movilidad urbana, perspectivas de futuro y transición

TRABAJO FIN DE GRADO

Grado en Ingeniería Mecánica

MOVILIDAD URBANA, PERSPECTIVAS DE FUTURO Y

TRANSICIÓN

Memoria y Anexos

Autor: Albert Marion Mínguez Director: Bàrbara Sureda Carbonell Convocatoria: Junio 2020

Movilidad urbana, perspectivas de futuro y transición

i

Resumen

El trabajo estudia los futuribles cambios en movilidad que se esperan para los próximos años, con

especial atención en el sector urbano. Se revisan las implicaciones tanto ambientales, sociales como

económicas de la electrificación del transporte. En este ámbito, se analizan las emisiones de gases de

efecto invernadero de distintas configuraciones de vehículo, como pueden ser vehículos de

combustión interna, híbridos, híbridos enchufabas, eléctricos con batería o vehículos con pila de

hidrógeno, a lo largo de su vida útil y también las emisiones debidas a la generación de electricidad

para el uso en vehículos y en diferentes ubicaciones. Los tiempos y volúmenes en que el mercado

adoptará estos vehículos eléctricos también son estudiados y expuestos.

Al tratar sectores urbanos, se pone especial atención en la reciente implementación de tendencias de

vehículos compartidos, que distan del tradicional sistema de vehículos privados junto a transporte

público, que puede implicar cambios sustanciales en la necesidad de tenencia privada de vehículos y

transformar las bases de la movilidad urbana. Por último, se analizan pequeños vehículos de movilidad

personal eléctricos, de coste y capacidades reducidas, junto a la incorporación de vehículos de

conducción autónoma que también son estudiados en lo relativo a los cambios e impactos

socioeconómicos que podrían suponer para el sector de la movilidad.

Memoria

ii

Resum

El treball estudia els futuribles canvis en mobilitat que s’esperen per als propers anys, amb especial

atenció sobre el sector urbà. Es revisen les implicacions tant ambientals, socials com econòmiques de

l’electrificació del transport. En aquest àmbit, s’analitzen las emissions de gasos d’ efecte hivernacle de

diferents configuracions de vehicle, com poden ser vehicles de combustió interna, híbrids, híbrids

endollables, elèctrics amb bateria o vehicles amb pila d’hidrogen, durant la seva vida útil i també les

emissions provocades per la generació d’electricitat per al seu ús en vehicles i en diferents

localitzacions. Les dates i els volums en què el mercat adoptarà aquests vehicles elèctrics també són

estudiats i exposats.

A l’estudiar sectors urbans, es posa especial atenció en la recent implementació de tendències de

vehicles compartits, que disten del tradicional sistema de vehicles privats en conjunció amb el

transport públic, això pot implicar canvis substancials en la necessitat de tenir vehicles privats i trastoca

les bases de la mobilitat urbana. Finalment, s'analitzen petits vehicles de mobilitat personal elèctrics,

de cost y capacitats reduïdes, juntament amb la incorporació de vehicles autònoms que també són

estudiats en referència als canvis i impactes socioeconòmics que podrien comportar per al sector de la

mobilitat.


iii

Abstract

The paper studies the future changes in mobility that are expected for the coming years, with special

attention to urban sectors. The environmental, social and economic implications of a transport

electrification are reviewed. In this regard, the greenhouse gas emission of different vehicle

configurations is analyzed throughout their life cycle, vehicles such as internal combustion engine

vehicles, hybrids, plug-in hybrids, battery electric vehicles or fuel cell electric vehicles and also

emissions due to the generation of electricity that will be used to power those vehicles within different

locations. The dates and volumes in which the market will adopt these electric vehicles are also studied

and exposed.

In urban sectors, special attention is paid to the recent implementation of trends in shared mobility,

which are far from the traditional system based on private vehicles together with public transport, this

can imply substantial changes in the need for private ownership and disrupt the bases of urban

mobility. Finally, small electric personal mobility vehicles with low costs and reduced capacities are

analyzed, together with the incorporation of autonomous vehicles that are also studied in reference to

the changes and socio-economic impacts that they could have in the mobility sector.

Memoria

iv

Glosario

BEV: Vehículo eléctrico con propulsión únicamente eléctrico, alimentado por batería y con capacidad

para recargarla a través de la red eléctrica.

EE.UU.: Estados Unidos de América.

ES: España.

EU: Unión Europea.

EV: Vehículo eléctrico. Dispone, al menos, de un motor eléctrico.

FCEV: Vehículos de pila de combustible o de hidrógeno.

g CO2 eq: gramos de dióxido de carbono equivalente.

GLP: Gas Licuado del Petróleo, conocido internacionalmente como LPG. Usado como combustible

alternativo en motores de combustión interna.

GNC: Gas Natural Comprimido, conocido internacionalmente como CNG. Usado como combustible

alternativo en motores de combustión interna.

HEV: Vehículo hibrido eléctrico. Dispone, como mínimo, de un motor eléctrico y otro de combustión

interna.

ICE: Vehículo de combustión interna.

NO: Noruega.

NOK: Corona Noruega, divisa usada en Noruega.

Peer to Peer: Modalidad de vehículo compartido donde usuario alquila su vehículo privado a otro.

PEV: Vehículo eléctrico enchufable. Dispone, como mínimo, de un motor eléctrico y capacidad para

recargar su batería a través de la red eléctrica.

PHEV: Vehículo híbrido eléctrico enchufable. Dispone como mínimo de un motor eléctrico, otro de

combustión interna y capacidad para recargar su batería a través de la red eléctrica.

Supercharger: Puntos de recarga rápida de vehículos eléctricos propiedad de la marca Tesla.


v

SUV: Vehículo utilitario deportivo. Categoría de automóvil que combina características de un

todoterreno con las de un turismo convencional.

VMP: Vehículo de Movilidad Personal. Vehículos eléctricos pequeños pensados para un único pasajero

y velocidades reducidas, entre ellos se encuentran patinetes eléctricos y segways.

WY: Wyoming, estado miembro de Estados Unidos de América.

Memoria

vi


vii

Índice

RESUMEN ___________________________________________________________ I

RESUM _____________________________________________________________ II

ABSTRACT __________________________________________________________ III

GLOSARIO __________________________________________________________ IV

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES _____________________________________________ IX

ÍNDICE DE TABLAS ___________________________________________________ XII

1. INTRODUCCIÓN _________________________________________________ 1

1.1. Objetivos del trabajo ................................................................................................ 1

1.2. Alcance del trabajo .................................................................................................. 1

2. ANTECEDENTES _________________________________________________ 2

2.1. Dióxido de Carbono ................................................................................................. 2

2.1.1. Legislación Europea - Reglamento (CE) Nº 443/2009 ............................................ 4

2.2. Incentivos al vehículo eléctrico .............................................................................. 13

2.2.1. Noruega ................................................................................................................ 13

2.2.2. China ..................................................................................................................... 16

3. CONFIGURACIONES DE VEHÍCULOS RODADOS________________________ 18

3.1. Vehículos de combustión interna - ICE .................................................................. 18

3.1.1. Vehículos bi-fuel – GLP y GNC .............................................................................. 19

3.2. Vehículos híbridos eléctricos – HEV ....................................................................... 21

3.2.1. HEV en paralelo .................................................................................................... 22

3.2.2. HEV en serie .......................................................................................................... 23

3.3. Vehículos híbridos eléctricos enchufables – PHEV ................................................ 24

3.4. Vehículos eléctricos con batería – BEV .................................................................. 26

3.4.1. Vehículos eléctricos enchufables – PEV ............................................................... 27

3.5. Vehículos de pila de combustible – FCEV .............................................................. 27

4. VEHÍCULOS ELÉCTRICOS __________________________________________ 30

4.1. Emisiones de CO2 del vehículo eléctrico enchufable ............................................. 31

4.1.1. Generación eléctrica ............................................................................................. 31

4.1.2. Vida útil ................................................................................................................. 35

4.2. Baterías ................................................................................................................... 41

Memoria

viii

4.3. Coste ...................................................................................................................... 47

4.4. Evolución del mercado eléctrico ........................................................................... 51

4.5. Vehículo eléctrico en ciudades .............................................................................. 56

4.5.1. Polución urbana .................................................................................................... 56

4.5.2. Contaminación acústica en zona urbana .............................................................. 58

5. CONDUCCIÓN AUTÓNOMA _______________________________________ 60

5.1. Línea temporal e implantación del vehículo autónomo ....................................... 61

5.2. Incidencia de la movilidad autónoma ................................................................... 63

5.2.1. Infraestructuras ..................................................................................................... 64

5.2.2. Factores socioeconómicos .................................................................................... 65

6. TENDENCIAS FUTURAS EN LA MOVILIDAD URBANA ___________________ 66

6.1. Alternativas a la movilidad privada en urbes ........................................................ 66

6.1.1. Vehículo compartido ............................................................................................. 66

6.1.2. Vehículos eléctricos de reducida autonomía ....................................................... 74

7. ANÁLISIS DEL IMPACTO AMBIENTAL _______________________________ 76

CONCLUSIONES _____________________________________________________ 77

PRESUPUESTO ______________________________________________________ 79

BIBLIOGRAFÍA ______________________________________________________ 80

ANEXO ____________________________________________________________ 85


ix

Índice de Ilustraciones

Ilustración 1 Emisiones CO2 globales por sector. _______________________________________ 3

Ilustración 2 Cuota de mercado de turismos nuevos en Noruega. ____________________ 13

Ilustración 3 Cuota de mercado de PEV nuevos en Noruega. _____________________ 15

Ilustración 4 Esquema ICE. ____________________________________________________ 19

Ilustración 5 Comparación de emisiones CO2 entre gasolina y GLP en ciclo urbano. __ 20

Ilustración 6 Comparación de emisiones CO2 entre gasolina y GLP en ciclo no urbano. __ 20

Ilustración 7 Esquema HEV paralelo. _____________________________________________ 22

Ilustración 8 Esquema HEV Serie. _______________________________________________ 24

Ilustración 9 Esquema PHEV Paralelo. ____________________________________________ 25

Ilustración 10 Esquema BEV. ___________________________________________________ 26

Ilustración 11 Esquema FCEV. _________________________________________________ 28

Ilustración 12 Emisiones CO2 directas del BEV por región. _________________________ 32

Ilustración 13 Emisiones CO2 con ciclo completo de generación del BEV por región. _______ 34

Ilustración 14 Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio. ____ 35

Ilustración 15 Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio y del BEV en

distintas regiones. ________________________________________________________ 37

Ilustración 16 Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio y del PHEV en

distintas regiones. ________________________________________________________ 37

Ilustración 17 Ahorro en emisiones de CO2 durante ciclo de vida variable respecto a coche ICE medio.

______________________________________________________________________ 39

Ilustración 18 Ahorro en emisiones de CO2 durante ciclo de vida variable respecto a coche ICE medio

del BEV en España. ________________________________________________________ 40

Memoria

x

Ilustración 19 Crecimiento global anual de ventas de baterías Li-ion en los principales segmentos.

_______________________________________________________________________ 41

Ilustración 20 Precio de las baterías para vehículos eléctricos. _______________________ 42

Ilustración 21 Precio kWh/€ de 2010-2030. ___________________________________ 43

Ilustración 22 Evolución del precio del BEV medio comparado con el ICE con inflación de 2016. 44

Ilustración 23 Evolución de la capacidad de las baterías en el BEV medio entre 2011 y 2023. ___ 45

Ilustración 24 Densidad energética de algunas baterías Li-ion. _____________________ 46

Ilustración 25 Coste medio de circular 100km según el precio del kWh y precio de gasolina constante

de 1,3€/l. ______________________________________________________________ 48

Ilustración 26 Coste del ICE europeo medio y BEV de 30000€ y 50000€ de importe inicial según

consumo durante vida útil en Europa. ________________________________________ 49

Ilustración 27 Coste del ICE noruego medio y BEV de 30000€ y 50000€ de importe inicial según

consumo durante vida útil en Noruega. _______________________________________ 50

Ilustración 28: Número total de modelos PEV y FCEV en el mercado europeo. _______ 52

Ilustración 29: Producción europea prevista de PEV y FCEV para 2025. ______________ 53

Ilustración 30: Producción europea de vehículos prevista para 2025 por tipos. _________ 53

Ilustración 31: Evolución del mercado del PEV en distintos países y cuota global del mercado PEV.55

Ilustración 32: Limite de zona de bajas emisiones Ronda Barcelona. ________________ 56

Ilustración 33: Contribución de ruido de rodadura y motor de un vehículo ligero ICE al ruido total a

diferentes velocidades. ____________________________________________________ 59

Ilustración 34: Proyección de ventas, viajes y flota de vehículos plenamente autónomos. _ 62

Ilustración 35: Distribución según usos de distintos tipos de vehículo compartido y algunos medios

tradicionales. ____________________________________________________________ 70

Ilustración 36: Vehículo Cruise Origin. ___________________________________________ 73


xi

Ilustración 37: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio en España.

_______________________________________________________________________ 86

Ilustración 38: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio en Noruega.

______________________________________________________________________ 86

Ilustración 39: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio en Wyoming.

_______________________________________________________________________ 87

Ilustración 40: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio en el general de

Estados Unidos. ________________________________________________________ 87

Ilustración 41: Emisiones de CO2 del coche medio en ciclo de vida útil de 150.000 km según intensidad

energética. ______________________________________________________________ 88

Ilustración 42: Ahorro en emisiones de CO2 del coche medio en ciclo de vida útil de 150.000 km según

intensidad energética respecto al ICE. ________________________________________ 88

Ilustración 43: Ahorro en emisiones de CO2 del coche medio en ciclo de vida útil de 150.000 km según

intensidad energética respecto al HEV. _______________________________________ 89

Memoria

xii

Índice de Tablas

Tabla 1 Comparación emisiones específicas de CO2 autorizadas. ________________________ 6

Tabla 2: Media de emisiones por fabricante de 2013-2018. ______________________ 10

Tabla 3: Porcentaje de vehículos SUV sobre el total por fabricante de 2013 a 2018. __________ 11

Tabla 4: Comparación entre precio Golf y e-Golf en Noruega. ________________________ 15

Tabla 5 Trabajo realizado y coste. _________________________________________________ 79

Tabla 6: Materiales, desplazamientos y licencias. _____________________________________ 79

Tabla 7: Emisiones de CO2 por km y su origen. ______________________________________ 85


1

1. Introducción

El trabajo estudia y desarrolla las diversas tendencias que transformarán el sector de la movilidad, los

distintos tipos de electrificación que en el transporte rodado ya están apareciendo y cómo una mayor

implantación de estos tipos de electrificación afectará tanto a la sociedad como al medio ambiente. De

la misma manera, pretende entender y predecir nuevas formas de movilidad urbana que podrían

transformar el cómo se realizan los desplazamientos en estas zonas e implicaciones para el medio

urbano.

1.1. Objetivos del trabajo

Los objetivos del trabajo son establecer una línea clara sobre cómo la movilidad rodada se

transformará y cómo se adaptará a los grandes cambios que a lo largo de las próximas décadas puedan

surgir, poniendo especial atención en el desarrollo de los sectores urbanos. La consecución de estos

objetivos tiene por finalidad disponer de información ordenada y clara que pueda ayudar a tomar

decisiones apropiadas a la hora de desarrollar, invertir y legislar sobre el sector del transporte y la

planificación de las infraestructuras que lo soporta. De la misma manera que prevenir los impactos

sociales negativos que estos cambios pudiesen acarrear a sectores específicos de la población.

