngelesNombre de la
compañíaLugar
LG VINA Chemical J/V
Company
Ho Chi Minh,
VietnamChicago
Compact Power
Inc.
Troy
Michigan,
EU.
Austin
Houston
LG Chem Brasil,
Ltd.Sao Paulo
LG Chem Europe
GmbHFrankfurt
Fuente: Elaboración propia con información de 2009 Sustainability Report,http://www.lgchem.com/upload/down/pdf/rc_sustainability_2009_eng.pdf, revisada el día 8 denoviembre del 2010.
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¿Cuántas plantas de producción tiene LG Chem?, ¿Dónde se encuentran? y ¿Desde
cuándo?
Cuadro 3.15 Información básica de las plantas en Corea de LG Chem
Planta Fundación Tamaño de
la planta Tipo de producción
Ulsan Plant 1974 12,161 m2 Plastificantes
Yeosu Plant 1976 991,765 m2 Etileno, propileno, Especialmente polímeros /
BPA
Research Park 1979 85,530 m2 Nueva investigación de materiales y desarrollo
Cheongju Plant 1980 226,490 m2 Baterías recargables, Polarizadores
Naju Plant 1984 562,793 m2 Octanol, bunanol, plastificantes.
Iksan Plant 1991 94,636 m2 Compuestos de ABS, Ingeniería de plásticos
Daesan Plant 2005 1,297,477
m2 Benceno, BD,PE,PP, etc.
Ochang Techno
Park 2005 248,209 m2 Baterías recargables, materiales ópticos, etc.
Gimcheon Plant 2008 24,800 m2 Polímeros súper absorbentes (SAP)
Fuente: Elaboración propia con información de 2009 Sustainability Report,
http://www.lgchem.com/upload/down/pdf/rc_sustainability_2009_eng.pdf, revisada el
día 9 de noviembre del 2010.
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El anterior Cuadro 3,15 muestra el nombre de las plantas, su año de fundación, el
tamaño de la planta y su tipo de producción.
Únicamente en relación a baterías para autos híbridos, LG Chem cuenta concuatro instalaciones de investigación y desarrollo (EE.UU., China, Japón y Corea
del Sur) y tres plantas de producción (dos en Corea del Sur y uno en China)
dedicada a la ingeniería y la producción de baterías de iones de litio.93
Situación financiera
Durante el año, ¿Cuánto recibió el corporativo en ingresos por ventas?, ¿Cuál fue
su nivel de utilidades en todo el año?
Cuadro 3.16 Información financiera de LG Chem del año 2009
Análisis financiero Billones de dólares
Ventas 11.85
Utilidad de operación 1.68
Utilidad neta 1.30
Elaboración: propia con información de
http://www.lgchem.com/upload/annual_report/lgc_ar2009_full_book.pdf
93http://www.compactpower.com/chem.shtml
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LG Chem registro ingresos por ventas de 13,694.5 billones de wons Coreanos que
equivale a 11.84 billones de dólares únicamente en el año 2009, y en la actualidad
cuenta con 13, 989 empleados y ejecutivos, 8,337 de ellos en Corea y 5,652 en el
resto de las empresas filiales del corporativo en todo el mundo.
La siguiente Cuadro muestra información financiera que nos indica cómo es que
cierra el año LG Chem y su situación financiera en cuanto a utilidades obtenidas y
ganancias por ventas en su moneda local y con una conversión en dólares para
tener una mejor idea de su situación.
¿Cuáles han sido sus ganancias por ventas en años anteriores? ¿Cuánto a aportado
cada departamento en cuanto a las ganancias?, ¿En qué parte del mundo ha tenido
mayores ingresos por ventas?
Cuadro 3.17 Rendimiento de ventas de los tres
departamentos de LG Chem 2006-2009
Departamento 2006 2007 2008 2009
MillonesUSD
MillonesUSD
MillonesUSD
MillonesUSD
Petroquímica 4.86 5.84 8.60 8.20
Información y Materiales
eléctricos1.38 1.85 2.33 3.62
Otros .01 .01 .01 .03
Total 6.25 7.70 10.94 11.85
Elaboración: propia con información de
http://www.lgchem.com/upload/annual_report/lgc_ar2009_full_book.pdf
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Grafica 3.4 Ingresos por ventas en diferentes zonas del mundo de LG Chem
El Cuadro anterior muestra las ganancias en valores históricos desde el 2006
obtenidas por departamento y en los gráficos también se muestran sus ganancias
obtenidas a través de las empresas pertenecientes al corporativo de LG Chem en el
mundo, con el objetivo de darnos una idea de cómo y qué aéreas son la que
aportan más a las ventas del corporativo y en que parte del mundo hay más
ingresos por ventas, y en que proporciones.
Hay que recordar que el departamento encargado de la producción y diseño de
baterías es el departamento de información y materiales eléctricos cuyo
rendimiento en ventas es mucho menor que el departamento de Petroquímica, lo
que nos quiere decir que LG Chem esta mas establecido en el área de productos
petroquímicos, y que por su porcentaje de ingresos por zona, su principal mercado
son Corea al tener un 47.4% de sus ingresos por ventas y China, al tener un 30.8%
del total de sus ingresos por ventas en el mundo para el 2009.
Ingresos por zona geografica (Millones
de USD)
2.6%
30.8%47.4%
11.0%2.6%
4.6%1.0%
Sureste de Asia
Sur America
Norte America
China
Oeste de
EuropaOtros
Corea
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Compact Power Inc
Compact Power Inc. (CPI) es una empresa norteamericana, subsidiaria de LG
Chem, que a su vez es uno de los mayores productores mundiales de baterías de
Litio-ion para la industria automotriz; La compañía se formo en el 2001 en Troy
Michigan y tiene como misión convertirse en el proveedor principal de baterías de
Litio-ion en el mercado de energía móvil.
Ubicación:
Su sede está ubicada actualmente en Troy, Michigan, donde cuenta actualmentecon 47 empleados para el ensamblaje de las baterías para Ford y GM; y se estima
una capacidad de 450 trabajadores cuando la planta este trabajando a su máxima
capacidad.94
LG Chem tiene tres plantas de fabricación dedicadas a la producción de baterías de
ion-litio. Existen dos instalaciones en Corea y uno en China. LG Chem / CPI
planean establecer plantas de producción y operaciones de ensamblaje en Américadel Norte en los próximos dos años.95
Relación Compact Power inc. con Ford,
En el transcurso del presente año, Ford Motor Company anuncio que ha
seleccionado a Compact Power In. para la construcción de baterías de Litio-ion
para el Ford Focus Eléctrico que saldrá a la venta en los Estados Unidos en el 2011.
94http://www.compactpower.com/Documents/cpi_gm_development_program.pdf
95http://www.compactpower.com/faq.shtml
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Se anuncio que las celdas tendrán incorporadas propiedades química de LG Chem
y una tecnología de seguridad reforzada con un separador único creado por LG
Chem que proporcionara un rendimiento sin precedentes de seguridad.