Por otro lado, se pretende evaluar los impactos medioambientales que la transformación de la

movilidad podría implicar, con especial atención a la electrificación de los vehículos que se establece

como la mayor disrupción en cuanto a emisiones del sector transporte se refiere.

1.2. Alcance del trabajo

La mayor parte del trabajo se centra en el estudio de los próximos años, realizando predicciones y

obteniendo resultados con relevancia para, sobre todo, el desarrollo de la década de 2020. En menor

medida se plantean futuras implicaciones que comportarían efectos que se podrían ver a partir del año

2030.

Estos efectos que se plantean a más largo plazo podrían tener implicaciones de gran relevancia tanto

para el medioambiente como para la población en general. El estudio de estos cambios permite estar

preparado y trazar estrategias que consigan obtener el mayor provecho posible para beneficiar a los

futuros ciudadanos tanto en lo referente a calidad de vida como en lo concerniente a sostenibilidad y

mejora del medioambiente.

Memoria

2

2. Antecedentes

En este apartado se pretende analizar las principales medidas y sucesos que nos llevan a cambios en el

ámbito de la movilidad, tanto en grandes urbes como en las largas distancias que se recorren entre

éstas.

Inicialmente se estudiarán algunas de las normativas respecto a las emisiones de gases de efecto

invernadero, centrándose principalmente en las normativas que afectan a las emisiones de CO2

provenientes de turismos y cómo estas normativas procuran fomentar un cambio en los principales

fabricantes de automóviles.

Posteriormente se reparará en algunas de las medidas tomadas por países como Noruega, en la

promoción y normalización de la electrificación en el ámbito del transporte, ventajas fiscales que se

dan para que los consumidores tengan más incentivos para hacer la conversión de automóviles con

motores de combustión interna a nuevos híbridos, híbridos enchufables y eléctricos a batería.

2.1. Dióxido de Carbono

Son muchos los tratados y normativas que se han aprobado y firmado respecto a las emisiones de CO2

en estas últimas décadas debidos a la creciente problemática del cambio climático. Estos pactos y

legislaciones afectan directamente y con especial severidad al sector del transporte, ya que es uno de

los principales actores en la emisión de gases de efecto invernadero tales como el CO2, véase

Ilustración 1.

Uno de los protocolos que marcó precedente fue el protocolo de Kioto, el protocolo de la Convención

Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, un acuerdo internacional que tiene por


3

objetivo reducir las emisiones de seis gases de efecto invernadero, entre los que se encuentra el ya

mencionado dióxido de carbono (CO2).

En el protocolo se acordó una reducción de, al menos, un 5 % de las emisiones de estos gases entre

2008-2012 en comparación con los emitidos en 1990.

Ilustración 1: Emisiones CO2 globales por sector. Fuente: IEA («Data & Statistics - IEA» s. f.).

Con este propósito, en 2009, la Unión Europea emitió el reglamento (CE) Nº 443/2009 (Diario Oficial

de la Unión Europea 2009), (Diario Oficial de la Unión Europea 2018). En esta regulación se fijan

objetivos a alcanzar y las cantidades máximas de emisiones de CO2 por kilómetro que se permitirán a

los distintos automóviles y camionetas nuevas que se registren en Europa. En el caso de no cumplir

estas tasas el fabricante en cuestión sería sancionado económicamente. Este reglamento (CE) Nº

443/2009 ha sido modificado a lo largo de los años para acomodar nuevas inquietudes y necesidades

como las que se plantearon en el acuerdo de París de 2015, donde 195 países firmaron el primer

acuerdo vinculante mundial sobre el clima. A continuación, se desglosarán las fechas y medidas clave

de este reglamento (CE) Nº 443/2009 del Parlamento Europeo y como estas medidas nos conducen a

un cambio sustancial en la automoción basada en el motor de combustión interna.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

1990 1995 2000 2005 2010 2015 2017

Mt

CO

2

Año

Emisiones CO2 por sectores, Mundo 1990-2017

Producción electricidad y calor Otras industrias energeticas

Industria Transporte

Residencia Comercio y servicios publicos

Memoria

4

2.1.1. Legislación Europea - Reglamento (CE) Nº 443/2009

El presente Reglamento establece requisitos de comportamiento en materia de emisiones de CO2 de

los nuevos turismos con objeto de garantizar las tasas de emisión de CO2 por kilómetro medias que

marca la Comunidad Europea.

2.1.1.1. Cálculo de tasas autorizadas

De esta manera se establecen las emisiones específicas de CO2 autorizadas a cada turismo nuevo,

medidas en gramos de CO2 por kilómetro, se determinan aplicando las fórmulas siguientes

dependiendo del año de matriculación:

De 2012 a 2015

Emisiones específicas de CO2= 130 + a × (M – M0)

donde: M = masa del vehículo (kg)

M0 = 1372,0 a = 0,0457

Emisiones específicas de CO2 (g CO2/km)

A partir de 2016

Emisiones específicas de CO2 = 130 + a × (M – M0)


M0 = 1392,4 a = 0,0457



5

A partir de 2019



M0 = 1379,88 a = 0,0457


A partir de 2020



M0 = 1379,88 a = 0,0333


Como se puede ver, las tasas máximas de CO2 emitido autorizadas por kilómetro varían dependiendo

de la masa de los distintos vehículos, lo que el reglamento pretende es que al fin del día los vehículos

más pesados puedan superar la tasa media esperada y que de la misma manera los vehículos más

ligeros compensen este exceso que generan los vehículos pesados con unas menores tasas permitidas.

Así pues, las emisiones específicas de CO2 autorizadas para dos vehículos de distinto tamaño y peso

son diferentes. Se puede tomar como ejemplo dos automóviles del grupo Volkswagen, un compacto

como el VOLKSWAGEN POLO 1.0 80 CV ADVANCE 5P con peso 1105 kg en vacío y un modelo más

pesado como el VOLKSWAGEN TIGUAN 1.5 TSI 130 CV ADVANCE 5P con peso 1510 kg en vacío y

comparamos sus tasas de emisiones máximas autorizadas, Tabla 1.

Memoria

6

Tabla 1 Comparación emisiones específicas de CO2 autorizadas. Fuente: Elaboración propia.

En la anterior tabla, se ven las diferencias que existen entre tasas máximas de emisión autorizadas

dependiendo del peso del vehículo. La idea es que las distintas gamas de vehículos de cada fabricante

hagan una media que se acerque a las tasas que fija la Unión Europea.

El objetivo que marcó la UE para la media de emisiones de gramos de CO2 por kilómetro para cada

fabricante fue de 130 gCO2/km de los años 2012 a 2019(COMISIÓN DE LAS COMUNIDADES EUROPEAS

2007). Analizando la Tabla 1 se puede ver que, a lo largo de esos siete años, los automóviles más ligeros

han obtenido una tasa de emisión más baja que la objetivo, al mismo tiempo que a los más pesados se

les ha permitido sobrepasar la tasa fijada de 130 gCO2/km, buscando así que la media se acercase a la

tasa fijada para cada fabricante.

A partir 2020, se marca un objetivo de emisiones medias de CO2 mucho más restrictivo y se reduce la

tasa media de gramos de CO2 por kilómetro para cada fabricante a 95 gCO2/km (European Commission

s. f.), esto supone un endurecimiento de la medida de casi el 27%.

Pasado 2021 se sigue con el objetivo de 95 gCO2/km por fabricante, pero a diferencia de los años

anteriores el cálculo se basa en los resultados obtenidos para las tasas autorizadas en el año anterior

del mismo fabricante.

2.1.1.2. Cálculo de las emisiones medias específicas

Para el cálculo de las emisiones medias específicas de CO2 de cada fabricante se utilizan las emisiones

de un porcentaje de los turismos registrados ese año. El artículo 4 del reglamento (CE) Nº 443/2009

nos indica que sólo se usarán en el cálculo una parte de los vehículos registrados por cada empresa.

Los porcentajes de vehículos registrados que se contabilizan dependen de cada año. Esto permite a los

fabricantes reducir sus emisiones específicas pues en la media no entran los automóviles más

contaminantes. Los porcentajes dependiendo del año son:

• 65 % en 2012

• 75 % en 2013

• 80 % en 2014

Año WV POLO g CO2/km autorizados WV TIGUAN g CO2/km autorizados

2012-15 117,80 136,31

2016-18 116,87 135,37

2019 117,44 135,95

2020 85,85 99,33


7

• 100 % de 2015 a 2019

• 95 % en 2020

• 100 % al final de 2020 y en adelante

Se aprecia que pasados los años la norma cada vez es más restrictiva, aun así, el porcentaje de vehículos

que se tendrá en cuenta se reduce a principios de 2020, esto se hace, con toda certeza, para compensar

el endurecimiento de las emisiones autorizadas para cada fabricante que este año entra en acción, de

unos aproximados 130 gCO2/km a 95 gCO2/km.

Además, en el cálculo de las emisiones medias específicas de CO2 se tendrán en cuenta los llamados

Supercréditos. Cada turismo nuevo con emisiones específicas de CO2 por debajo de 50 gCO2/km

equivaldrá a:

• 3,5 vehículos en 2012




• 1 vehículo a partir de 2016

Pasado 2020, una vez el objetivo de emisiones se traslada a los 95 gCO2/km, se sigue con los

Supercréditos para los turismos que cumplan con unas emisiones específicas de CO2 por debajo de 50

gCO2/km. Los Supercréditos dependiendo de la fecha quedarían así:

• 2 vehículos en 2020



• 1 vehículo a partir de 2023

Finalmente, teniendo en cuenta las reducciones de CO2 logradas mediante el uso de tecnologías

innovadoras, el reglamento las llama Ecoinnovaciones, que comportará ciertas ventajas para el

fabricante que las pueda justificar, por ejemplo, aumentando el margen de emisiones en 7 gCO2/Km.

Memoria

8

2.1.1.3. Prima por exceso de emisiones

Si las emisiones medias específicas de CO2 de cada fabricante superan la tasa media de emisiones

autorizada para ese año el fabricante se verá obligado a pagar una prima por cada vehículo registrado.

Estas dependerán del número de gCO2/km en que las emisiones medias del fabricante superen a las

tasas medias autorizadas. Las primas se establecerán de la siguiente manera.

Hasta 2018:

• 5€ por el primer gCO2/km de exceso

• 15€ por el segundo gCO2/km de exceso

• 25€ por el tercer gCO2/km de exceso

• 95€ por cada gCO2/km de exceso por encima del tercero

A partir de 2019:

• 95€ por cada gCO2/km de exceso

Así pues, en el supuesto caso que en 2018 un fabricante tuviese un exceso de emisiones de 4g/km

pagaría según el artículo 9 del reglamento (CE) Nº 443/2009 para excesos de emisiones, hasta 2018:

((4 g CO2 /km — 3 g CO2 /km) × 95 €/g CO2 /km + 1 g CO2 /km × 25 €/g CO2 /km + 1 g CO2 /km × 15

€/g CO2 /km + 1 g CO2 /km × 5 €/g CO2 /km) × número de turismos

140 € × número de turismos matriculados

Si planteamos el mismo caso, un exceso de 4 gCO2/km a partir de 2019 tendríamos:

(4 g CO2 /km × 95 €/g CO2 /km) × número de turismos

380 € × número de turismos matriculados

El endurecimiento de las primas por exceso de emisiones de CO2 que se plantea al pasar de 2018 a

2019 es muy importante, sobre todo en los casos en que el fabricante supere la tasa autorizada por

pocos gramos de CO2 por kilómetro como en el caso planteado, pasando de pagar 140€ por cada

turismo nuevo matriculado ese año a pagar 380€.


9

Mayor implicación tiene esta subida de la prima por exceso de emisiones si se contextualiza con el

aumento de la severidad en las tasas de emisiones autorizadas que se puede ver en Cálculo de tasas

autorizadas y en la Tabla 1, pasando de un objetivo de emisiones de 130 gCO2/km marcado por la Unión

Europea a partir de 2012 a 95 gCO2/km a partir de 2020.

2.1.1.4. Resultados y consecuencias

En vista de las nuevas sanciones imponibles los distintos grupos y fabricantes han tenido que rebajar

sus emisiones, reduciendo lentamente la media de gramos de CO2 por kilómetro que se emiten en la

Unión Europea. El objetivo que marcó la Unión Europea para los primeros años del reglamento, una

emisión media de 130 gCO2/km en la UE, ha llegado a superarse como se puede ver en la

Tabla 2,alcanzando en el 2016 una media de 118,1 gramos por kilómetro en el global de la UE según

el estudio de Transporte & Environment (Todts 2019).

Memoria

10

Tabla 2: Media de emisiones por fabricante de 2013 a 2018. Fuente Transport & Environment con datos de European Environment Agency (Todts 2019).

Hay falta recalcar que del año 2016 al 2018 las emisiones medias de la EU subieron levemente, aun así,

quedando por debajo de los 130 gCO2/km. Esta subida, según los datos que nos aporta la European

Environment Agency, se debe a dos tendencias del mercado. La primera es la reducción del porcentaje

de compra de vehículos diésel, éstos en comparación a sus contrapartes de gasolina presentan unas

emisiones de CO2 por kilómetro más bajas. Por otro lado, la segunda tendencia que se observa

perjudicial para la media de emisiones de CO2 de la Unión Europea es el aumento de compra de

automóviles de clase SUV (sport utility vehicle) Tabla 3. Debido a su mayor peso y configuración, los

SUV de media resultan más contaminantes que otras configuraciones.


11

Tabla 3: Porcentaje de vehículos SUV sobre el total por fabricante de 2013 a 2018. Fuente: Transport & Environment con datos de European Environment Agency (Todts 2019).

Como ya se ha comentado, el objetivo marcado por la Unión Europea para los primeros años del

reglamento de media fue superado de forma general por los fabricantes. Contrariamente, el objetivo

que se marcó para 2020 de 95 gCO2/km queda muy lejos de los resultados actuales, más alejados aun

si se tienen en cuenta las dos tendencias de mercado ya comentadas que parecen alejar a los

fabricantes de las tasas objetivo. Así pues, medidas como los Supercréditos y Ecoinnovaciones toman

mayor importancia para intentar mejorar las medias. En el caso de los Supercréditos potenciando de

gran manera la venta de vehículos de bajas emisiones tales como vehículos eléctricos con batería,

híbridos e híbridos enchufables.

Memoria

12

Teniendo esto en cuenta, a los grandes fabricantes se les abren cuatro opciones para superar las bajas

tasas de emisiones de CO2 que se imponen a partir de 2020:

1. Aumentar las ventas de vehículos de bajas emisiones, como puedan ser PEV, HEV o FCEV.

2. Invertir en tecnologías que reduzcan de gran manera los consumos y emisiones, teniendo en

cuenta tecnologías híbridas.

3. Dedicar descuentos, promociones y mayor publicidad a la venta de vehículos pequeños y de

menor consumos.

4. Juntar ventas con otra compañía, como ha hecho el grupo FCA y Tesla.

La primera opción parece ser la que, a la larga, más futuro tiene para la gran mayoría de fabricantes y

por la cual el reglamento (CE) Nº 443/2009 tiene gran importancia para la electrificación del sector.

Además, aunque en otros países fuera de la EU no se sancionen las emisiones de CO2 y se sigan

vendiendo turismos con altos consumos y emisiones las tecnologías de bajas emisiones van a verse

obligadas a florecer.

Con todo esto, Toyota parece ser el fabricante que más cerca está de cumplir las tasas de emisiones

objetivo de 2020, gracias a su fuerte inversión en tecnologías híbridas. La alianza Renault-Nissan-

Mitsubishi es el segundo fabricante que más se acerca al objetivo de 95 gCO2/km de emisiones medias

específicas, esto gracias a su temprana adopción de gamas eléctricas. Compañías como Daimler y Volvo

poseen una gran distancia entre sus emisiones actuales y las que se esperan para 2020. Para reducir el

impacto estos dos fabricantes intentarán orientar gran parte de sus ventas hacia los híbridos

enchufables para 2020. Por otro lado, el grupo FCA se encuentra también muy alejado de las emisiones

esperadas para 2020, pero gracias al acuerdo con la compañía Tesla se sitúan muy cómodamente en

el rango esperado de emisiones.

Lo que está claro es que la mayoría de grandes fabricantes han esperado hasta el último momento

para cambiar de estrategia y superar los problemas que el reglamento (CE) Nº 443/2009 les impone

sobre las emisiones de CO2, centrándose en estrategias para sacar el mayor beneficio a corto plazo,

retrasando posibles inversiones que puedan reducir sus emisiones hasta el último momento.

La gran importancia que tiene este reglamento de la Unión Europea para el estudio de la futura

movilidad urbana es mayúscula. Como acabamos de ver el reglamento obliga a una gran cantidad de

fabricantes a replantear su estrategia de mercado para 2020, haciendo que abandonen la generalizada

estrategia de vender vehículos de combustión interna, como podrían ser los diésel y gasolina, y


13

empiecen a desarrollar tecnologías o plataformas de menor consumo, como podrían ser vehículos

eléctricos con batería, híbridos o enchufables. Esta estrategia se aplicará aún con más severidad a partir

de 2021, cuando el número de Supercréditos empiecen a disminuir y se empiece a tener en cuenta el

100% de la flota registrada cada año para el cálculo de la media de emisiones específicas de cada

fabricante, sin omitir las unidades más contaminantes.

2.2. Incentivos al vehículo eléctrico

2.2.1. Noruega

Actualmente Noruega es uno de los países con mayor aceptación del vehículo eléctrico a batería. De la

misma manera el mercado de los híbridos enchufables también está floreciendo, a grandes

velocidades, como se puede ver en Ilustración 2. En este país, las cuotas de mercado de los vehículos

convencionales de combustión interna están sufriendo una caída a gran velocidad, llegando a bajar del

50% del mercado en 2017. Así, las ventas de los ICE han sido superadas por las ventas de la suma de

vehículos enchufables e híbridos convencionales.

Ilustración 2: Cuota de mercado de turismos nuevos en Noruega. Fuente: Opplysningsrådet for veitrafikken (OFV).

Este hecho se debe, en gran medida, a los incentivos fiscales que se han ido aplicando gradualmente

en el país para la promoción de vehículos de cero emisiones, concentrándose especialmente a la hora

de conceder ayudas a los vehículos eléctricos con batería. Los incentivos con mayor peso para los

eléctricos se exponen a continuación:

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Po

rcen

taje

del

mer

cad

o (

%)

Año

Evolución del mercado de turismos - Noruega

ICE PEV + HEV

Memoria

14

• 1990 – Se quitan los impuestos de la compra o importación.

• 1996 – Se reduce el impuesto anual de circulación.

• 1997 – Abstención de pagar peajes. En 2019 los peajes vuelven a ser de pago, pero, como

máximo, se puede cobrar la mitad del precio normal.

• 1999 – Parking municipal gratuito. En 2017 pasa a establecer el precio el municipio, pero nunca

superando la mitad del precio normal.

• 2000 – 50% de ahorro en los impuestos para coches de empresa.

• 2001 – Se quita el VAT de 25% (equivalente al IVA español).

• 2003 – Se permite el uso del carril bus en Oslo. En 2005 se aplica en todo el país.

• 2009 – Acceso gratuito a ferris. En 2018 se pueden volver a cobrar, pero a un máximo del 50%

del precio normal.

• 2018 – Ayudas económicas por desechar una furgoneta convencional y cambiarla por una

eléctrica.

Sumado a todo esto, se debe considerar que en Noruega existen impuestos a las emisiones de CO2 y

NOx. Éstos se cobran al adquirir el vehículo y en el caso de los eléctricos el importe es siempre nulo

debido a la falta de emisiones de estos gases in situ.

Con todas estas medidas el vehículo eléctrico con batería florece rápidamente en Noruega, llegando a

los 200.000 vehículos únicamente eléctricos registrados en 2018 y siendo el Nissan Leaf, un BEV, el

coche más vendido ese año.

Teniendo en cuenta estas iniciativas se puede comparar el precio en corona noruega que tendría un

VW Golf con uno e-Golf en Noruega:


15

Modelo Volkswagen Golf Volkswagen e-Golf

Clase 1.0 TSI Businessline Exclusive

Precio de importación (NOK) 180.624 259.900

Impuesto al CO2 (NOK) 31.827 0

Impuesto al NOx (NOK) 2.263 0

Impuesto al peso (NOK) 21.526 0

Impuesto de desguace (NOK) 2.400 2.400

25% VAT (NOK) 59.660 0

Precio de venta final (NOK) 298.300 262.300

Tabla 4: Comparación entre precio Golf y e-Golf en Noruega. Fuente: EVS30 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium (Haugneland et al. 2017).

Además de las rebajas directas en el precio de compra gozaría de todas las ventajas en la circulación

mencionadas anteriormente, como podrían ser la rebaja en peajes, ferris o aparcamiento público y el

acceso a carriles bus. Haciendo así de la opción eléctrica una vía mucho más atractiva. Como resultado

de estas políticas se produce la entrada de cada vez más vehículos funcionales únicamente eléctricos,

como podría ser el ya mencionado Nissan Leaf, y se obtienen unas cuotas de mercado crecientes para

el sector de vehículos enchufables, tanto BEV como PHEV:

Ilustración 3: Cuota de mercado de PEV nuevos en Noruega. Fuente: Opplysningsrådet for veitrafikken (OFV).

0

5

10

15

20

25

30

35

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018Po

rcen

taje

del

mer

cad

o (

%)

Año

Evolución del mercado eléctrico - Noruega

BEV PHEV

Memoria

16

En Noruega, los PHEV no poseen el mismo número de ventajas que los vehículos únicamente

eléctricos, por lo que han visto disminuir su porción de mercado frente al creciente mercado del BEV.

2.2.2. China

China se presenta actualmente como uno de los países que más apuesta por el desarrollo de la

movilidad eléctrica, liderando las ventas mundiales de este tipo de vehículos. Los altos niveles de

contaminación que se dan en sus zonas urbanas e industriales y el interés por entrar en un mercado

creciente han hecho que el gobierno chino promocione con gran firmeza el sector de la movilidad

eléctrica. También juega un gran papel en este interés de China por el sector del EV el hecho que estos

vehículos, dependen en gran medida de baterías que, en su mayoría, serán fabricadas en la misma

China, al mismo tiempo que disminuyen su fuerte dependencia de la importación de petróleo.

Las grandes ciudades chinas siguen teniendo potestad en las regulaciones internas y, normalmente,

resultan incluso más estrictas en la promoción del vehículo eléctrico por los ya mencionados altos

niveles de polución o el interés en que fábricas del sector se instauren cerca de las respectivas ciudades.

En el caso de las medidas generales para el país chino, la principal es la instauración de un sistema de

créditos que los distintos distribuidores de vehículos deberán acatar con la finalidad de obligar a los

fabricantes a promocionar tanto PHEV como BEV. Los distintos vendedores deberán tener un número

de créditos equivalentes para cumplir con la normativa:

• 2019 - Créditos = Al 10% del total de ICE que vendan ese año.

• 2020 - Créditos = Al 12% del dotal de ICE que vendan ese año.

Con planes de aumentar estos porcentajes a lo largo de los siguientes años llegando a 2023 donde el

número de créditos debería ser igual al 18% (Argus Media 2018) de las ventas de vehículos que

funcionen por combustión.

Estos créditos no obligaban a vender un 10% de EV, por ejemplo, en 2019, según fuera la autonomía

eléctrica del EV éste computaba de forma distinta en el número de créditos. Pues, la venta de un BEV

con gran autonomía podría llegar a otorgar 6 créditos al igual que la venta de un FCEV, mientras que

los PHEV otorgaban 2, fijando también así una prioridad en el tipo de EV que se prefiere vender. Este

plan de créditos es muy parecido e incluso está inspirado en el sistema establecido en el estado de

California, en Estados Unidos.

El no cumplir con estas tasas de crédito puede acarrear severas compensaciones económicas e incluso

la imposibilidad de presentar y vender nuevos modelos en el mercado chino. Estos créditos se pueden


17

comprar a manufacturas que les sobren, haciendo en China aún más rentable la venta de los distintos

EV ya nombrados. Además, como muchos de los fabricantes extranjeros no llegarán a las cuotas de

créditos necesarias, deberán comprarlas a empresas chinas mucho más centradas en la fabricación de

vehículos eléctricos como la empresa BYD o el gigante Geely, otorgando mayor poder a los fabricantes

chinos.

Por otro lado, algunas ciudades chinas instauran sistemas como el de cobrar un sobrecoste para

matricular el vehículo en la ciudad o incluso la asignación de este derecho a través de loterías como es

el caso de Beijín, donde se tiene cerca de 0,05% de posibilidades de obtener una matrícula. En muchas

ciudades los vehículos enchufables se ven exentos de estas restricciones haciéndolos altamente

atractivos. De este modo, tanto Shanghái como Shenzhen tuvieron mayor número de ventas de PEV

en 2018 que las que hubo en toda Noruega o Alemania en el mismo año (McKerracher et al. 2019).

Memoria

18

3. Configuraciones de vehículos rodados

3.1. Vehículos de combustión interna - ICE

Los vehículos de combustión interna apodados ICE debido a su nombre inglés “Internal Combustion

Engine” son el tipo de vehículo más común en la actualidad, tanto los turismos a gasolina como los

diésel pertenecen a esta categoría, pues en ambos casos la propulsión del vehículo se debe a la quema

controlada de un combustible fósil que normalmente se extrae del petróleo como es el caso de la

gasolina. Existen combustibles, como el biodiésel, que no se obtienen del petróleo, pero su uso es

minoritario.

Su funcionamiento es relativamente simple si se los compara al de otros tipos de propulsión que se

verán posteriormente como los híbridos o los basados en pila de hidrogeno. Sumado a esto, está la

realidad que tienen, con diferencia, el mayor desarrollo tecnológico pues el mercado se ha centrado

en esta variante de propulsión desde hace más de un siglo. La mayoría de grandes fabricantes se centró

en esta disposición para la fabricación de sus modelos, llegando a perfeccionar en gran medida su

funcionamiento, obteniendo mejores rendimientos, consumos y potencias, al mismo tiempo que se

reducían sus emisiones. Actualmente también son los vehículos cuyo precio de venta puede ser menor

en comparación con las demás tecnologías, además cuentan con mayor variedad de modelos y tipos

distintos donde escoger.

Sumado a esto, al ser el sistema más común de propulsión dispone de grandes infraestructuras de

abastecimiento de combustibles en la mayoría de países. Por otro lado, el rellenado de los depósitos

se hace a gran velocidad y otorga grandes autonomías hasta próximas recargas.


19

Ilustración 4: Esquema ICE. Fuente: Elaboración propia.

La Ilustración 4 muestra de manera muy simplificada el funcionamiento de un ICE. Como se había

comentado la propulsión de éstos se debe a la combustión controlada que se da en el interior del

motor de combustión interna, el trabajo que se genera en el motor es posteriormente transmitido a

las ruedas mediante distintos sistemas. Por otro lado, el vehículo dispone de un depósito donde se

almacena el combustible que posteriormente se usará, el depósito se rellena de manera externa en las

muchas instalaciones preparadas para ello.

Hace falta recalcar que la quema de estos fueles genera humos entre los cuales encontramos CO2, un

gas que como se ha podido ver en los antecedentes se encuentra bajo severos controles i regulaciones.

3.1.1. Vehículos bi-fuel – GLP y GNC

Existen adaptaciones que permiten al motor convencional de gasolina ser alimentado por otro tipo de

combustible además de la gasolina, el GLP es el más común de estos combustibles y sus siglas

provienen de “Gas Licuado del Petróleo”, conocido internacionalmente como LPG por las siglas en

inglés. El GLP está formado principalmente por propano y butano y se almacena en tanques a presión

y estado líquido. Como se puede ver en los gráficos siguientes, este combustible reduce en gran medida

las emisiones de CO2 comparando con la gasolina.

Memoria

20

Ilustración 5: Comparación de emisiones CO2 entre gasolina y GLP en ciclo urbano. Fuente: Advances in Production Engineering & Management (Tasic, Pogorevc, y Brajlih 2011).

Ilustración 6: Comparación de emisiones CO2 entre gasolina y GLP en ciclo no urbano. Fuente: Advances in Production Engineering & Management (Tasic, Pogorevc, y Brajlih 2011).

Del mismo modo existe el GNC o Gas Natural Comprimido siendo sus siglas internacionales CNG por

“Compressed Natural Gas”. Este segundo combustible alternativo está formado principalmente por

metano. La utilización de estos vehículos en el ámbito privado es más escasa pues dispone de menor

infraestructura de carga. Además, la adaptación a GNC resulta más costosa y pesada que la de GLP

debido a que el gas se almacena en tanques a mucha más presión que en los GLP. Aun así, esta

tecnología empieza a destacar pues el grupo Volkswagen decidió invertir en ella estos últimos años y

resulta ser aún más limpia que el GLP.


21

Así pues, los vehículos bi-fuel disponen de un depósito convencional donde se almacena el combustible

fósil convencional y paralelamente poseen un tanque a presión que contiene el otro combustible a la

presión pertinente. Mediante un selector o a través de una centralita se escoge el tipo de combustible

que se prefiere utilizar.

3.2. Vehículos híbridos eléctricos – HEV

Los vehículos híbridos eléctricos son apodados HEV en la comunidad internacional por las siglas de su

nombre inglés “Hybrid Electric Vehicle”. Son vehículos que usan tanto los combustibles fósiles como

la electricidad como método de propulsión. La idea detrás de esto es evitar mediante la propulsión

eléctrica los regímenes de revoluciones menos óptimos para los motores de combustión interna, como

podría ser el momento de arrancar la marcha. Los HEV han obtenido gran relevancia esta última

década gracias a los mejores consumos respecto a sus competidores de combustión interna

convencionales, sobre todo en ciclos urbanos.

Este tipo de vehículo usa como fuente principal de energía los combustibles fósiles, principalmente la

gasolina común y solo requiere de esta para su funcionamiento. Así pues, su reabastecimiento es igual

de sencillo y rápido que en los ICE obteniendo autonomías muy similares o incluso superiores a los de

estos últimos.