Se espera que el Focus Eléctrico tenga un rango específico de hasta 100 kilómetros
por carga completa con cero emisiones de escape.96
Las características únicas o ventajas que ofrecen las baterías de Litio-ion y las
celdas de polímero de Litio ion de LG Chem / Compact Power in. son:
• Seguridad: LG Chem / LGCPI han desarrollado un separador reforzado
que puede minimizar los posibles escapes térmicos debido a un cortocircuito y que puede seguir siendo funcional a temperaturas muy altas. 97
• Costo: LG Chem / LGCPI ha desarrollado un modelo de modulo que
asegura un bajo costo, alta calidad y confiabilidad en las celdas que están
diseñadas para un rendimiento a prueba de fallos. 98
• Rendimiento: Cuenta con la experiencia en el diseño de Compact Power
Inc. y la producción de numerosos químicos como el Litio-ion de LG Chem,para el mercado de baterías para vehículos híbridos. LG Chem / LGCPI han
desarrollado un cátodo y la química del ánodo de forma que optimizan el
rendimiento de sus baterías en condiciones extremas sin sacrificar el
rendimiento de la batería99
Estas son algunas de las características por las cuales Ford selecciono a Compact
Power In. para el nuevo Ford Focus Eléctrico que actualmente está en desarrollo y
en espera de su lanzamiento para el año 2011.
96 http://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=3295997 http://www.compactpower.com/lithium.shtml98 http://www.compactpower.com/lithium.shtml99 http://www.compactpower.com/lithium.shtml
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¿Cuáles han sido los ingresos por ventas que a tenido CPI a través de los años? y
¿Cuáles han sido sus utilidades o pérdidas en estos años?
Cuadro 3.18 Información financiera anual de Compact Power Inc. De losperiodos del 2005-2009
El Cuadro anterior contiene los datos históricos de ventas y utilidades o
pérdidas de Compact Power Inc. y una pequeña grafica para un mejor análisis
de su comportamiento desde el 2005 al último año registrado del 2009
La Cuadro muestra un crecimiento muy grande en cuanto a ingresos por ventas,
pero en el año 2008 muestra una pérdida de .13 millones de USD, posiblemente
por inversión y en nuevas tecnologías.
Año 2005 2006 2007 2008 2009
MonedaEn millones
de USD
En millones
de USD
En millones
de USD
En millones
de USD
En millones
de USD
Ventas 2.31 3.6 5.62 11.94 33.42
Utilidades(perdida)
.09 .34 .07 (.13) .8
Fuente: Elaboración propia con información de http://www.lgchem.com/ consultada el
15/11/2011 Tipo de cambio consultado el 16/11/2010 a las 10:04
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Esquema 3.5 Marcas a las que provee de baterías.
Fuente: Elaboración propia
¿Qué empresas son a las que CPI distribuye baterías? ¿A que autos de cada
empresa están dirigidas las baterías? ¿Cuál es el año estimado de lanzamiento de
estos autos al mercado?
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Autos a los que proveerá de baterías
FordGeneral
Motors
Chevrolet Volvo
Situación o
modelos.
Producción
para el Ford
Focus eléctrico.
Contrato en
proceso para
baterías para
el Buick plug-
in SUV
Producción
para el Chevy
Volt
Contrato en
proceso para
baterías para
vehículos
eléctricos de
Volvo.
Año estimado
de
lanzamiento
2011 2011 2012 2012
Fuente: Elaboración propia
- Chevy Volt Concept
Se ha conformado que General Motors ha optado por LG Chem / Compact Power
Inc. Para suministrar las baterías de Litio-ion, para la primera generación del
Chevy Volt 100
- E-Fex concept
Compact Power inc. Anuncia que ha sido elegido por General Motors Corp. Paradesarrollar el sistema de baterías de Litio-ion para el Sistema de propulsión del E-
100
http://gm-volt.com/2008/10/22/breaking-lg-chem-and-compact-power-inc-to-supply-volt-battery-packs/
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Flex. La arquitectura ecléctica del E-Flex se basa en el sistema eléctrico del Chevy
Volt Concept.101
- Ford Focus Electric
Ford Motor Company anuncio que ha seleccionado a Compact Power inc. (CPI)
para la construcción de baterías de Litio-ion para el Ford Focus Eléctrico, que
saldrá a la venta en los Estados Unidos en 2011. 102
Esta es la primera vez que Ford y Compact Power inc. Trabajan juntos en un
proyecto de este tipo.
- Buick plug-in hybrid
Compact Power Inc. ha anunciado que ha sido elegido por General Motors para la
producción de paquetes completos de baterías de Litio-ion para un Buick plug-in
hybrid SUV que hará su debut en el 2011. 103
- Volvo Hibrido
LG Chem ha sido seleccionada para suministrar las baterías de Litio-ion paravehículos eléctricos de Volvo.
Un porta voz de Volvo anuncia que: “LG Chem será el proveedor de las baterías de
ion-litio para nuestro plug-in híbrido, previsto para llegar al mercado en 2012. El
tamaño de la batería es de 12 kWh y carga a través de un enchufe con toma
corriente (230V, 10 Amp) tomará aproximadamente 5 horas.104
101 http://www.compactpower.com/Documents/cpi_gm_development_program.pdf102 https://media.ford.com/article_display.cfm?article_id=32959103 http://www.compactpower.com/Documents/BuickPlug-InHybrid_000.pdf104 http://blogs.edmunds.com/greencaradvisor/2010/04/south-koreas-lg-chem-to-supply-volvo-with-li-ion-batteries-for-electric-hybrid-car.html
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Cuadro 3.19 Perfil de la empresa
Características Compact Power Inc.
Logo
Año de Fundación 2001
País de Origen Estados Unidos
Tipo de Baterías que Produce Níquel cadmio (NiCd), Níquel metal
hidruro (NiMH), Litio-ion y polímero de
Litio ion.
Capital 9,397 millones de USD
Capacidad de Producción
Ventas 37,734
Costo de Producción
N. de Empleados Estimado de 470 en la planta de Troy
Michigan (actualmente 47 en esta planta)
N. de Plantas 3. Dos en Corea y 1 en China.
Clientes General motors, Ford, Chevrolet y Volvo.
Modelos Chevy Volt, Ford Focus eléctrico, Buick
plug-in SUV (contrato en proceso) y Volvo
eléctrico (contrato en proceso)
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Cuadro 3.20 Principales plantas de baterías.
Lugar Actividad
Estados Unidos, Troy
Michigan. (sede)
Investigación y desarrollo, ingeniería,
Diseño y embalaje.