Una de las características que más ventaja les brinda es el uso de la frenada regenerativa,

transformando parte de la energía cinética que lleva el vehículo antes de frenar en energía eléctrica

que se almacena y posteriormente se usa como fuente de propulsión. Esta frenada regenerativa

también se puede dar en situaciones de conducción favorables como pueden ser pendientes. Esto les

brinda un mayor aprovechamiento de los recursos y por tanto mejor consumo.

Hace falta recalcar que estas mejoras no salen a coste cero pues tener dos modos de propulsión

aumenta tanto los costes debidos a una mayor complicación en la fabricación y diseño como los pesos

del vehículo. Siendo este incremento de peso especialmente importante pues cuanto más pesado es

el vehículo más difícil de mover y por tanto mayores consumos. El uso de los frenos regenerativos y el

cambio inteligente entre tipos de propulsión suple, normalmente, este inconveniente.

Del mismo modo que en los vehículos de combustión interna convencionales, la combustión de

combustibles fósiles genera gases contaminantes como el CO2, pero la mayor eficiencia de los HEV

gracias a la combinación de fuentes de propulsión hace que las emisiones normalmente sean menores.

Encontramos distintas configuraciones de HEV:

Memoria

22

3.2.1. HEV en paralelo

Ilustración 7: Esquema HEV paralelo. Fuente: Elaboración propia.

En esta distribución el vehículo dispone de dos motores, uno de combustión interna y otro eléctrico.

En esta configuración ambos tienen la capacidad de aportar la tracción necesaria para mover el objeto.

Así pues, se podría dar la situación en la que solo el motor eléctrico proporcionara tracción, o aquella

en la que fuera solo el motor convencional de combustión interna el que se la proporcionara. También

se puede dar que ambos motores ayuden en la obtención del movimiento. Esto se consigue mediante

pesadas y complejas cajas de cambio automáticas que logran sincronizar los dos pares.

Como se había comentado, los vehículos híbridos eléctricos solo se reabastecen a través del llenado

de su depósito de combustible, normalmente con gasolina. La parte eléctrica depende íntegramente

del motor convencional haciendo que el rellenado de estos vehículos sea tan simple como en el caso

de los ICE.

La batería que alimenta el tren eléctrico de los híbridos en paralelo generalmente no dispone de gran

capacidad. Las baterías usadas por Toyota, en su muy popular Prius híbrido, tienen una capacidad

1,310kWh(Orecchini y Santiangeli 2010) lo que le proporciona unas muy pobres autonomías en modo

únicamente eléctrico, confiando la tarea de recargar esta pequeña batería al motor de combustión

interna y su mayor depósito de gasolina.


23

El hecho de poseer dos trenes motores les otorga un sobrepeso considerable, más teniendo en cuenta

el complejo sistema de transmisión que se requiere para sincronizar las dos fuentes de par motor.

Lo interesante en estos vehículos es la facilidad que tienen para alternar la fuente de par motor

intentando que ambos motores trabajen en los regímenes más beneficiosos e, incluso, colaboren en

situaciones de alta demanda. Junto con la frenada regenerativa que proporciona el tren eléctrico hace

de ésta una muy atractiva combinación para lograr menores consumos y mayores eficiencias.

Los llamados “mild HEV” forman parte de este grupo paralelo y son vehículos que cuentan con una

parte eléctrica muy débil. Esta parte eléctrica se ocupa normalmente de la función Start&Stop y en

ocasiones puede aportar un muy limitado par motor al sistema, como en el caso de un arranque de

marcha. Gozan de una reducida frenada regenerativa que permite cargar la batería que habitualmente

tiene un tamaño muy reducido.

3.2.2. HEV en serie

En el caso de esta configuración hibrida el vehículo solo dispone del motor o motores eléctricos para

el aporte del par motor necesario para desplazamiento. Quedando así relegada la figura del motor de

combustión interna a la de generador eléctrico, cuya única función es la de aportar electricidad a la

mitad eléctrica del vehículo. También son conocidos por EREV, siglas que provienen de “Extended

Range Electric Vehicle”(Herrmann y Rothfuss 2015), aunque normalmente estos EREV son vehículos

enchufables, formando parte en esos casos del grupo Vehículos híbridos eléctricos enchufables –

PHEV.

A simple vista podría parecer una configuración sin sentido a causa de la perdida de rendimiento al

pasar de una energía a la otra, pero la gracia de esta configuración reside en que el motor de

combustión trabaja siempre en regímenes de revoluciones muy favorables, logrando los mejores

rendimientos, además se pueden instalar motores pequeños con prestaciones limitadas, pero con

consumos bajos.

A causa de no colaborar las dos motorizaciones en el movimiento la parte eléctrica tiene,

normalmente, una mayor potencia que en los híbridos eléctricos en paralelo. Por otro lado, las baterías

no tienen por qué ser mucho mayores que las de los paralelos, los fabricantes usan en muchos casos

las baterías que ya se emplean en los HEV en paralelo.

Memoria

24

Ilustración 8: Esquema HEV Serie. Fuente: Elaboración propia.

Como todo HEV la recarga que necesita es el rellenado de su depósito de combustible del que obtiene

grandes autonomías en un tiempo de recarga mínimo y con la misma disponibilidad de estaciones que

un ICE.

Esta configuración sigue disponiendo de las ventajas de la motorización eléctrica teniendo en este caso

frenadas regenerativas incluso más potentes gracias a la mayor potencia del motor o motores

eléctricos.

3.3. Vehículos híbridos eléctricos enchufables – PHEV

Esta configuración es la evolución del hibrido eléctrico convencional, dotándolo de capacidad para ser

recargado a partir de la red eléctrica, acercando cada vez más el vehículo de combustión interna hacia

el únicamente eléctrico.

La nomenclatura PHEV provienen como en otros casos de sus siglas inglesas en este caso “Plug-in

Hybrid Electric Vehicle”(Herrmann y Rothfuss 2015) denotando y enfatizando su capacidad de ser

enchufado para recargar su batería.


25

Ilustración 9: Esquema PHEV Paralelo. Fuente: Elaboración propia.

A diferencia de los HEV estos gozan de baterías de mayor tamaño cuyas autonomías varían en gran

medida dependiendo del modelo y fabricante, pero en general son capaces de cubrir las necesidades

energéticas de pequeños desplazamientos. Al poder usar en mayor medida el tren eléctrico y teniendo

en cuenta que este tiene emisiones de gases nulas en el lugar de funcionamiento, muestra mayor

atractivo que su hermano no enchufable respecto a las perspectivas de emisiones.

Al ser un vehículo hibrido posee las mismas ventajas que se especificaron en el HEV respecto al ICE

convencional, pero en este caso tiene dos formas de obtener energía exterior, tanto rellenando el

depósito de combustible fósil como recargando la batería a través de la red eléctrica. Obteniendo así

la rapidez de abastecimiento y disponibilidad del vehículo de combustión interna, al mismo tiempo que

puede recargarse en paradas de mayor duración.

Los PHEV pueden tener configuraciones en paralelo y en serie del mismo modo que los HEV, la única

diferencia respecto a sus hermanos no enchufables sería el sistema de carga y mayor capacidad de las

baterías.

Memoria

26

3.4. Vehículos eléctricos con batería – BEV

Los vehículos eléctricos con batería únicamente confían en la electricidad como fuente de energía en

todas las partes de su funcionamiento, las siglas BEV provienen del inglés, llamándose en este idioma

“Battery Electric Vehicle”(Herrmann y Rothfuss 2015).

Ilustración 10: Esquema BEV. Fuente: Elaboración propia.

El BEV tiene un funcionamiento muy simple, almacena electricidad en grandes baterías que

posteriormente alimentarán el funcionamiento del motor o motores eléctricos de que dispone el

vehículo. Al tener tren eléctrico dispone de frenada regenerativa que regenerará parte de la energía

cinética que se pierde en las frenadas y las transforma en energía eléctrica que se almacena de nuevo

en las baterías, esto también aplica a situaciones de conducción favorables donde el coche se acelera

en exceso como podrían ser descensos de pendientes.

El gran tamaño y peso de las baterías que emplea este tipo de vehículo para obtener autonomías

similares a sus homólogos de combustión le otorga generalmente una masa superior. Además de ser

las baterías un elemento de gran coste, económico y medioambiental, que empeoran en gran medida

el precio y emisiones de estos BEV, esto se trata más a fondo en los apartados Baterías y Vida útil. Con

esto entran en juego vehículos eléctricos de poca autonomía pensados únicamente para trayectos

urbanos cuyo coste y peso es menor.


27

El hecho de ser una disposición sólo eléctrica provoca que su única fuente de energía externa sea la

recarga eléctrica, cuando se los enchufa. Esto les otorga el mayor tiempo de reabastecimiento entre

las distintas configuraciones, aún en instalaciones especializadas en obtener grandes velocidades de

recarga como podrían ser los Superchargers de la marca Tesla. Además, la disposición de puntos de

recarga es menor que la de estaciones con combustibles fósiles convencionales como gasolina o diésel

lo que resulta un inconveniente.

Por otro lado, el BEV no emite ningún residuo por sí mismo en su funcionamiento; deberán estudiarse

las fuentes de la electricidad consumida pero, como tal, el vehículo no emite ningún tipo de partícula.

Esto le dota de gran atractivo hacia las normativas sobre gases contaminantes, por ejemplo, en Europa

este tipo de vehículo ayuda a reducir las medias de emisión del respectivo fabricante, véase Legislación

Europea - Reglamento (CE) Nº 443/2009. Además de atraer a un creciente público con inquietudes por

el mantenimiento del medio ambiente.

3.4.1. Vehículos eléctricos enchufables – PEV

Al compartir una relevante característica común como es el hecho do poder recargar sus batería a

través de la red eléctrica, el subgrupo de enchufables formado por Vehículos eléctricos con batería –

BEV) y Vehículos híbridos eléctricos enchufables – PHEV) tiene las siglas PEV, refiriéndose a “Plug-in

Electric Vehicle” del lenguaje inglés.

3.5. Vehículos de pila de combustible – FCEV

Los FCEV son los comúnmente llamados coches de hidrógeno, pues almacenan la energía para su

funcionamiento en forma de hidrógeno en un resistente tanque a presión. Las siglas FCEV provienen

del nombre inglés “Fuel Cell Electric Vehicle”(Herrmann y Rothfuss 2015). Como su nombre inglés

indica el vehículo también cuenta con una parte eléctrica, siendo de gran importancia pues será la que

aporte el par motor.

Memoria

28

Ilustración 11: Esquema FCEV. Fuente: Elaboración propia.

El funcionamiento de estos automóviles es complejo, tiene similitud con los vehículos híbridos en serie

pues como en ese caso el combustible solo se usa para generar electricidad que alimentara el tren

eléctrico. El encargado de generar la propulsión es su o sus motores eléctricos. En este caso la

generación de electricidad se lleva a cabo de una forma menos convencional, en la pila de hidrógeno

se produce una reacción al juntar el hidrógeno del tanque con oxígeno que se obtiene del aire, como

resultado de esta se consigue agua y electricidad.

Como se ve en la Ilustración 11 el oxígeno necesario para la reacción es obtiene, normalmente, a través

del aire que entra por la parrilla frontal al moverse el vehículo, así pues la reacción en la pila de

hidrogeno no podrá llevarse a cabo en parado, obligando a los fabricantes a dotar de una pequeña

batería que supla momentos de escasez de oxígeno. Estas baterías no son de gran tamaño, fabricantes

como Toyota usan actualmente las mismas baterías en sus HEV que con estos FCEV. Aun así, al llevar

un tren eléctrico completo se consigue la capacidad de regenerar electricidad en situaciones de

circulación favorables o en frenadas, mediante la frenada regenerativa.

El hidrógeno se almacena en un tanque a elevada presión y este se rellena en instalaciones

específicamente preparadas para ello, actualmente resultan muy escasas estas instalaciones, haciendo

así difícil su repostaje. Por otro lado, la recarga de hidrógeno se lleva a cabo en pocos minutos, siendo

un poco más lento que el llenado de un vehículo de combustión interna convencional y consiguiendo

autonomías muy parecidas a las de estos.


29

Tanto el tanque como la pila de hidrogeno son elementos actualmente caros y pesados haciendo de

este tipo de vehículo uno con un costoso precio de adquisición. Aun con este gran peso los buenos

rendimientos y ventajas que aporta la conducción eléctrica hacen de estos vehículos una buena opción,

consiguiendo que sobre todo el mercado asiático se interese en su desarrollo.

Así pues, esta configuración sólo emite como resultado agua para funcionar y al igual que en el BEV si

la manera como se ha obtenido el hidrogeno no se tiene en cuenta a la hora de considerar sus

emisiones directas, este vehículo se vuelve muy atractivo para la superación de normativas para el

control de emisiones.

Memoria

30

4. Vehículos Eléctricos

Los vehículos eléctricos han ganado popularidad en los últimos años, tanto vehículos únicamente a

batería como las múltiples configuraciones de híbrido que existen y vehículos de pila de hidrógeno.

Todas las configuraciones resultan relevantes, pero se hará hincapié en aquellas enchufables

(Vehículos eléctricos enchufables – PEV), siendo estas Vehículos eléctricos con batería – BEV y

Vehículos híbridos eléctricos enchufables – PHEV.

Los HEV convencionales, aunque tengan un tren eléctrico funcional, basan su funcionamiento en su

motor de combustión interna, convirtiendo estos vehículos en poco interesantes para el análisis de

una movilidad principalmente eléctrica.

Así pues, los PEV proporcionan múltiples beneficios medioambientales, sociales y para la salud, al

centrar en mayor medida o totalmente su propulsión en su parte eléctrica. Entre estos se encuentran:

• Eficiencia energética: La motorización eléctrica aprovecha de manera más eficaz la energía que

se le brinda, pudiendo tener un gasto de recursos inferior que los convencionales vehículos de

combustión interna.

• Contaminación del aire: Gracias a que la propulsión eléctrica no genera humos in situ, los

vehículos eléctricos tienen gran importancia para abordar problemas de exceso de polución,

poniendo hincapié en zonas de enorme densidad de tráfico rodado, como podrían ser

ciudades.

• Gases de efecto invernadero: La creciente movilidad eléctrica juntamente con el creciente

desarrollo en fuentes de electricidad sostenibles puede generar reducciones significativas en

las emisiones de gases de efecto invernadero debidas al transporte, comparándolas con las

emisiones derivadas de la movilidad rodada basada en vehículos Vehículos de combustión

interna - ICE.

• Seguridad energética: Los PEV reducen la dependencia de la movilidad rodada a los

combustibles basados en petróleo. La posibilidad de generar la electricidad que propulsa los

vehículos de maneras no dependientes del petróleo reduce la necesidad de importar crudo de

muchos países. Sumado a esto, la variedad de modos de generar electricidad y el hecho que,

normalmente, se genere en el mismo país, blinda la disponibilidad de energía para el

transporte rodado.

• Reducción de ruido: Los motores eléctricos que se emplean en los distintos EV son más

silenciosos que los motores convencionales de combustión interna, reduciendo pues, la

contaminación acústica causada por el transporte rodado.