Corea, Planta
Cheongju
Producción de Baterías recargables y
Polarizadores
Corea, Planta Naju Producción de Octanol, bunanol,
plastificantes. (y algunos materiales
que se ocupan para la elaboración de
baterías)
Corea, Ochang
Techno Park
Producción de Baterías recargables,
materiales ópticos, etc.
Fuente: Elaboración propia con información de
http://www.lgchem.com/upload/annual_report/lgc_ar2009_full_book.pdf,
PDF 2009 Sustainability Report.,
http://www.compactpower.com/faq.shtml
Los cuadros anteriores muestran el perfil de Compact Power Inc. y las plantas
con las que cuenta para el desarrollo de baterías con su ubicación
En cuanto al perfil de la empresa, tomamos en cuenta el año en que fue fundada,
el tipo de baterías que produce para los diferentes tipos vehículos, el capital con
el que cuenta la empresa con la conversión a millones de dólares, la cantidad de
dinero que ingreso a la empresa por ventas, el número de plantas y ubicación
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133
con las que cuenta y por último, las empresas y modelos de autos a las que
provee de baterías.
En cuanto al cuadro de las principales plantas de bateras, proporciona la actividadde las plantas de Compact Power Inc. y su sede
Johnson Control-Saft
El plan de producto identifica la cartera de productos a ser desarrollados por la
organización y la coordinación en tiempo para su introducción al mercado. El
proceso de producción considera oportunidades de desarrollo del producto
identificadas por muchas fuentes como: sugerencias hechas por mercadotecnia,
investigación, clientes y comparación con los productos de la competencia.105
Esto nos ayuda a conocer si la empresa que Ford requiere para la compra de las
baterías de litio ion es la adecuada y su cuenta con las especificaciones o
necesidades que requiere para sus vehículo Ford Escape Plug in.
También una parte importante es el saber identificar oportunidades como lo pudo
observar fácilmente Johnson Control y Saft y realizaron una alianza para el
desarrollo y producción de las baterías de litio ion, el cual este tipo de baterías son
muy importantes en la nueva industria de vehículos eléctricos, plug in e híbridos.
Historia de Johnson Control
Una breve descripción de los principales acontecimiento de Johnson Control en
relación a la producción de baterías. Como son cuando se inicio la empresa y sus
acontecimientos más importantes y su alianza que tuvo para asi poder surtir
adecuadamente a su cliente que es Ford.
105Ulrich Karl . Diseño y desarrollo de productos. Mc Graw Hill
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Cuadro 3.21 Historia de Johnson Control
Fecha Actividades relevantes
1885 Johnson Electric Service Company se puso en marcha1911 Globe Electric Company en Milwaukee agregando la producción de
baterías de automoción
1968 La empresa amplió sus capacidades tecnológicas a través de una serie
de adquisiciones
2000 adquirió Gylling baterías Optima AB, fabricante sueco de baterías de
plomo
2006 Johnson Control crea una alianza con Saft la cual obtiene el nombre de Johnson Control-Saft
2009 Se crea la planta de producción de baterías de litio ion en Michigan-
Estados Unidos
Elaboración propia con datos de:
http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/about/our_history.html
Podemos observar que no han sido muy importantes los avances que muestra Johnson en cuanto a la construcción de baterías sino es hasta el 2009 cuando abre
su primera planta en Michigan para la elaboración de baterías de litio-ion que es
una tecnología muy importante en estos momentos para la elaboración de los
nuevos vehículos que están saliendo al mercado.
Es el principal proveedor de las baterías ácidas de plomo para los vehículos y elproveedor principal de las baterías. Cuenta con 13,000 empleados en más de 30
plantas alrededor del mundo y atienden a clientes en más de 150 países.
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Cuadro 3.22 Plantas a nivel mundial de Johnson Control106
Plantas en América Plantas en Europa Plantas en Asia
Geneva, Illinois (EU) Winston-Salem, (EU) Carolina del Norte Middletown, (EU) Delaware (EU) Portland, Oregón
(EU) St. Joe, Missouri (EU) Tampa, Florida (EU) Toledo, Ohio (EU)
Red Oak, Iowa (EU) Monterrey (México)
Burgos(España) Planta Ceska
lipa (RepublicaCheca)
Guardamar(España)
Hannover(Alemania)
Krautscheid
(Alemania)
Kumi (Corea delSur ) Shanghai (China) Amara Raja (India)
Elaboración propia con datos de la página de
http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/our_global_presen
ce/our_presence_in_america.html. (Consultado 1-11-2010 17:00)
Sus principales plantas se encuentran ubicadas principalmente en los países de
Estados Unidos, España y Asia quienes son los principales países donde se estánponiendo en práctica esta nueva tecnología de autos Híbridos, Eléctricos y plug-in.
106El total de las plantas de todo el corporativo, no se encontraron a que se dedican cada planta
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136
SAFT
Saft se enfoca al diseño, desarrollo y fabricación de baterías de alta tecnología
aplicable a la industria y de defensa. Ha establecido los elementos necesarios paraimplementar su estrategia en el terreno de litio-ion.
Cuadro 3. 23 Historia de SAFT
Se describen los principales acontecimientos que sucedieron en la historia de SAFT
hasta la actualidad.
Fecha Actividades relevantes
1918 Creado en una sociedad Suiza en Francia con el propósito de fabricar y
distribuir baterías de níquel para aplicaciones industriales y camiones
1940 Inicia actividades de desarrollo en el Reino Unido
1970 Inicia actividades de desarrollo en EE.UU.
1980 Inicia sus operaciones en Asia (Singapur)
2000 Adquisición de Tadiran, fabricante de israelí de baterías de litio, con
operaciones en Israel, Estados Unidos y Alemania
2006 Saft y Johnson Controls, especializada en el desarrollo, producción y
comercialización de baterías de tecnología avanzada para los vehículos
híbridos y vehículos eléctricos. Saft tiene una participación del 49% en
la nueva compañía, Johnson Controls
2009 Se pone en marcha la construcción de la planta de baterías de litio en
Michigan (EU)
Elaboración propia con datos dehttp://www.saftbatteries.com/TheSaftGroup/KeydatesoftheSaftgroup/tabid/403/Language/fr-
FR/Default.aspx (Consultado 27-11-2010 12:00)
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Saft es una empresa muy importante ya que dedica una gran parte de su desarrollo
a I+D lo cual es una parte muy importante para estar a la vanguardia en el ámbito
de la nueva tecnología de los vehículos plug-in y eléctricos.