31

Así pues, aunque en algunos países la transición a la movilidad eléctrica está en una fase muy

temprana o inexistente, en la mayoría de grandes mercados automovilísticos las flotas de

vehículos eléctricos se expanden a buen ritmo. Sumado a esto, las políticas para la reducción de

emisión de gases de efecto invernadero que se están tomando en diversos países, comentadas en

el apartado Antecedentes proporciona una aun mayor importancia al vehículo de propulsión

eléctrica, llegando a forzar su desarrollo al marcar cuotas obligatorias de BEV en distintos países.

Otros factores como la caída de precios de las baterías, que se trata en Coste kWh y la creación

de infraestructuras dedicadas a estos PEV como podría ser unas buenas redes de carga, hace del

transporte eléctrico una opción más atractiva. Planteando también modos muy distintos de

movilidad, como podrían ser vehículos con poca autonomía, pensados para trayectos únicamente

urbanos.

En el sector urbano destaca la proliferación de modos no convencionales de movilidad como

podría ser el llamado vehículo compartido, que florecen, en parte, gracias al uso intensivo de

vehículos únicamente eléctricos que brindan ciertas características apropiadas para el

funcionamiento de este tipo de transporte, como podría ser la activación a distancia de los

vehículos de forma sencilla o el bajo coste de funcionamiento.

Así pues, en este apartado se pondrá especial atención en la evolución e incorporación de los

vehículos eléctricos enchufables que parecen ser un factor disruptivo en el cómo se plantea la

movilidad actualmente, siendo estos tanto híbridos enchufables como vehículos eléctricos a

batería. Los vehículos eléctricos con pila de hidrogeno también presentan la mayoría de ventajas

que sus contrapartes enchufables, pero su implantación masiva parece más distante y lenta que

la de los ya presentes enchufables. Los FCEV gozan de mayor desarrollo e inversión en países

asiáticos como Japón o Corea, mientras países occidentales centran en mayor medida sus planes

de futuro en las tecnologías enchufables.

4.1. Emisiones de CO2 del vehículo eléctrico enchufable

4.1.1. Generación eléctrica

En muchas ocasiones se considera que la motorización eléctrica no emite ningún gas de efecto

invernadero, pues en el vehículo como tal no se genera ningún tipo de humo. En los vehículos de

combustión interna, por otro lado, la etapa que va del depósito a la rueda es la fase más contaminante.

Todo lo contrario, sucede en los EV, pues la etapa donde la electricidad pasa de las baterías al motor

no produce ningún residuo in situ.

Memoria

32

Aun así, la utilización de flotas eléctricas sí acarrea la emisión de gases de efecto invernadero, pues,

aunque no dependa directamente del vehículo, las fuentes de las que proviene la electricidad sí pueden

ser partícipes de emisiones de gases contaminantes. De este modo, las emisiones de un enchufable

variaran según el origen de la electricidad que lo alimenta, haciendo que un vehículo eléctrico pueda

causar emisiones muy diversas dependiendo del país o región en que se recargue.

Este hecho entrelaza la creciente demanda de vehículos eléctricos con la manera en que se genera la

electricidad. Dando especial relevancia a las fuentes renovables o de bajas emisiones, si el objetivo es

reducir la polución que se emite. Así pues, se pueden estudiar las emisiones de dióxido de carbono

producidas por vehículos eléctricos tanto a lo largo de su ciclo de vida como sólo en su utilización,

comparando distintas regiones y enfoques de generación eléctrica.

Ilustración 12: Emisiones de CO2 directas del BEV por región. Asunción sobre consumo: BEV–19,4 kWh/100km. Fuente: Elaboración propia con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España , U.S Department of Energy, Electrycity Map.

En la gráfica anterior se ve con claridad la importancia que tiene la fuente de generación eléctrica para

reducir las emisiones de los vehículos propulsados eléctricamente. En este caso las emisiones directas

son aquellas que se calculan sólo teniendo en cuenta el coste de la generación eléctrica como tal, sin

considerar la construcción de instalaciones, su mantenimiento o sobrecostes.

Así pues, regiones con gran utilización de energías renovables como son Noruega y el estado de Idaho,

ambas zonas muy dependientes de la electricidad hidráulica, poseen unas emisiones directas muy

bajas o en el caso de Noruega incluso nulas en ciertas franjas horarias.

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España Noruega Polonia Texas Idaho Wyoming EE.UU.

g C

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q/k

m

Emisiones CO2 directas


33

Por otro lado, cuanto más dependiente es una región de energías menos limpias, como podría ser el

gas y el carbón para la generación eléctrica, más contaminantes resultan los vehículos que utilizan esa

energía. Tanto Polonia como el estado de Wyoming generan mayoritariamente su electricidad a través

de la quema de carbón, haciendo que un vehículo únicamente propulsado por la energía polaca supere

la marca de los 102 gCO2eq/km y de peor manera uno que solo use la energía de Wyoming que emite

unos 129 gCO2eq/km. Con estas cifras, un vehículo híbrido enchufable en Wyoming contamina más al

usar su tren eléctrico alimentado por la red, que al moverse mediante su motor de combustión interna.

El caso de los estados de Idaho y Wyoming es sorprendente, pues siendo estados vecinos, el modo en

que generan electricidad es muy dispar, provocando la gran diferencia en emisiones por la utilización

de vehículos eléctricos enchufables.

En medio de estos encontramos regiones como España, Texas o el global de Estados Unidos cuyas

fuentes de electricidad son más diversas. Aunque no dependen totalmente de las fuentes renovables

poseen una mayor tasa de éstas, haciendo que los vehículos propulsados por sus electricidades, aun

no siendo ideales, resulten menos contaminantes que sus contrapartes alimentadas por combustibles

fósiles.

Así pues, al comparar estas emisiones con las marcadas como objetivo de la Unión Europea para 2020

que se pueden ver en Antecedentes y son de 95 gCO2eq/km, se aprecia como los vehículos eléctricos

no son por si mismos la solución al problema de las grandes emisiones de gases de efecto invernadero

del sector transporte. Los PEV pueden llegar a ser muy poco contaminantes, como en los casos de

Noruega y Idaho, si se implementan en conjunción con una red eléctrica limpia, pero al ser alimentados

por electricidad poco sostenible puede acarrear incluso mayores emisiones que sus contrapartes ICE o

HEV. Aun así, los números que el PEV arroja son muy prometedores, pues a diferencia de los vehículos

basados en la combustión interna donde las emisiones son difícilmente reducibles pues ya se ha

logrado un muy alto nivel de perfeccionamiento, el vehículo eléctrico enchufable y la generación

eléctrica presentan un mucho más amplio margen de mejora en cuanto a emisiones se refiere.

Para aproximar con mayor exactitud las emisiones reales del PEV, en su modo eléctrico alimentado por

la red, se debe tener en cuenta también todos los procesos que emiten CO2 en el ciclo de generación

eléctrica, como podrían ser la construcción de infraestructuras, minado de materiales, o el mismo

mantenimiento de las instalaciones. Así pues, las emisiones de CO2 por kilómetro, teniendo en cuenta

todo el proceso para generar la electricidad de las distintas regiones antes estudiadas, se muestra en

la Ilustración 13.

Memoria

34

Ilustración 13: Emisiones de CO2 con ciclo completo de generación del BEV por región. Asunción sobre consumo: BEV– 19,4 kWh/100km. Fuente: Elaboración propia con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España, U.S Department of Energy, Electrycity Map.

Donde se observa que todas las emisiones anteriormente comentadas aumentan de media unos

10gCO2eq/km, destacando el caso de Noruega que en emisiones directas tenía un casi nulo aporte

contaminante gracias a la producción eléctrica renovable, con el ciclo completo, más realista, crece

sólo hasta unos diminutos 6,7 gCO2eq/km de emisión de un BEV alimentado por energía noruega.

En vista de la Ilustración 12 e Ilustración 13 queda patente que si el objetivo es reducir la emisiones

generales de gases de efecto invernadero debidos al transporte la solución, no solo pasa por la

electrificación del sector i reducción de vehículos de combustión interna, sino por la combinación de

esta mayor electrificación con una generación eléctrica menos contaminante. Aun así, en zonas de alta

densidad rodada el mayor uso de PEV, incluso alimentados por redes eléctricas poco sostenibles,

puede tener un muy beneficioso efecto gracias a la capacidad de no emitir humos en el lugar de

funcionamiento del vehículo, véase Vehículo eléctrico en ciudades.

De este modo cobran aún más relevancia para la reducción de emisiones de gases de efecto

invernadero planes o medidas que busquen la más limpia producción eléctrica, como el de la Unión

Europea que plantea la implantación de al menos 27% de cuota eléctrica renovable para 2030

(Comisión Europea 2015), pues con la creciente incorporación de flotas eléctricas se reducirían

directamente las emisiones debidas al sector del transporte.

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gCO

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/km

Emisiones CO2 ciclo completo


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4.1.2. Vida útil

En la valoración de las repercusiones ambientales causadas por el transporte eléctrico se debe también

considerar los gases de efecto invernadero vertidos en la fabricación de estos vehículos, cuyo coste

medioambiental en la fabricación y posterior desmantelamiento suele acarrear mayores emisiones

que su contraparte de combustión interna.

Las importantes baterías de los vehículos enchufables son responsables en gran medida del

incremento de coste de manufactura en cuanto a emisiones, así pues, en la fabricación de una batería

de 38 kWh que permita recorrer unos 200 km, se emite 12% del total de gases de efecto invernadero

que emitirá dicho vehículo en su ciclo de vida, teniendo en cuenta la intensidad de emisiones en la

generación de electricidad media mundial de 2018 de 518 gCO2eq/kWh (Till Bunsen et al. 2019a). Del

mismo modo una batería de 78kWh que permita un rango de unos 400 km sería responsable de hasta

el 22% de gases emitidos durante su funcionamiento total.

Ilustración 14: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 38 kWh (BEV con rango de 200 km),78 kWh (BEV con rango de 400 km) o 10,5 kWh (PHEV con rango 55 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; BEV (con rango de 200 km) - 19,0 kWh/100 km, BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100 km; FCEV 3,7 l/100 km; PHEV es una combinación de 40% ICE y 60% BEV; combustible gasolina; generación eléctrica - 518 gCO2eq/kWh (media mundial 2018); generación hidrógeno 3,2 kgCO2eq/l Fuentes: Adaptación de Global EV Outlook 2019(Till Bunsen et al. 2019a)

Las emisiones aproximadas para un uso similar de los distintos tipos de vehículos de tamaño medio se

observan con claridad en Ilustración 14. En ella se observa que tanto PHEV como BEV, aun teniendo

pocas o incluso nulas emisiones por quema de combustible, debido al gran coste de la generación

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ICE HEV PHEV BEV-200 BEV-400 FCEV

t C

O2e

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Emisiones durante el ciclo de vida

Materiales, componentes y fluidos Ensamblado, desmantelamiento y reciclaje

Fabricación de baterías Generación del combustible y electricidad

Combustión del combustible

Memoria

36

eléctrica y manufactura de las baterías, a fin de cuentas, producen una emisión total no tan baja como

se esperaría.

Aun así, también queda claro que la mayor implantación de flotas enchufables, tanto BEV como PHEV

podría colaborar en la reducción de emisiones de CO2 pues ambas configuraciones producen unas

emisiones totales menores que las de los vehículos ICE. De la misma manera la creciente tendencia del

mercado hacia los HEV también debería ayudar, comparándolo con la utilización únicamente de

vehículos de combustión interna convencionales. Con estos números cada tipo de vehículo ahorraría

porcentualmente en emisiones de CO2 respecto al ICE:

• HEV – 19,5%

• PHEV – 27,9%

• BEV con autonomía de 200 km – 34,2%

• BEV con autonomía de 400 km – 24,0%

• FCEV – 19,8%

Estas reducciones, aun así, son considerando que la generación eléctrica supone 518 gCO2eq/kWh

homogéneamente en un global mundial, pero, como se especifica en Generación eléctrica, el coste

medioambiental es muy variable según la zona o región donde la corriente se produzca. De este modo,

la Ilustración 14, no permite observar el impacto que los distintos vehículos tienen respecto al total de

emisiones de CO2 a lo largo de su vida útil en zonas con distinta política energética. Para apreciar el

potencial de un vehículo enchufable se debería comparar el efecto que estos pueden tener en distintas

regiones. En las próximas ilustraciones se trabajará con un pequeño espectro de regiones con el fin de

comparar los distintos impactos medioambientales de los vehículos.


37

Ilustración 15: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio y del BEV en distintas regiones. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 78 kWh (BEV con rango de 400 km; química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100 km; combustible gasolina. Fuentes: Adaptación de Global EV Outlook 2019 (Till Bunsen et al. 2019a) con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España, U.S Department of Energy, Electrycity Map.

Ilustración 16: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio y del PHEV en distintas regiones. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 10,5 kWh (PHEV con rango 55 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; PHEV es una combinación de 40% ICE y 60% BEV; combustible gasolina. Fuentes: Adaptación de Global EV Outlook 2019 (Till Bunsen et al. 2019a) con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España, U.S Department of Energy, Electrycity Map.

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ICE HEV BEV - Global BEV - ES BEV - NO BEV - WY

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Emisiones ciclo de vida ICE - BEV 400




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ICE HEV PHEV - Global PHEV - ES PHEV - NO PHEV - WY

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q

Emisiones ciclo de vida ICE - PHEV




Memoria

38

Así pues, el vehículo eléctrico a batería de 400 km de autonomía en las distintas regiones conseguiría

unos ahorros diversos de emisiones de CO2 equivalente respecto a los vehículos de combustión interna

a lo largo de la vida útil. Considerando que las emisiones del ICE no varían entre regiones, los ahorros

aproximados entre el coche ICE medio y uno BEV con 400 km de autonomía serían:

• España, ahorro del 49,7%

• Noruega, ahorro del 64,9%

• Wyoming, ahorro del 6,5%

Considerando la reducción que se aportaba al hacer el cálculo con las cifras globales, tanto el BEV de

400 km español como el noruego contaminarían cerca de 25% y 41% menos que el BEV de 400km

medio mundial respectivamente. Todo lo contrario, sucede con el BEV recargado en Wyoming, pues,

aunque menos contaminante que el ICE medio, resulta 17,5% peor que el BEV de 400km medio

mundial debido a la muy contaminante red eléctrica de la región. Esta poca reducción en regiones

donde la electricidad es muy sucia haría más conveniente el uso de vehículos híbridos convencionales

antes que los BEV, pues la reducción en emisiones respecto al ICE de un HEV está cerca del 19,5%,

siendo muy superior al ya mencionado 6,5% del BEV en Wyoming.

Lo mismo, pero de manera más moderada, sucede con los híbridos enchufables. Pues como se muestra

en la Ilustración 16, tanto en España como en Noruega resulta beneficioso el PHEV con el régimen de

uso que se estipula o similar, siendo menos contaminante que el ICE y HEV medio. Igualmente, el

hibrido enchufable de Wyoming queda detrás del PHEV global como en el caso de los BEV, debido al

alto coste medioambiental de la generación eléctrica. Del mismo modo, pero de manera no tan

aplastante como en el caso de los BEV, resulta más beneficioso el uso de un HEV que el de un PHEV en

países con una red eléctrica muy contaminante. Claro está, que si el uso mixto del PHEV es distinto a

la proporción utilizada para hacer los cálculos, 60% conducción eléctrica y 40% de combustión interna,

los efectos y rendimientos en cuanto al ciclo completo deberían variar.