Plantas de producción de plantas de Grupo Saft
Las plantas con las que cuenta Saft, opera en 10 países y cuenta con 15 plantas de
producción
Cuadro 3.24 Plantas a nivel mundial de SAft
Plantas en América Plantas en Europa Plantas en otros países
Cockeysville-Baltimore (EU)
Valdosta-Georgia(EU)
Valdese-Carolina(EU)
Palm Beach-Florida (EU)
Bordeaux-libourne(Francia)
Nersac- Poitou-Charentes(Francia)
Poitiers-charentes (Francia) Budingen- Wetteraukreis
(Alemania) Raskovice-Región de
Moravia-Silesia (RepúblicaCheca)
Oskarshamn- Condado deKalmar (Suecia)
Bangalore-Karnataka(India)
Zhuhai-Provincia deCantón (China)
Kyriat EkronRehovot (Israel)
Seven HillsNueva Gale(Australia)
Elaboración propia con datos de
http://www.saftbatteries.com/TheSaftGroup/Internationalpresence/tabid/324/Language/fr-
FR/Default.aspx (Consultado 27-11-2010 13:35)
Investigación y desarrollo
La investigación y desarrollo (I + D) es una forman para mejorar sus productos y
aplicar nuevas tecnologías para apoyar las necesidades que están en constante
cambio de sus clientes.
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En el 2009 se invirtieron en I + D un presupuesto de 37 millones de euros (34
millones de dólares) un aumento del 6% respecto a 2008. Esta cifra representa el
6,6% de los ingresos, un aumento neto sobre la tasa de 5,6% el año pasado. En el
2009 la I + D de la función empleadas 365 personas. Johnson Controls- Saft se
beneficiarán de las uniones en su labor de I + D en campos como los estudios de
electroquímica y la cooperación con los proveedores. De acuerdo con la visión
estratégica de Saft.107
Alianza de Johnson Controls con Saft
En el año del 2006 se realizo una alianza muy importante entre las empresas
Johnson Controls proveedor global de baterías con la empresa Saft quien es un
proveedor de productos avanzados de almacenamiento de energía con amplia
experiencia en baterías de ión-litio.108
Johnson se vio muy beneficiado con esta alianza ya que al no contar con un
programa de I + D era muy débil su nivel competitivo ya que tenía que estar
esperando a que las demás empresas desarrollaran nuevas tecnologías por lo cual
estaban muy atrasado en cuando a la nueva tecnología, Saft es una empresa que
está muy interesada en la investigación de nuevas tecnologías por lo cual invierte
una gran parte de su capital por lo que con esta alianza Johnson aprovecha toda
esa tecnología para mejorar y desarrollar sus productos.
107http://www.saftbatteries.com/TheSaftGroup/ResearchDevelopment/tabid/97/Language/fr-
FR/Default.aspx (Consultado 27-11-2010 15:20)
108http://www.johnsoncontrols.com/publish/etc/medialib/jci/corporate/sustainability/bsr2008.Par.13903.File.tmp/SPE_JC5273_FINAL.pdf (Consultado 17-11-2010 21:00)
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Johnson Controls-Saft es un socio muy importante de Ford Motor Company,
Johnson es el principal suministrador de la batería de litio para el Ford Escape que
se introducirá en 2012.109
Johnson Control-Saft está continuamente desarrollando nuevas e innovadoras
tecnologías que proporcionan los fabricantes de automóviles con los sistemas de
energía más avanzadas. Esta comprometido con el suministro de los sistemas de
batería de litio para los vehículos plug-in y eléctricos los cuales requieren de una
nueva tecnología.110
Cuadro 3.25: Tipo de batería de Johnson Controls-Saft con sus principales
clientes.
Con este cuadro pretendemos aclarar ¿Con cuántos y quiénes son los clientes con
los que cuenta Johnson Controls-Saft?, ¿Con qué tipo de batería cuenta? y saber si
¿Cuenta con la lealtad de sus clientes?
Tipo deBatería.
BMW Mercedes Benz Ford
Iones de litio 2010
Serie 7 Hybrid
2010 2012
Escape plug-in
Fuente Elaboración propia con Información de www.peve.jp/e/news.html
109http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/Battery_Technology_Centers/AGM/Hybrid_Vehicle_Systems__Li-Ion__NiMH_.html (Consultado 27-11-201020:40)110http://www.johnsoncontrols.com/publish/us/en/products/power_solutions/Battery_Technology_Centers/AGM/Hybrid_Vehicle_Systems__Li-Ion__NiMH_.html (Consultado 25-11-201010:00)
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En el cuadro anterior podemos ver que la empresa cuanta con tres clientes muy
importantes. Pero el principal cliente de la alianza es con Ford ya que se pretende
que sea el principal surtidor de baterías de litio para sus vehículos plug-in del cual
se espera que el primer lanzamiento sea en el 2012.
Johnson Controls-Saft provee de baterías de litio-ion para los vehículos híbridos de
BMW Serie 7 disponible en 2010, al Mercedes Benz que saldrá a la venta en 2010 y
el primer vehículo plug-in para Ford Escape que estará a la venta en el 2012.
Esquema 3.6: Principales clientes de Johnson Controls-Saft
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Cuadro 3.26 Características principales de la alianza Johnson Control-Saft con
Ford
Este cuadro nos ayuda a ¿conocer la planta con la que cuentas Johnson Control-Saft?, ¿El año que se creó la planta y en qué país?, así como ¿Qué tipo de baterías
produce y la capacidad con la que cuenta?
Johnson Control-Saft
Características Datos Cuantitativos
Año de Fundación 2009
País de Origen Estados Unidos
Tipo de Baterías que
Produce
Litio ion
Capital 148 millones
Capacidad de
Producción
5,000 Unidades
Ventas ****
Costo de Producción ****N. de Empleados 500
N. de Plantas 1
Clientes Ford, BMV Mercedes Benz
Modelos Ford Escape
Elaboración propia con datos de Fuente: http://www.businessinsider.com/johnson-controls-saft-to-build-batteries-for-ford-hybrids-in-michigan-2009-4,http://green.autoblog.com/2008/08/14/johnson-controls-saft-get-8-2m-for-batteries-calls-money-giver/(Consultado 18-11-2010 13:20)
Así como podemos observar en el cuadro 3.26 vemos que la planta de producción
de Johnson Control-Saft se encuentra ubicada en Estados Unidos la cual fue
fundada en el 2009. En esta planta tiene una capacidad de 5,000 unidades de
producción de baterías de litio, en esta planta trabajan 500 empleados, esta alianza
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principalmente fue fundada para Ford y su modelo Escape plug-in que saldrá a la
venta en el 2012y pero también cuenta con otros dos clientes que son BMW y
Mercedes Benz.
Podemos observar que en los últimos años la empresa Johnson Control-Saft es una
empresa que ha tenido utilidades semejantes estos años por lo que podemos llegar
a la conclusión de que con los contratos y alianzas es una empresa estable y que es
una empresa en la que se puede confiar para compra de las baterías.
División del trabajo*
Como podemos observar en el cuadro es ¿En donde está ubicada la planta de
producción de Johnson Controls-Saft? y ¿A qué se dedica esta planta?
Cuadro 3.27 División del Trabajo de Johnson Controls-Saft
Lugar Actividad
Michigan Producción de baterías de litio ion.
Solo cuenta con una planta de producción de litio que se encuentra ubicada en
Michigan, que son las que se ocupan para la producción de baterías para de los
autos plug-in de Ford para el 2012.
Johnson Controls-Saft cuenta con 58,000 metros cuadrados destinados a I + D de
baterías en el Centro de Tecnología en Milwaukee-Wisconsin Estados Unidos en
este centro tecnológico incluyendo el diseño de celulares, ingeniería de sistemas,fabricación, montaje de prototipos, pruebas e integración.
*La división del trabajo solo se puso de la planta de la alianza y no de los dos corporativos ya que
no se encontraron datos para poder determinar esos valores, como se pueden observar en los
cuadros 3.22 y 3.24 se encuentran todas las plantas de producción.
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A 123 Systems.
A 123 Systems es una empresa privada que surge en el año 2001 con sede en
Massachusetts y en el año 2009 se consolida como empresa pública,111 se dedica a
la investigación, diseño, fabricación y venta de baterías de ion-litio, basada en la
utilización de nuevos materiales de nanophosfato (solicita patente), con este tipo
de tecnología hace que sus baterías puedan brindar niveles de potencia, duración y
fiabilidad que hasta ahora ningún otro fabricante ha logrado alcanzar, por lo cual
A123 tiene una estrategia competitiva en diferenciación del producto,
concentrándose en lo que el cliente prefiera.
Esta empresa es una opción para proveer a la Industria Automotriz de baterías de
litio-ion. Tiene oficinas en más de 10 países diferentes, con más de 1 millón de pies
cuadrados de instalaciones dedicados a la fabricación en Asia, Europa y América
del Norte. Esta empresa está conformada por 1819 empleados y tiene una
integración vertical, debido a que esta contempla: la investigación y desarrollo,
diseño, fabricación y venta de baterías.112 A 123 Systems tiene una participación en
el mercado del 1% y esta es situada como una empresa fabricante de baterías de
ion-litio en el número 14 del mundo.113
En el cuadro 3.28. que mostramos a continuación se presenta una breve semblanza
de hechos importantes desde el años de su fundación hasta el 2010 de la empresa
A 123 Systms.
111 Bank of America, A123 Systems inc, (consultado 22/nov/2010.)112 A 123 Systems, www.a123systems.com, (consultado: 09/11/2010.)113 NEDO. (2009). Outline of Li-EAD Project. Retrieved June 1, 2010, fromhttp://app3.infoc.nedo.go.jp/gyouji/events/FA/nedoevent.2009-05-12.5433825802/O-00%20H206210679c5831544a4f1a-NEDO5c0f6797-(67007d427248).pdf.
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Cuadro 3.28. Evolución de A 123 Systems.
A 123 SYSTEMS
2001 Fundación de A 123 systems con sede en Massachusetts.114
2005 En un principio vendía sus baterías a través de contratos lucrativos con Black &
Decker.
2006 A123 Systems desarrolla alto voltaje para sus baterías. Comienza la venta de
baterías. 115
2007 GM utiliza baterías fabricadas por A 123 para utilizarla en su modelo SaturnPVHE116; Recibe estímulos por parte del gobierno para la capacidad de expansión
en Estados Unidos.
2008 Adquiere ENERLAND en Corea. Producción de celdas prismáticas.
2009 En septiembre de este año inaugura una nueva planta en Livonia, Michigan.
2009 A 123 systems e IHI Coporation firman acuerdo de comercialización conjunta para
negocios de tecnología avanzada en las baterías en Japón.
2010 Firman acuerdo Eaton, A123 Systems con Ford para el suministro de baterías para
su modelo Ford F-550.
Fuente: Elaboración propia, información obtenida de www.A123system.com.
114 Company, http://www.a123systems.com/a123/company, consultada 20/Nov/2010.115 http Case Study: A123 Systems Local Markets and Competitiveness A Value Chain Analysishttp://www.cggc.duke.edu/pdfs/CGGC_A123_CaseStudy_10-22-10.pdf116 http://www.a123systems.com/a123/news (consultado: 20/Nov/2010)
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En el cuadro 3.28 se puede observar el crecimiento que ha tenido A123 Systems,
esta a pesar de ser una empresa relativamente nueva, ha tenido gran aceptación de
las empresas de la industria automotriz.
Al principio esta empresa solo vendía sus baterías a través contratos
esencialmente con Black and Decker y BAE Systems. Años más tarde en el año
2007, A123 empieza la diversificación de otros productos y así obtiene más clientes
dentro de los que destacaban: Chrysler y BMW automotive. Para el año 2009
prácticamente esta empresa se basaba en productos de almacenamiento de energía
en red. Además ese mismo año firma un acuerdo con IHI Corporation, esta es una
empresa con Sede en Tokio Japón que se dedica a resolver problemas relacionadoscon diversos intereses, se conforma de 5 aéreas: Energía y Recursos, Construcción
de Barcos, Infraestructura Social y de Seguridad, Maquinaria Industrial y de
Sistemas, Equipo de rotación y las máquinas de producción en masa, Aero Engine
y del Espacio.
Una de las fuentes de financiamiento importantes que ayudan al crecimiento de
A123 fue el otorgamiento de una concesión por parte del Departamento de energía
por $249 millones de dólares, el cual sería destinado para la fabricación de sus
nuevas instalaciones en Michigan.117
Características principales de la empresa A123 Systems
A continuación se muestra un cuadro donde se describe el perfil de la empresa,
este con el propósito de conocer: ¿Qué capacidad de producción tiene?, ¿Puede
competir ante empresas como Sanyo?, ¿Quiénes son sus clientes en comparacióncon otras empresas que fabrican baterías para la industria automotriz?. Para poder
117Bank of America Merril Lynch, A123, Slightly Overpriced for now. Intiate at underperform., (consultado:
19/nov/2010).
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contestar estas preguntas, en el cuadro No. se muestran las características
principales de la empresa A123 Systems.
Cuadro 3.29. Características de la empresa A123 Systems inc.118
Fuente: Elaboración propia, información obtenida de www.A123Systems.com
119 Bank of America Merril Lynch, A123, Slightly Overpriced for now. Intiate at underperform.,(consultado: 19/nov/2010).120Case Study: A123 Systems Local Markets and Competitiveness A Value Chain Analysishttp://www.cggc.duke.edu/pdfs/CGGC_A123_CaseStudy_10-22-10.
A123 SYSTEMS INC.
Características Datos Cuantitativos
Año de Fundación 2001 privada 2009 pública119
País de Origen Estados Unidos / Massachusetts
Tipo de Baterías que
Produce
Litio-ion/Fosfato
Capital 755 millones de dólares (2009)
Capacidad de Producción 92 mil paquetes de baterías (2009)
Ventas 54.297 millones de dólares
N. de Empleados 1819 (2009)N. de Plantas 6120
Clientes Ford, Fiat/Chrysler, BAE,BMW Fisker, Navistar,
SAIC , Eaton, General Motors, Nissan.