Queda patente pues que la combinación más beneficiosa en cuanto a reducción de emisiones para un

ciclo de vida de 150.000 km es el BEV con una red eléctrica altamente sostenible. En redes cercanas a

las emisiones medias mundiales donde el kWh cuesta 518 gramos de CO2eq, el PHEV muestra su

potencial como vehículo alternativo al ICE, véase Ilustración 42. Finalmente, en zonas donde la

electricidad proviene de fuentes altamente contaminantes la mejor opción para la reducción del CO2

emitido son los HEV, gracias a aprovechar las ventajas del tren eléctrico al mismo tiempo que no


39

dependen de una gran batería cuya fabricación supone grandes emisiones ni una electricidad

altamente contaminante, véase Ilustración 41.

Al introducir vidas útiles variables se obtienen distintos resultados pues hasta ahora en todos los

cálculos se ha considerado una vida útil de 150.000 km. Donde mayor impacto tiene la variación de

este valor es en los distintos BEV, pues son los que mayor coste medioambiental supone su fabricación

a causa de las grandes baterías (Hall y Lutsey 2018),(Tsiropoulos, Tarvydas, y Lebedeva 2018). Así pues,

se puede establecer la Ilustración 17 donde se observa el porcentaje de ahorro respecto a un ICE de

tanto BEV con autonomía de 200 km como 400 km, teniendo en cuenta el factor de generación

eléctrica mundial de 518 gCO2eq/kWh.

Ilustración 17: Ahorro en emisiones de CO2 durante ciclo de vida variable respecto a coche ICE medio. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 38 kWh (BEV con rango de 200 km),78 kWh (BEV con rango de 400 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; BEV (con rango de 200 km) - 19,0 kWh/100 km; BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100 km; generación eléctrica - 518 gCO2eq/kWh (media mundial 2018); combustible gasolina. Fuentes: Elaboración propia.

Se observa que cuanto mayor sea la batería y autonomía menor es el ahorro inicial debido al

sobrecoste en la fabricación, aun así, gracias a las disminuidas emisiones de CO2 por kilómetro que

posee la motorización eléctrica a lo largo de los kilómetros de vida útil, se aumenta el ahorro en

emisiones respecto al ICE. De este modo un BEV pequeño con rango de 200 km tendría unas emisiones

totales equivalentes a un ICE cerca de los 22.000 km de vida útil, mientras que un BEV de 400 km de

rango lo lograría por los 60.000 km. Pasado este kilometraje el vehículo eléctrico supone un ahorro en

emisiones en comparación a un ICE equivalente. En casos de vidas útiles de alrededor de 250.000 km,

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el ahorro del BEV de rango de 200 km se establece cerca del 38% y el del mayor BEV de 400 por el 31%,

superando el ahorro ya mencionado en caso de una vida útil de 150.000 km.

Claro está, que la Ilustración 17 solo estudia la variación del ahorro con la tasa de generación eléctrica

global, en un país como Noruega o España con una electricidad más limpia las curvas del ahorro serán

más amplias, llegando a ahorros superiores en menores kilómetros de vida útil como se observa a

continuación.

Ilustración 18: Ahorro en emisiones de CO2 durante ciclo de vida variable respecto a coche ICE medio del BEV en España. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 38 kWh (BEV con rango de 200 km),78 kWh (BEV con rango de 400 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; BEV (con rango de 200 km) - 19,0 kWh/100 km; BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100 km; combustible gasolina. Fuentes: Elaboración propia con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España.

En ningún punto se ha tenido en cuenta la más que plausible posibilidad de reutilizar la batería de un

vehículo eléctrico para fines menos exigentes como puede ser el de almacenar electricidad como

fuente secundaria de un hogar, en el momento que ya no sea válida para su uso como batería de un

vehículo. Así pues, aun con el sobrecoste que supone su fabricación, la vida útil de una batería puede

llegar a ser mayor a la del vehículo en el que se monta, haciendo pues, que el peso medioambiental de

su fabricación y desmantelamiento no sólo recaiga en las emisiones del vehículo, sino en las diversas

tareas que desarrollará a lo largo de su funcionamiento. Para mayor claridad y situándose en el peor

de los casos, este estudio ha ignorado esta posibilidad.

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% d

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o

km de vida útil

Ahorro respecto vida útil en España

BEV - 200 BEV - 400


41

4.2. Baterías

Las baterías eléctricas han experimentado grandes avances en los últimos años, mejorando tanto en

densidad energética como en precio. Esto afecta a diversas industrias, una de las más interesadas es la

de la movilidad eléctrica, donde la creciente demanda de tanto BEV como híbridos eléctricos se

beneficia de este progreso.

Las baterías más usadas actualmente en el ámbito de la movilidad eléctrica basan su funcionamiento

en el elemento litio, estas se conocen como Li-ion y pueden contar con diversas composiciones

químicas. Su relativamente alta densidad energética es la que ha hecho posible la existencia de los

vehículos eléctricos modernos. Otra gran industria que también invierte en el desarrollo de estas

baterías Li-ion es la industria electrónica, porque hasta hace pocos años era la mayor consumidora de

este tipo de baterías. De la misma manera el avance en el almacenamiento eléctrico también favorece

el sector de las crecientes energías renovables que se benefician de establecerse en tándem con

grandes baterías dándoles mayor flexibilidad, pues la generación de energía no es constante ni

controlada, necesitando almacenar los excesos de energía en momentos de gran generación y

supliendo los déficits energéticos.

Ilustración 19: Crecimiento global anual de las ventas de baterías Li-ion en los principales segmentos. Fuente: Li-ion batteries for mobility and stationary storage applications (Tsiropoulos, Tarvydas, y Lebedeva 2018).

Así pues, la creciente demanda de baterías para vehículos eléctricos provocó que en 2015 este sector

tuviese el mayor aumento en ventas de capacidad de almacenamiento. En los años posteriores se

obtuvo un aumento aún mayor en la compra anual de GWh para el transporte eléctrico. Se observa un

crecimiento medio anual del 67% en el volumen de capacidad de carga adquirida en el sector del

vehículo eléctrico (Tsiropoulos, Tarvydas, y Lebedeva 2018).

Memoria

42

De este modo, estableciendo que el sector del transporte eléctrico es el que tiene mayor crecimiento

en consumo de baterías se hace patente la importancia que estas tienen para el futuro de la movilidad.

Concretamente los vehículos más ligados a las mejoras en baterías son los vehículos únicamente

eléctricos BEV o híbridos enchufables, pues ambas configuraciones poseen las mayores baterías en el

sector, debido a que de ellas se obtiene directamente su autonomía en conducción eléctrica. Los HEV

y FCEV también poseen interés en el desarrollo de baterías porque, aunque en menor medida, estas

son un elemento costoso y pesado a la hora de fabricar este tipo de vehículos (Orecchini, Santiangeli,

y Dell-Era 2014).

4.2.1.1. Coste kWh

En vista del aumento de demanda de baterías en los distintos sectores y la entrada de una fuerte

industria del motor en el sector de las baterías, este ha recibido un aumento en inversión y desarrollo

en los últimos años que permite retocar y perfeccionar estas baterías Li-ion, por ejemplo, la reducción

y sustitución del cobalto como cátodo, o el desarrollo de nuevas configuraciones químicas. Se busca

convertir estas tecnologías en rentables y competitivas en un duro mercado como el de la automoción.

De esta manera se observa un decreciente precio en el coste de las baterías en los últimos años.

Ilustración 20: Precio de las baterías para vehículos eléctricos. Fuente: Li-ion batteries for mobility and stationary storage applications (Tsiropoulos, Tarvydas, y Lebedeva 2018).

Según los valores observados por Bloomberg New Energy Finance (BNEF) se habría pasado de un coste

de 870€/kWh de capacidad en 2010 a un coste de 190€/kWh en 2017 que coincide en gran medida

con los valores que nos proporcionan los fabricantes, siendo los costes menores reportados de

170€/kWh (Tsiropoulos, Tarvydas, y Lebedeva 2018). Así pues, se observa una bajada del precio del

kWh del 78% en estos siete años según los datos de BNEF. Y aun siendo estos descensos impactantes,


43

la bajada del precio de las baterías no se detiene, aunque evoluciona a un menor ritmo a medida que

pasan los años. Se prevé que el coste del kWh siga bajando, estimando que para 2030 se podría llegar

a solo 70,2€/kWh en plantas de fabricación coreanas (Logan Goldie 2019),(Curry 2017), se encuentra

una bajada del coste parecida en (Nykvist y Nilsson 2015) o (Baltac y Slater 2019), quedando de este

modo la caída de precios en capacidad tal como muestra la siguiente gráfica:

Ilustración 21: Precio kWh/€ de 2010-2030. Fuente: Adaptación de Bloomberg New Energy Finance (Logan Goldie 2019),(Curry 2017).

Teniendo en cuenta estas rebajas en el coste de las baterías, uno de los componentes que más

sobrecoste aporta a la fabricación de vehículos eléctricos, se puede prever como a lo largo del tiempo,

si las previsiones se cumplen, se produciría una reducción más que substancial en el precio de los BEV

y PHEV, los vehículos eléctricos que actualmente montan baterías de mayor capacidad. Así pues, se

estima la evolución de los distintos precios del vehículo BEV medio a lo largo del tiempo como se

muestra a continuación.

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kWh

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Año

Evolución del coste kWh 2010-2030

Memoria

44

Ilustración 22: Evolución del precio del BEV medio comparado con el ICE con inflación de 2016. Fuente: Adaptación de Bloomberg New Energy Finance (Curry 2017).

Del estudio se concluye que, a fecha de 2016, casi la mitad del precio del vehículo eléctrico se debía al

coste de la batería, siendo este coste el 48% del total del automóvil. Con la mejora de costes de

fabricación producida en los últimos años el estudio estima que en 2022 la media de BEV se establecerá

en un coste de unos 30.000€ sin tener en cuenta impuestos y calculándolo con la inflación 2016. De

estos 30.000 el 31% corresponde al coste de la batería.

En vista al horizonte de 2030 y con el surgimiento de nuevas configuraciones químicas más eficientes

económicamente, el porcentaje correspondiente a la batería de un BEV sobre el coste total puede

llegar a solo el 18%, provocando que se establezca el precio del BEV medio en poco más de 25.000€

con la inflación de 2016.

Teniendo en cuenta la caída en precio del kWh y sin tener en cuenta los impuestos respectivos de cada

país el vehículo con motor de combustión interna medio pasaría a ser más caro que su contraparte

únicamente eléctrica en pocos años. El BEV medio en 2026 sería más barato que el ICE medio debido

a la reducción del precio en baterías, haciéndose cada año mayor la diferencia de coste entre las dos

tecnologías.

Podría considerarse que la bajada del coste de las baterías en vehículo medio se debe a una reducción

del tamaño de estas baterías montadas, sin embargo, este no parece ser el caso, pues aún con una

reducción drástica en el valor de las baterías montadas en los futuribles BEV que se observa en

Ilustración 22, las capacidades de almacenamiento con que se equiparán los vehículos aumentarán a

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Mile

s €

Año

Evolución del precio BEV medio

Vehículo Tren motor Batería Media ICE


45

lo largo de los años y del mismo modo lo harán las autonomías que las baterías proporcionan a dichos

vehículos.

Ilustración 23: Evolución de la capacidad de las baterías en el BEV medio entre 2011 y 2023. Fuente: Li-ion batteries for mobility and stationary storage applications (Tsiropoulos, Tarvydas, y Lebedeva 2018).

El anterior gráfico no tiene en cuenta el mercado chino y tiene la necesidad de mostrar la diferencia

entre BEV en general y BEV excluyendo a Tesla, esto se debe a que, Tesla representa gran parte del

mercado del vehículo eléctrico con batería, pero centra sus ventas en automóviles de elevado coste,

pudiendo equipar baterías de mayor capacidad y haciendo que las capacidades medias suban en gran

medida. Dejando fuera a Tesla se obtiene una representación de la evolución del resto de fabricantes

que cubren una gama más diversa de automóviles.

4.2.1.2. Densidad energética

De la mano de la bajada progresiva de coste en baterías se encuentra la densidad energética de éstas,

es decir la cantidad de energía que se puede almacenar por volumen o peso de batería, de esta manera

las unidades empleadas para medir esta propiedad son los watios hora por litro de volumen y los

watios hora por kilogramo de masa.

Uno de los componentes que limita la viabilidad del transporte eléctrico es el peso de las baterías, las

actualmente usadas baterías Li-ion en el mundo del EV están lejos de ser lo más eficiente en términos

de peso y volumen. Suponiendo así, una sobrecarga en los vehículos de elevadas dimensiones e

impidiendo su uso, por ejemplo, en el sector de la aviación comercial.

22

53

56

22

36

47

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023

KW

h

Año

Capacidad de las baterías en BEV

BEV

BEV sin Tesla

Memoria

46

Ilustración 24: Densidad energética de algunas baterías Li-ion. Fuente: History, Evolution, and Future Status of Energy Storage (Whittingham 2012).

La tecnología Li-ion brinda densidades energéticas aún peores en el sector de la movilidad eléctrica por

las condiciones de alto abuso en que normalmente se encuentra, necesitando en muchos casos

sistemas de refrigeración o pesadas carcasas. De este modo, las pilas 18650 de la marca Panasonic que

deberían proporcionan densidades de alrededor de los 252Wh/kg, usándose por ejemplo en el Modelo

S de la marca Tesla para la composición de la batería principal, en el caso del modelo con capacidad de

85kWh la batería está formada por un total de 7104 pilas 18650, haciendo que la batería, sin tener en

cuenta nada más que las pilas, pese alrededor de 330kg. Al entrar en juego la carcasa donde la gran

cantidad de pilas se montan, el peso de la batería sube en gran medida, siendo de 540kg el peso total

de la batería y obteniendo así una densidad de 157,4Wh/kg. Tesla afirma que el Modelo 3 que monta

nuevas pilas y una carcasa más eficiente reduce el peso sobre la antigua batería de 85kWh en un 15%

y demostrando que las baterías Li-ion aún tienen margen de mejora.

La problemática surge al comparar las autonomías en relación al peso que nos brinda una batería con

un depósito de combustible de un ICE. Donde los 540kg de batería del Tesla brinda autonomías reales

entorno a los 400km un depósito diésel, de por ejemplo 50 litros, combinado con un motor eficiente

proporciona autonomías cercanas o incluso superiores al doble del eléctrico, teniendo una masa

menor. Además, a diferencia de la batería que siempre pesa lo mismo, el combustible fósil se consume

a lo largo del trayecto, haciendo más ligero el depósito a medida que se desplaza. Esto gana todavía

mayor relevancia en el mundo de la aviación, pues el peso del combustible supone un gran

sobreesfuerzo, que éste se reduzca a lo largo del trayecto ayuda en gran medida.

De la misma manera la densidad de energía volumétrica limita la cantidad de batería que se puede

montar en un vehículo, el tamaño de ciertos transportes es limitado y las baterías como ya se ha

comprobado en el sector del EV ocupan una gran cantidad de éste. En vehículos grandes se pueden

montar baterías de mayor capacidad pues disponen de más espacio donde montarlas, pero encontrar

espacio en, por ejemplo, un automóvil compacto puede resultar un problema. De este modo, la


47

capacidad máxima se ve limitada por la falta de espacio en el caso de ciertos automóviles o incluso, en

el caso de la aviación comercial, haciendo inviable el vuelo eléctrico, pues las baterías necesarias para

hacer largos trayectos ocuparían más espacio del que se dispone.

La entrada de tecnologías futuras pretende erradicar esta problemática consiguiendo densidades

energéticas mucho mayores. Apareciendo, por ejemplo, las baterías Li-S que presentan unas

densidades teóricas muy superiores a las de las baterías Li-ion, siendo estas de alrededor de los

2.600Wh/kg, o la más prometedora Li-air cuya densidad teórica se estima de 11.400Wh/kg (Scrosati

2011). Claro está que las futuribles baterías no gozarían de unas densidades reales iguales a las teóricas,

como se ha visto a lo largo del desarrollo de la tecnología Li-ion y en la ya mencionada 18650 de la

Ilustración 24, pero el punto de salida es mucho más favorable.

Con todo esto, se estima que antes de 2030 ya se dispondrán de baterías de 500Wh/kg (Zu y Li

2011),(Edström et al. 2019) gracias al perfeccionamiento de las muy extendidas Li-ion y la posible

entrada de las Li-S, siendo el siguiente paso las baterías Li-air cuya entrada no se estima hasta ya pasado

2030 (Meeus 2018), pero alcanzando cuotas de densidad energéticas que plantearían la posibilidad de

la entrada de baterías en sectores complicados como el del transporte aéreo, donde se estima que

para hacer vuelos cortos de cerca 1100km se requerirían densidades de alrededor de 800Wh/kg

(Schäfer et al. 2019).

4.3. Coste

El importe de los distintos tipos de vehículos eléctricos enchufables es alto si lo comparamos con el

precio medio de los ICE. Esto se debe en gran parte al sobrecoste que supone la batería que se monta

en estos PEV y de dónde saca su autonomía. Este aspecto se ha tratado en mayor profundidad en el

apartado anterior Baterías, en el que se concluía que, pasados los años, esta diferencia en el precio de

adquisición se reducirá hasta llegar a ser, incluso, más barato el BEV medio que el ICE medio a partir

de 2026.

Por otro lado, el coste únicamente de circulación en un tren eléctrico depende directamente del precio

de la electricidad con la que se alimenta el PEV y el consumo de energía que éste tenga por distancia.

Memoria

48

Ilustración 25: Coste medio de circular 100km según el precio del kWh y precio de gasolina constante de 1,3€/l. Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100 km; combustible gasolina - 1,3 €/l . Fuente: Elaboración propia

De manera directa el precio de la electricidad afecta a lo que el desplazarse cuesta cuando se habla de

propulsión eléctrica alimentada por red. Así pues, con un coste medio con impuestos de 0,24€ el kWh

en España (Eurostat 2019a) los 100 km de un BEV con rango de 400 km y un consumo medio costarían

cerca de 4,66€, mientras que la misma distancia costaría 8,84€ y 6,63€ con el ICE y HEV equivalente y

gasolina. Estas diferencias crecen en cuanto menor sea el precio de la electricidad y se reducen al

incrementar el precio de la misma, siendo el peor caso en la Unión Europea el de Alemania donde los

100 km de un BEV salen por 5,82€.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

€/1

00

km

€/kWh

Coste de circular 100 km según precio del kWh

BEV - 400 ICE- Gasolina HEV - Gasolina


49

Ilustración 26: Coste del ICE europeo medio y BEV de 30000€ y 50000€ de importe inicial según consumo durante vida útil en Europa. Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100 km; combustible gasolina - 1,3 €/l. Fuente: Elaboración propia.

Aunque la gráfica anterior no contempla reparaciones ni mantenimiento y además ignora los distintos

impuestos o beneficios fiscales que puedan provenir de poseer un turismo tanto convencional como

eléctrico en los distintos países europeos, aproxima la diferencia que puede llegar a existir entre un ICE

o un BEV, comparando el valor del automóvil medio europeo con tanto un BEV de 30.000€ de

adquisición, como el de uno de precio superior de 50.000€.

Con estos números, se aprecia que a partir de los 15.000 km el coste total de un BEV de 30.000€ más

el coste de su energía sería ya menor que el coste total del coche europeo medio en 2018 (Statista

2020) alimentado por gasolina, gracias al menor coste de circulación del eléctrico. Para los 150.000 km

la diferencia entre el BEV barato y el ICE ya supondría 5.900€ de ahorro para el eléctrico. En cambio, el

coste total del BEV de 50.000€ aún seria 14.000€ más costoso que el ICE medio debido al mucho mayor

coste de adquisición.

De esta manera se ve que, aunque el BEV de media supone un ahorro hacia su contraparte de

combustión en cuanto a coste de circulación, este ahorro en Europa no es muy sustancial, haciendo

que los grandes costes iniciales por un BEV no lleguen a ser amortizados. Por el contrario, ciertos

vehículos ICE resultan muy rentables. Esta circunstancia da mayor relevancia a la futurible bajada de

precios del BEV que se observa en Ilustración 22.

20000

30000

40000

50000

60000

70000

0 25000 50000 75000 100000 125000 150000 175000 200000 225000 250000

€

km vida útil

Coste según vida útil - Europa

ICE - 29.352€ BEV - 30.000€ BEV - 50.000€

Memoria

50

El coste de la electricidad también desarrolla un importante papel pues, un menor precio como ya se

ve en Ilustración 25, afecta en gran medida al posible ahorro en el coste por circulación, haciendo

directamente más rentable el vehículo alimentado por la red en lugares con electricidad más barata.

Cobra importancia, también, el precio que se establece en las distintas infraestructuras de carga, por

ejemplo, el precio del kWh en un Supercharger de Tesla en España es de 0,29€ según la web oficial de

Tesla en 2020, siendo más caro que el valor medio de la red eléctrica que se encuentra en los 0,24

€/kWh.

El coste de mantenimiento por otra parte debería ser igual o incluso inferior en el caso del BEV pues la

simplificación del vehículo reduce los posibles fallos, al mismo tiempo que los motores eléctricos

necesitan, habitualmente, menos mantenimiento. Se pueden ahorrar, por ejemplo, cambios de aceite

y las pastillas de los frenos se desgastan en menor medida gracias al freno regenerativo.

Ilustración 27: Coste del ICE noruego medio y BEV de 30000€ y 50000€ de importe inicial según consumo durante vida útil en Noruega. Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100 km; combustible gasolina - 1,38 €/l Fuente: Elaboración propia.

Al salir de la media europea de 2018 donde el coche de pasajeros cuesta de media 29.352€ al

comprador y centrar el estudio en Noruega donde el precio de adquisición medio es mucho más alto,

de 46.603€ (Statista 2020), se ve que la viabilidad de un turismo BEV de elevado coste aumenta pues

el mercado está acostumbrado a precios de compra mayores. Sumado a esto, el coste de la electricidad

noruega de media resulta más barata que la europea, costando el kWh en Noruega 0,187€ mientras

que el precio medio europeo es de 0,216€ (Eurostat 2019a), de esta manera las pendientes de los BEV

en la Ilustración 27 resultan menos pronunciadas que en la Ilustración 26 haciendo aún más

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

0 25000 50000 75000 100000 125000 150000 175000 200000 225000 250000

€

km vida útil

Coste según vida útil - Noruega

ICE - 46.603€ BEV - 30.000€ BEV - 50.000€


51

económicamente rentable la opción eléctrica. Además, como ya se ha comentado en Incentivos al

vehículo eléctrico, el BEV noruego posee muchas otras ventajas fiscales otorgadas por el propio país

que no se han tenido en cuenta en esta comparación.

Los costes por circulación en modo eléctrico calculados con consumos de BEV son similares a los que

se deberían obtener con el modo eléctrico de un hibrido enchufable. Los híbridos enchufables tienen

consumos eléctricos de media un poco mayores, a los del BEV con el que se han hecho los cálculos. De

esta manera los PHEV resultan una buena opción económicamente si se pretende circular en gran

medida con su modo eléctrico enchufable y su precio de adquisición no es muy superior al del ICE

similar.

4.4. Evolución del mercado eléctrico

Las distintas legislaciones comentadas en Antecedentes que favorecen un cambio en el mercado hacia

una movilidad más electrificada, las distintas ventajas que presenta el aumento en flotas EV respecto

al medio ambiente o incluso las posibles ganancias financieras que podría proporcionar el sector de los

EV a lo largo de la siguiente década hacen de este sector de la movilidad eléctrica uno con gran interés

para fabricantes, compradores y gobiernos.

Las esperadas bajadas en el precio de baterías, cuestión tratada en el apartado Coste kWh, así como el

posible cambio en el mercado automovilístico en cuanto los vehículos con grandes baterías sean cada

vez más baratos de comprar y mantener, remarcan la viabilidad económica de los distintitos vehículos

enchufables. De esta manera, muchos fabricantes empiezan a invertir mayor cantidad de capital hacia

el sector del automóvil eléctrico enchufable, dando al mismo tiempo mayor relevancia a éste.

Así pues, Transport & Environment presenta los siguientes datos sobre el número de modelos de

vehículos eléctricos del mercado europeo para los próximos años:

Memoria

52

Ilustración 28: Número total de modelos PEV y FCEV en el mercado europeo. Fuente: Electric surge: Carmakers’ electric car plans across Europe 2019-2025 (Transport & Environment 2019a).

De esta manera desde 2012 hasta 2025 habrían surgido en el mercado automovilístico europeo 333

modelos tanto PEV como FCEV. De estos vehículos correspondería a los FCEV el menor número de

modelos, seguido del PHEV con unos números mucho mayores de modelos nuevos que el FCEV y

finalmente los BEV que desde 2020 parecen tener un crecimiento en número de modelos acelerado.

La entrada en vigor del objetivo de emisiones de 95 gCO2/km que se establece en la Unión Europea en

2020 puede ser el motivo por el que existe una subida importante en el número de modelos eléctricos

nuevos ese año, pues para 2020 se pasa de 55 modelos de PHEV a 100, el BEV tiene una crecida más

moderada ese año, pero a partir de entonces el crecimiento de modelos BEV es superior llegando,

como ya se ha comentado, a tener más modelos BEV que PHEV en 2025.

Aun así, el número de modelos no representa el cómo evoluciona el mercado, sólo orienta hacia donde

muestran interés los fabricantes. Un ejemplo claro de esto lo tenemos en los FCEV que, aunque se dice

que en el mercado europeo habrá unos 14, modelos disponibles para 2025, de éstos sólo 9.000

vehículos serán fabricados en Europa, es decir sólo un 0,2% de la producción europea del total de PEV

más FCEV corresponderá a FCEV, siendo el grupo Volkswagen y Daimler los principales productores de

éstos (Transport & Environment 2019a).


53

Ilustración 29: Producción europea prevista de PEV y FCEV para 2025. Fuente: Electric surge: Carmakers’ electric car plans across Europe 2019-2025 (Transport & Environment 2019a).

Ilustración 30: Producción europea de vehículos prevista para 2025 por tipos. Fuente: : Electric surge: Carmakers’ electric car plans across Europe 2019-2025 (Transport & Environment 2019a).

Otros fabricantes japoneses y coreanos como Toyota, Honda y Hyundai deberían desempeñar un

importante papel respecto a estos FCEV, pero su producción seguramente no se lleve a cabo en Europa,

haciendo que si alguno de estos modelos se tuviera que vender en Europa fuese a través de

importaciones.

PHEV; 41,80%

BEV; 58,00%

FCEV; 0,20%

CNGPHEV

BEV

FCEV

Diésel

Gasolina

Otros

Memoria

54

De esta manera, aunque distintos modelos de FCEV puedan presentarse en el mercado europeo, sus

ventas serán minoritarias. No parece que los principales fabricantes vean esta tecnología del FCEV

preparada para el mercado en masa de Europa durante los próximos 10 años.

En el mercado global y en vista al año 2030 se plantean distintos escenarios posibles, porque la posible

evolución del mercado posee demasiadas variables como para predecir con exactitud las cuotas

exactas de los diferentes tipos de vehículos.

Escenario continuista

Uno de estos escenarios posibles es el que continua con las ambiciones políticas ya anunciadas y su

trayectoria durante la década. Esta proyección no presenta gran interés del sector privado sobre el EV

ni éste resulta beneficiado por las diferentes políticas.

En este escenario continuista, para 2030, China lidera la cuota de eléctricos enchufables con alrededor

del 57% de la tasa del mercado de vehículos nuevos, siendo éstos tanto motocicletas, triciclos, coches,

buses y camiones. Excluyendo los vehículos de dos y tres ruedas la cuota se reduce al 28% del mercado

chino. Después de China se encuentra Europa con una cuota de PEV del 26%, seguida de Japón con un

21%. Por otro lado, tenemos el global de Estados Unidos con solo el 8% del mercado siendo enchufable,

con excepción de algunos estados como el de California que hayan adoptado políticas favorables al EV

(Till Bunsen et al. 2019b).

Escenario EV30@30

Por otro lado, si el escenario que se plantea es más optimista acerca de las medidas que se tomarán a

favor de la movilidad eléctrica como la de dar cumplimiento a la campaña EV30@30 que tiene el

respaldo de diversos países y pretende conseguir que los vehículos eléctricos enchufables alcancen el

30% del mercado para 2030 (IEA 2019). Nos encontramos con unas condiciones mucho más prósperas

para la electrificación del transporte contando con, no sólo el apoyo gubernamental sino también con

la participación proactiva del sector privado, así como el respaldo y aceptación social.

En este escenario también tendríamos el liderazgo, en el mercado eléctrico, de China donde el PEV

contaría con una cuota del mercado del 42% del sector transporte sin contar los vehículos de dos y tres

ruedas. Seguida de Europa donde casi la mitad de los vehículos vendidos serán PEV, Japón mostraría

unas cuotas de mercado donde cerca del 37% serian enchufables. La mayor diferencia respecto al

escenario continuista se encontraría en Estados Unidos cuya cuota del mercado de PEV debería llegar

al 29% del total (Till Bunsen et al. 2019b). Las medidas favorables y el mayor desarrollo de las

tecnologías harían que en otros países de los ya nombrados también se alcanzaran cuotas mayores de

PEV.


55

Ilustración 31: Evolución del mercado del PEV en distintos países y cuota global del mercado PEV. Fuente: Adaptación de Global EV Outlook 2019 (Till Bunsen et al. 2019b).

En el gráfico anterior se observa la predicción de ventas de los años 2025 y 2030 siguiendo los

escenarios planteados, de la misma manera que se nos indica en el eje derecho el porcentaje de ventas

al que corresponde globalmente el PEV. Se observa pues, que para 2030 la cuota de mercado de

vehículos nuevos que representa el PEV es muy dispar según el escenario, en el escenario continuista

estaría cerca del 15% del mercado, mientras que con el escenario EV30@30 esta cuota del mercado

de vehículos superaría el 30%, porcentaje que da nombre a la campaña.

Otra gran diferencia que se observa entre escenarios es que dentro de estas cuotas del mercado PEV

se encontrarían distintas representaciones entre BEV y PHEV, pues en el escenario continuista para

2030 más del 30% de ventas PEV serían de vehículos PHEV. Mientras en el escenario EV30@30 gozaría

de incluso mayor aceptación el BEV puesto que, de la ya mayor cuota del mercado PEV, menos del 30%

serían PHEV. Planteando que el PHEV se concibe como un factor transitorio hacia tecnologías como el

BEV o el FCEV que, a partir de 2030, gozarían de aún mayores crecimientos.