Modelos Chevrolet volt, Ford 550.
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En cuadro 3.29. se observa que A123 Systems a pesar de ser una empresa que no
tiene muchos años fabricando baterías para automóviles, tiene una capacidad de
producción significativa ya que fabrica 85 mil baterías al año destinadas a EV y
7000 a EVH aproximadamente121, además esta tiene una alianza con SAIC, empresa
importante que se dedica a la fabricación, producción y venta de vehículos en
China122, para la fabricación de baterías en China con la cual con esta alianza le
ayuda a obtener una cartera de clientes mayor. Otro de los factores importantes es
que esta es una empresa ubicada en Estados Unidos y muchas de las empresas
automotrices la están tomando en cuenta para que A123 Systems sea su proveedor
principal.
Localización de las plantas y división del trabajo.
En el cuadro siguiente, se describe la división del trabajo que se lleva a cabo en la
realización de redes de baterías, su diseño, forma, y en qué países se está
realizando cada actividad. Con base a estas variables se formulan las siguientes
preguntas: ¿Qué integración tiene la empresa, en que la beneficia?, ¿En qué países
se fabrican las baterías?.
121
Case Study: A123 Systems Local Markets and Competitiveness A Value Chain Analysishttp://www.cggc.duke.edu/pdfs/CGGC_A123_CaseStudy_10-22-10.(Consultado23-nov-2010)
122A123 Systems, A123 Systems, joint Venture con SAIC Motor formadopara creciente en el mercado chino
de vehículos eléctricos híbridos eléctricos y puro. (Consulta 11-dic-2010).Shttp://translate.google.com.mx/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://ir.a123systems.com/releasedetail.cfm%3FReleaseID%3D430981
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Cuadro 3.30. División del Trabajo en las diferentes plantas de A123 Systems.
Distribución del trabajo
Lugar Actividad
Corea (Enerland) Se realiza la fabricación, en forma prismática de
baterías litio-ion de fosfato.
China (Changzhou) Se realiza la fabricación, en forma cilíndrica de
baterías litio-ion de fosfato.
Livona Michigan Fabricación de baterías de Ion .litio de fosfato.
Hopkinton,
Massachusetts
Se lleva acabo el diseño del modulo y reunión
de paquete para almacenamiento de la red.
Europa y E.U. Ventas y Marketing.
Massachusetts Laboratorios de Investigación y Desarrollo con227 empleados
Fuente: Elaboración propia123.
Como se puede observar en el Cuadro 3.30. la matriz para A123 Systems se localiza
en Estados Unidos junto con su laboratorio de I+D, tiene 3 plantas dedicadas a la
fabricación de baterías, situadas en Corea, China y Michigan, mientras que en
Hopkintong Massachusetts se lleva a cabo el diseño del modulo y la integracióndel paquete de batería.
123 http://www.cggc.duke.edu/pdfs/CGGC_A123_CaseStudy_10-22-10.pdf
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Para A123 Systems es una ventaja contar con una integración vertical, ya que ella
misma diseña, fabrica y vende estas baterías sin tener que esperar o definir como
quiere producir su batería, ni tampoco esperar el tiempo en el que las demás
empresas tengan el producto para realizar el siguiente paso en el proceso de
fabricación como es el caso de algunas empresas competidoras.
Los productos que esta compañía ofrece a las empresas automotrices son las
siguientes baterías utilizadas para vehículos eléctricos:
-Systems Hymotion
-20 Ah Systems
Estos son productos fabricados en respuesta a las necesidades que las empresas
automotrices, con estos A123 Systems ofrece soluciones específicas para cada
empresa con características como alta energía, voltaje nominal de 3.3 v y capacidad
nominal de 20 ah según sea el caso.124
124 A123 Systems productos. http://www.a123systems.com/a123/products (consultado:18-nov-2010)
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Información financiera más relevante de A123 Systems.
En este cuadro se presenta información acerca de los ingresos en millones de
dólares que obtiene la empresa, esto con el fin de conocer la situación en la que se
encuentra A123. De acuerdo al cuadro No. se observa que a pesar de que sus
ingresos aumentan considerablemente, esta tiene pérdidas desde años anteriores,
sin embargo esto no significa que la empresa este en decline, si no que se ha
dedicado aumentar su capacidad de producción, contemplando fuertes inversionesen investigación y desarrollo y la implementación de nuevas plantas para la
fabricación de baterías125
Cuadro 3.31. Información financiera relevante de la empresa A123 Systems.
125 Investor Relations, news, Annual reports. http://ir.a123systems.com/ (Consultado: 4-Dic-2010)126 A123 Systems productos. http://www.a123systems.com/a123/products (consultado:18-nov-2010)127NASDAC, Finanzas, informe ingresos. (Consultado:1/dic/2010)128NASDAC, Finanzas, informe ingresos. (Consultado:1/dic/2010)
Datos. 2008 2009
Ingresos Netos 69126 91.049127
Utilidad de la Operación -12 -6
I+D - 48.286128
Utilidad o Perdida - -85.105
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Fuente: Elaboración propia datos obtenidos de reportes anuales de la empresa 129.
Relación de A123 Systems con Ford Company
Esquema 3.7 Systems proveedora de baterías para empresas automotrices comoChrysler, BMW y Ford.
A 123 Systems identifica oportunidades en respuesta a las necesidades del
mercado automotriz, y gracias a la inversión en investigación y desarrollo que ha
realizado ha encontrado un sistema de redes de almacenamiento que ofrecen
seguridad, larga vida, bajo costo, mayor energía y poder.A123 Systems provee
baterías a diferentes empresas automotrices dentro de las cuales se encuentra Ford,
quien en el año de 2010, firmaron un acuerdo para que esta previera de sistema de
baterías para vehículo, Ford F550 base plug-in (PHEV).130
129129 Bank of America Merrill Lynch, A123 systems, consultado el 22/nov/2010.130 A 123 Systems, www.a123systems.com, consulta: 10/11/2010.
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• A 123 Systems junto con Eaton pretenden que el modelo Ford F550 PHEV,ofrecen cero emisiones de operación dependiendo de qué tan lejos viaja elvehículo, así como menores costos de operación y que tenga un ahorro decombustible de hasta un 63 por ciento, dependiendo del ciclo de conducir yel uso de su sistema de climatización.
• Con este tipo de batería se espera que el camión PHEV tenga un rango de10 millas en el modo EV o cinco a seis horas de cierre de la operación delmotor en el lugar de trabajo. Con una carga la batería en menos de 6 horas.
Esta empresa se encuentra entre las mejores proveedoras de redes de
almacenamiento, y por esta razón tiene convenios con: Better Place, empresa conSede en Palo Alto California que tiene como objetivo reducir el consumo mundial
del petróleo en todo el mundo, apoyándose de la fabricación e introducción de
vehículos eléctricos, esta empresa ofrece servicios de redes, además pretende
instalar puntos de carga en casas, para que pueden enchufar sus coches por la
noche, a demás de establecer puntos de carga en lugares de trabajo, en
estacionamientos públicos, para que los usuarios tengan fácil acceso a la energía
fuera de sus hogares 131/132; con Chrysler, BMW, Fiat y SAIC por mencionar
algunos.
Por otra parte para que Ford Motor Company eligiera a A123 Systems como
proveedor de baterías para su modelo F550, tuvo que ver las características del
desarrollo de las baterías dentro de las cuales se encuentran: la calidad del
producto, el costo del producto, el tiempo en que tardan en desarrollar el producto
y la capacidad de desarrollo, todo esto estipulando anteriormente cuales serian lasnecesidades que Ford motor requiere, para esto A123 Systems tuvo que adaptar el
131Better place, http://www.betterplace.com/, consulta 08/10/2010.132 Better placehttp://translate.google.com.mx/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://www.betterplace.com/the-solution-charging (consultado 11-dic-2010)
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tipo de batería que ofrece al mercado automotriz, personalizando su fabricación a
las especificaciones con detalles precisos y mesurables que Ford Motor Company
establezca.133
Comparativo de las características principales de los proveedores de baterías de
Toyota y Ford.
Después de haber realizado una descripción con las características de cada uno de
los proveedores que las empresas Ford y Toyota tiene para la fabricación de sus
baterías, en los cuadros siguientes se realizó un comparativo entre estos
proveedores, con el fin de identificar:
¿Cuáles serian los criterios que toman las empresas al elegir a suproveedor?.
¿Cuál es la división de trabajo que tiene cada uno?
¿Qué empresa tiene más capacidad de producción?
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de tener más de un proveedor?
133 Relación con capítulos vistos en clase, Diseño y Desarrollo de Productos.
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Cuadro 3.32 Comparativo de las Empresas en Ventas así como en Producción y Capital entre otros.
Características
Año de Fundación 1996 2010 2001 2009 2001
País de Origen Japón Cd. Kasai, JapónEstados Unidos /
MassachusettsMichigan
Estados UnidosEstados Unidos
Tipo de Baterías queProduce
Níquel Metal Hidruro(NIMH) Litio-Ion.
Iones de Litio (Li-ion) Ion-litio Fosfato Litio ion
Níquel cadmio(NiCd), Níquel meta
hidruro (NiMH),Litio-ion y polímer
de Litio ion.Capital US $245,000,000.00 US $3,947,464.50 US $755,000,000 US $148,000,000 US $9,397,000
Capacidad deProducción
3, 000, 000 de Piezas al año.1, 000, 000 de celdas almes (en un principio)
92, 000 paquetes debaterías (2009)
5,000 Unidades /
Ventas / / 54.297 millones de US / 37,734
N. de Empleados 3, 000 / 1819 (2009) 500 470N. de Plantas 3 1 6 1 4
ClientesToyota, General Motors,
Nissan, Ford, Honda,Chrysler.
Toyota, GM, Suzuki
Ford,Fiat/Chrysler,BAE,BMW Fisker,
Navistar, SAIC , Eaton,General Motors, Nissan.
Ford, BMV,Mercedes Benz
General motors,Ford, Chevrolet y
Volvo.
ModelosPrius y Highlander,
Silverado, Altima, Malibu,Yuko
Prius Plug-in Chevrolet volt, Ford 550, Ford Escape
Chevy Volt, FordFocus eléctrico,
Buick plug-in SUV(contrato en proceso
y Volvo eléctrico(contrato en proceso
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¿Qué empresa es la más antigua en la producción de baterías?, ¿Qué tanta
experiencia tienen los proveedores en el mercado de baterías para automóviles?,
¿Qué tantos productores hay para cada tipo de batería y como les puede ayudar
esto?, ¿Qué países están más metidos en el mercado de la producción de baterías?,
¿Qué tal es la producción en unidades de cada empresa?
Todas las empresas son muy importantes en la producción de baterías para los
automóviles, pero cada una tiene su peculiaridad para vender y es por eso que las
empresas automotrices tienen que elegir entre todas ellas a las que más se adecuen
a sus necesidades y las de sus autos.
Como podemos ver en el Cuadro 3.32 una de las empresas con mayor producción
es Primearth EV Energy Co, que produce 3, 000, 000 de piezas al año lo que la
hace una de las principales empresas en este mercado, poniendo en desventaja a
las demás empresas pero esto se puede deber, que al tener a Toyota y a Panasonic
dentro de una alianza ponen su experiencia por encima de las demás.
Toyota solo competía en el mercado de las baterías de NIMH en conjunto con
Panasonic, Pero es en el 2009 cuando se da el anuncio que Sanyo le producirá lasbaterías de Litio para sus autos Plug-In lo que la hace entrar a la competencia en el
mercado de las de Litio donde en el Cuadro 3.32 Podemos observar que la
mayoría se dedica a la producción de este tipo de baterías cuestión que las demás
empresas deben de tomar en cuenta ya que se unen dos grandes en cuestión de
experiencia como en el caso de Primearth EV Energy Co.
Pero a diferencia de las de Níquel el mercado de las baterías de Litio existe mayorcompetencia ya que Sanyo, Johnson, A123 son unas de las que tienen participación
en este mercado, pero la experiencia de Sanyo logra posicionarla por encima de las
demás empresas lo que hace que estas tengan que ver alternativas para poder
llamar la atención de los clientes como es el caso de A123 que al ser de las más
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pequeñas y que siempre ha dependido de Chrysler tienen que ver más alternativas
para salir adelante, pero de las ventajas que tiene A123 es que su química la hace
una de las mejores para el desarrollo de baterías además de las más confiables.
Pero Sanyo se anota más puntos a su favor ya que al vender en el 2009 el 50.2% de
sus acciones a Panasonic se integra mayor experiencia lo que pudiera convertirlas
entre las principales empresas productoras de baterías de Litio.
Peros los proveedores más grandes y reconocidos son los asiáticos por lo que las
empresas Americanas tienen que buscar la forma de poderse convertir en un buen
competidor ante estas empresas por lo que tienen que trabajar para poder meterse
al mercado, tal es el caso de A123 que es una empresa pequeña y que al tener a dos
gigantes como lo son Sanyo y Panasonic tiene que buscar alternativas para
sobrevivir a ellos como ya se menciono en párrafos anteriores tiene que dejar de
depender de las empresas y tener sus propios recursos para tener un crecimiento
importante y poder competir ante los asiáticos.
En la cuestión del número de plantas no es muy clara la información ya que las
empresas tienen grandes plantas que no solo se dedican a la producción debaterías, pero podemos hacer especificaciones volvemos al caso de Primearth EV
Energy Co, que es una empresa que cuenta con solo tres plantas pero aun así a
podido producir 3, 000, 000 de piezas a diferencias de CPI que tiene 9 pero esto no
quiere decir que no produzca bastantes baterías si las produce pero es para
diferentes productos no en especial para vehículos, al igual que A123.
La planta de Sanyo con la que se hace este comparativo es la primera planta que seconstruye únicamente para la producción de las celdas de las baterías de Litio
poniéndose como nuevo competidor en este segmento con la ayuda de Panasonic
una empresa grande y que al unir conocimiento entre las dos lograran tener
grandes beneficios en el mercado.
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Cuadro 3.33. Comparativo de la División del Proceso de Fabricación de Baterías
en las diferentes plantas.
Empresa Distribución del Trabajo
Ubicación Actividad
Higashi-Fuji
Technical Cente,
Japón
Departamento de desarrollo
técnico de producción de baterías
con un total de 100 Empleados.
Planta de Miyag,
Japón
Construcción de Baterías de NiMH
con 300 Empleados
Planta de Omori,
Japón
Construcción de Baterías de
NiMHy se espera que construya
Baterías de Litio-Ion.
Planta de Okasak,
Japón
Construcción de Baterías de NiMH
y Oficinas Principales
Michigan, E.U. Fabricación de las baterías de ion-litio.
Corea (Enerland) Se realiza la, Fabricación, en forma
prismática de baterías litio ion
fosfato.
China (Changzhou) Se realiza la, Fabricación, en forma
cilíndrica de baterías litio ion
fosfato.
Livona Michigan,
E.U.
Fabricación de baterías de Ion .litio
de fosfato.
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Hopkinton,
Massachusetts ,E.U.
Se lleva a cabo el diseño del
modulo y reunión de paquete para
almacenamiento de la red.
Europa y E.U. Ventas y Marketing
Massachusetts E.U. Laboratorios de Investigación y
Desarrollo con 227 empleados.
Troy Michigan, E.U. Investigación y desarrollo,
ingeniería, Diseño y embalaje.
Corea, PlantaCheongju
Producción de Baterías recargablesy Polarizadores
Corea, Planta Naju Producción de Octanol, bunanol,
plastificantes. (y algunos
materiales que se ocupan para la
elaboración de baterías)
Corea, Ochang
Techno Park
Producción de Baterías
recargables, materiales opticos, etc.
Fuente Elaboración propia, datos obtenidos de cuadros anteriores.
Con la integración de este cuadro, surgen preguntas como: ¿Cuál de estos
proveedores tiene un mayor número plantas para fabricar las baterías?, ¿En qué
países existe mayor competencia?
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De acuerdo con el cuadro 3.33. una característica que salta a la vista es el número
de planas que tiene cada empresa o alianza para la fabricación de baterías y en este
caso A123 systems pose 6 plantas en el mundo, pese a que esta no es una empresa
que tiene mucho tiempo en el mercado automotriz, además esta empresa esta
integrada verticalmente ya que ella investiga, diseña, desarrolla, fabrica y vende
sus productos.
Por el contrario podemos decir que Johnson Control-Saf, no cuenta más que con
una sola planta en donde se lleva a cabo el proceso de fabricación de la batería,
pero esto puede ser a que esta alianza se formo en el año 2006, pero la
inauguración de su primera planta de baterías de litio-ion fue en el 2009.
Otro aspecto importante es que la mayoría de las fábricas o plantas de los
proveedores se encuentran situadas en Japón siendo líder Primearht EV Energy
Co., Ldt con 4 plantas., mientras que en Estados Unidos principalmente en
Michigan se sitúan plantas de proveedores como: Johnson Controls-Saft, A123
Systems y Compac Power Inc.
Ahora bien de estos productores de batería solo Primerarth EV Energe, produce
baterías de Níquel, además de las de ion-litio, lo que hace que su mercado sea más
grande que el de los demás, sin embargo según estudios que se han realizado, el
material en el futuro combinado con otros elementos será el litio, ya que este como
se ha visto a lo largo de la investigación tiene más características que hacen que el
rendimiento de la batería sea mejor, muchas empresas centran su I+D yproducción en baterías que utilicen este material.
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Conclusiones
Toyota es una de las empresas más importantes en la venta de vehículos Híbridos,
Eléctricos y Plug-In, es por eso que en la elección de sus proveedores para lasbaterías de estos vehículos tiene que ser muy selectivo.
En busca de un mayor ingreso y menos gastos de Investigación y Desarrollo en la
creación de estas baterías realizo una alianza con Panasonic a la que se le dio el
nombre de Primearth EV Energy Co.
En un inicio obtuvieron gran éxito en el desarrollo de baterías de Níquel, al realizar
un análisis y verificar que estaban obteniendo grandes beneficios con el desarrollode esta, decidieron dar un paso más en la creación de las baterías de Litio-Ion que
serian utilizadas para los autos Prius Plug-In de Toyota.
En busca de una nueva estrategia Panasonic y Toyota, en un acuerdo entre ellas,
decidieron que Panasonic vendiera parte de sus acciones a Toyota convirtiéndose
en el socio mayoritario de esta Alianza, todo esto con el fin de que Panasonic
adquiriera un poco más del 50% de las acciones de Sanyo, convirtiéndola así en su
subsidiaria para la creación de las baterías de Litio-Ion para la nueva generación de
automóviles Plug-In de Toyota.
Al conocer a los distintos proveedores con los que cuenta Ford nos permite saber el
nivel de calidad que exige en cuanto a sus baterías, considerando que esta es la
pieza clave en la producción de la nueva generación de vehículos Plug-in, Híbridos
y Eléctricos.
Ford Motors considera diferentes características para elegir a sus proveedores de
baterías de níquel y litio-ion basándose en la historia de cada proveedor, capacidad
de producción, situación financiera y así poder elegir a sus principales proveedores
y con estos tener un mejor rendimiento para sus vehículos, reducir sus costos y
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poder competir con las principales empresas automotrices como es el caso de
Toyota.
Por lo tanto Ford Motors Company cuenta con 4 proveedores de baterías ubicadasen Corea, Estados Unidos y Japón principalmente. Dentro de los cuales se
encuentra Sanyo, que distribuye baterías de NiHM para sus vehículos EVH,
mientras que para los autos PVHE y EV utiliza las baterías de litio-ion cuya
distribución está a cargo de los proveedores como son: LG Chem/Compact Power
Inc, Jhonson Controls/Saft y A123 Systems.
Ford Company considera una ventaja el tener distintos proveedores para la
fabricación de sus baterías de litio-ion al ser una tecnología que está
desarrollándose y así aprovechar los avances tecnológicos. Sin embargo para sus
baterías de NiHM ha decido quedarse solo con Sanyo, ya que esta es considerada
como una de las principales proveedoras de este tipo de baterías.
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