Para el año 2040, BNEF predice que se podría llegar a tasas en las que el 57% de los vehículos nuevos

vendidos globalmente fueran PEV, siendo los BEV ampliamente mayoritarios respecto a los PHEV. De

la misma manera cerca del 30% de los vehículos de pasajeros que circularían por el mundo serían ya

eléctricos. China y Europa seguirían liderando el mercado de la automoción enchufable, superando en

ambos casos cuotas del 60% sobre las ventas nuevas (McKerracher et al. 2019).

De este modo, aunque en 2040 las ventas de vehículos nuevos PEV fuesen ya superiores a la de los ICE,

la flota de estos últimos en circulación seguiría siendo mayoritaria durante los próximos años, dado

que aún estarían en funcionamiento los ICE vendidos con anterioridad. Dentro de estas flotas eléctricas

Memoria

56

en circulación el BEV cada vez ganaría mayor cuota dentro de las ventas, dejando al PHEV relegado a

un vehículo de transición entre BEV y ICE.

4.5. Vehículo eléctrico en ciudades

El sector urbano por las características que presenta posee normalmente grandes densidades de

tráfico rodado, en su mayoría vehículos ICE, esto implica directamente un aumento en la polución del

aire urbano de grandes dimensiones, con los riesgos para la salud que lleva asociados. Del mismo modo

la gran cantidad de tráfico también se asocia a unos altos niveles de ruido que también pueden acarrear

inconvenientes en cuanto al bienestar de los habitantes.

4.5.1. Polución urbana

Para mejorar la calidad del aire de algunas ciudades altamente contaminadas en algunas zonas, se han

tomado medidas como la restricción del paso de vehículos que no cumplan ciertas normativas sobre

emisiones de humos o la limitación del número máximo de vehículos que pueden circular mediante

limitar el paso según algún criterio, como puede ser la matrícula par o impar. Este es el caso de la zona

de bajas emisiones (ZBE) de Barcelona que estableció el ayuntamiento a partir de enero del 2020,

donde se prohíbe la entrada de vehículos sin distintivos medioambientales de la DGT en una zona

delimitada de lunes a viernes y de 07:00 a 20:00.

Ilustración 32: Limite de zona de bajas emisiones Ronda Barcelona. Fuente: Ayuntamiento de Barcelona


57

Aquí, en ciudades o zonas de alta densidad vial y con grandes niveles de polución es donde gana

importancia la movilidad eléctrica alimentada por la red mediante vehículos enchufables. Pues como

se comentó anteriormente, la propulsión eléctrica no acarrea ningún tipo de humo in situ a causa de

su funcionamiento, esto permite una deslocalización de las emisiones, emitiendo mayoritariamente

en las plantas donde se produce la electricidad. Si estas plantas generadoras se encuentran lejos de

focos contaminados, el nivel de polución se diluye en una mayor superficie disminuyendo el pico de

contaminación y partículas urbana. Los mismos efectos tendría una flota de FCEV pues en su

funcionamiento sólo se emite agua como residuo. Es la producción del hidrogeno necesario para que

funcionen lo que acarrea mayores emisiones, pero ésta se puede llevar a cabo lejos de los focos de

contaminación. Aun así, la posible implantación de grandes flotas de FCEV depende de las

infraestructuras de repostado de hidrogeno que resultan muy escasas en la mayoría de países.

Todo lo contrario, sucede con los ICE o los HEV, pues al estar basados en un motor convencional

requieren de la quema de combustible en el lugar donde se emplean para su funcionamiento, esto se

observa en Ilustración 14, donde tanto ICE como HEV poseen las mayores emisiones debidas a la

combustión de combustible. Lo que sí hay que recalcar es que la normalmente mayor eficiencia en

ciclo urbano de los HEV y los menores consumos respecto del ICE también podrían comportar

reducciones significativas en cuanto a niveles de contaminación al incorporar flotas masivas de estos

vehículos híbridos.

De este modo se crea una proporción inversa entre las emisiones debidas al transporte en zonas

urbanas y el número de vehículos que se propulsan de forma eléctrica puesto que la participación de

estos vehículos en estas emisiones es prácticamente nula. De este modo, cualquier sustitución del

parque ICE por uno de BEV en una zona supondría una reducción porcentual similar de la

contaminación del aire a causa del transporte en esa zona.

Así pues, grandes urbes y zonas con altos niveles de polución y tráfico rodado que buscan la reducción

de emisiones locales a causa del transporte deberán tender, a lo largo de los años, a una promoción

de vehículos con mayor porcentaje de conducción eléctrica, tanto en transporte público como privado.

Por otro lado, al plantear la problemática de las emisiones de forma no localizada, cuando entra en

juego la polución que se emite en el proceso total, sin tener en cuenta localizaciones concretas sino el

global de gases vertidos a la atmosfera, la situación no es tan positiva. La deslocalización de las

emisiones ya mencionadas no logra hacer que estas desaparezcan, sino que sólo las dispersa en un

área mayor reduciendo, así, los picos de polución que se pueden encontrar en zonas urbanas al

encontrarse la producción eléctrica lejos de estas zonas.

Sumado a este inconveniente se encuentra la problemática de que en zonas urbanas los vehículos

normalmente recorren menor distancia por trayecto, haciendo pues que los kilómetros que circulará

Memoria

58

un vehículo a lo largo de su vida útil se reduzca. Como ya se vio en el apartado Vida útil el ahorro en

emisiones que aporta cualquier PEV respecto a un ICE de similares propiedades depende en gran

medida de los kilómetros que este circule a lo largo de su vida útil, esto se observa claramente en tanto

la Ilustración 17 como la Ilustración 18, pudiendo darse el caso que un enchufable sea más

contaminante que su contraparte ICE a causa del mucho mayor coste medioambiental de su

fabricación y no haber recorrido la suficiente distancia para compensar este sobrecoste. Aquí es donde

entran en juego vehículos pensados especialmente para uso urbano de tamaño normalmente reducido

que supongan menores emisiones en su fabricación y que puedan cubrir estos pequeños

desplazamientos sin problemas, al mismo tiempo que se crean iniciativas como el vehículo compartido

que consiguen aumentar las distancias que un mismo vehículo circulará a lo largo de su tiempo de

funcionamiento, véase Vehículo compartido y Vehículos eléctricos de reducida autonomía.

En lugares donde la producción eléctrica resulta muy contaminante, los PEV tienen problemas en

cuanto las emisiones totales. Aunque las emisiones locales puedan resultar bajas gracias a la distancia

donde se produce la electricidad, el global de gases vertidos puede resultar incluso mayor, dando más

relevancia a la forma de generar la electricidad que alimenta la zona.

4.5.2. Contaminación acústica en zona urbana

En cuanto a la contaminación acústica, la motorización eléctrica también puede jugar un papel de gran

importancia pues los motores eléctricos resultan más silenciosos que los de combustión interna. Esto

hace que el principal factor emisor de ruido en un vehículo propulsado eléctricamente sea el ruido de

rodadura que el EV tiene con el suelo. Los niveles de este ruido mantienen relación con la velocidad a

la que circula el vehículo y por desgracia el ruido puede llegar a niveles superiores al ruido que genera

un motor de combustión interna, a medias y altas velocidades lo que iguala el nivel total de

contaminación acústica de los dos tipos de vehículos.


59

Ilustración 33: Contribución de ruido de rodadura y motor de un vehículo ligero ICE al ruido total a diferentes velocidades. Fuente: Modeling the noise emission of road vehicles and results of recent experiments (Van Blokland y Peeters 2009).

De este modo se obtiene que a velocidades por encima de los 50 km/h, las diferencias entre ruido

emitido por un ICE o un EV en modo eléctrico son muy pequeñas o incluso menospreciables (Campello-

Vicente et al. 2017). La reducción de ruido entre eléctricos y convencionales se pone de manifiesto a

velocidades más reducidas y en arranques de marcha, ambas condiciones muy frecuentes en ámbito

urbano, haciendo de los EV una buena opción para la reducción de la contaminación acústica en estas

zonas.

Otro aspecto a tener en cuenta es que los bajos niveles de ruido emitidos por la motorización eléctrica

pueden resultar incluso peligrosos para la circulación, pues reducen la notoriedad para los peatones.

La Unión Europea para aplacar esta preocupación obligará a los vehículos eléctricos nuevos a emitir un

sonido para alertar de su funcionamiento a velocidades menores de 20 km/h (European Parliament

2014). La medida afecta a todos los vehículos que puedan ser impulsados por un motor eléctrico, cuyo

peso sea inferior a 4,5 toneladas, reduciendo de este modo la ventaja sonora que el EV tenía sobre el

ICE a velocidades bajas.

Memoria

60

5. Conducción autónoma

La implantación masiva de la conducción autónoma puede llegar a ser uno de los puntos más

disruptivos del siglo. Aun así, su futuro es incierto y lleno de obstáculos. En el caso de que se diera en

las próximas décadas esta deriva hacia el vehículo autónomo del sector del transporte, surgen multitud

de cuestiones respecto a los efectos e implicaciones que ésta tendrá. Como podrían ser cuestiones

socioeconómicas acerca del desempleo provocado en los actuales trabajadores del sector del

transporte, la ausencia de distintas normativas y regulaciones que estas flotas autónomas deberían

cumplir o incluso la reorganización urbanística y cambio de mentalidad al simplificarse los

desplazamientos.

Los tiempos en que esta clase de tecnologías autónomas lleguen al mercado de forma mayoritaria y

fiable también resultan inciertos. Aunque grandes compañías estén ya apostando por la conducción

autónoma, la fecha en que este tipo de movilidad muy asistida o sin conductor pueda llegar de forma

generalizada no está muy clara.

La SAE Internacional (Society of Automotive Engineers) estableció el estándar J3016 (SAE International

2018), en el que se presentan distintos niveles de vehículos autónomos y las características que estos

deben poseer para adquirirlos. De manera breve, los distintos niveles son los siguientes:

• Nivel 0 – No existe ninguna automatización, el conductor debe realizar todas las tareas de la

conducción. Se puede contar con algunas ayudas como podría ser el detector de ángulo

muerto.

• Nivel 1 – El conductor debe realizar la gran mayoría de tareas de la conducción, pero el sistema

consta de autonomía en sólo una dirección, longitudinal o transversal, como podría ser el

sistema de control de crucero activo.

• Nivel 2 – El conductor debe realizar tareas de la conducción, pero el sistema consta de

autonomía en las dos direcciones, longitudinal y transversal. La combinación de los sistemas

de control de crucero activo y centrado de carril formarían parte de este nivel. El conductor

debe tener siempre las manos en el volante, pues en caso de fallo del sistema el conductor

debe tomar el control de inmediato.

• Nivel 3 – El sistema es suficientemente robusto como para que el conductor no deba tener las

manos en el volante ni estar atento a la conducción. En caso que se necesitase la participación

del conductor el vehículo debe avisarlo con antelación, entonces el conductor debe retomar

la conducción.

• Nivel 4 – Autonomía total del vehículo en zonas y condiciones determinadas, en las que el

conductor no deberá realizar ninguna tarea ni retomar la conducción. Fuera de estas zonas es

parecido al nivel 3.


61

• Nivel 5 – Autonomía total del vehículo en todas las condiciones. No es necesario volante.

Entre estos niveles se considera autónomos, según la SAE, aquellos vehículos con un nivel 3 o superior.

Aun así, en este trabajo se considerará plenamente autónomo los vehículos que nunca requieran la

acción de un conductor, siendo estos los de nivel 4 en las circunstancias adecuadas y nivel 5.

Actualmente vehículos con nivel 2 de autonomía ya están presentes en el mercado. Del mismo modo

que grandes tecnológicas, como Google o Uber, ya están probando vehículos que se clasificarían como

niveles 4 en áreas controladas.

5.1. Línea temporal e implantación del vehículo autónomo

La gran cantidad de variables que podrían afectar al desarrollo e implantación de la tecnología de los

vehículos autónomos complica el poder estimar con certeza el devenir de éstos. Existen factores con

gran importancia respecto a cómo esta tecnología se implementa, como pueden ser:

• Velocidad del desarrollo tecnológico – Aunque ya se cuenta con las herramientas necesarias

para el desarrollo de la conducción autónoma, aún se requiere el perfeccionamiento tanto del

software como del hardware para obtener vehículos cuyas conducciones autónomas sean de

la altísima fiabilidad que una implantación en el mercado requiere. Esto se podría dar en media

década o costar más de 25 años (Todd Litman 2020).

• Coste - Los vehículos autónomos necesitan la incorporación de componentes tales como

distintos sensores y servicios que acarrean grandes sobrecostes, haciendo que, en las próximas

décadas, se dispare su coste, resultando vehículos mucho más caros que los vehículos con

menor nivel de conducción autónoma. De esta manera se relegan los vehículos totalmente

autónomos a sectores con un elevado poder adquisitivo o a sectores como el de los vehículos

compartidos o de servicio, haciendo que la velocidad de implantación en el mercado sea más

lenta. Reducciones en el precio de los componentes acelerarían su desarrollo.

• Regulaciones – La instauración de estándares y regulaciones respecto los distintos vehículos

autónomos puede llevar años en distintas localidades, así mismo se puede necesitar una gran

cantidad de tiempo hasta que se realicen pruebas de los vehículos a gran escala.

• Aceptación del viajero – Dudas sobre la seguridad, privacidad o distintas preferencias puede

conllevar a una menor implantación del vehículo autónomo, incluso cuando el mercado ya

esté saturado de éstos.

Memoria

62

Del mismo modo, en regiones donde el vehículo compartido autónomo no es el apropiado,

por ejemplo, zonas rurales con mucha distancia entre viviendas, puede mantenerse la

prevalencia del vehículo conducido de manera convencional.

• Políticas públicas – Distintas políticas en referencia al vehículo autónomo podrían acelerar su

implantación o ralentizarla, cambios en los precios de las plazas de aparcamiento o la

potenciación de los vehículos compartidos, por ejemplo, podrían afectar en este ámbito.

Asumiendo que para 2030 se dispone de vehículos de nivel de autonomía 5 en el mercado, se predice

en (Todd Litman 2020) que tanto ventas, viajes y flota de vehículos totalmente autónomos crecen de

la siguiente forma:

Ilustración 34: Proyección de ventas, viajes y flota de vehículos plenamente autónomos. Fuente: Autonomous Vehicle Implementation Predictions (Todd Litman 2020).

Se estima en este informe, que durante la primera década después de 2030 los vehículos autónomos

resultarán muy costosos, pero con el tiempo y obteniendo mayores cuotas del mercado, el precio se

irá reduciendo. Para 2045 la mitad de las ventas ya serian de autónomos y el 40% de los viajes los

realizarían estos vehículos. Existen predicciones mucho más optimistas que afirman que el vehículo

autónomo será mayoritario para 2030 en EE.UU. (Arbib y Seba 2017).

Así pues, los vehículos que antes serian remplazados por autónomos serían los de servicios por su

elevado coste de personal, entre estos se podrían encontrar taxis, transporte de mercaderías o

transporte publico entre otros. Aun así, los conductores que se ocupaban de estos transportes siguen

teniendo funciones como asistencia al pasajero, mantenimiento, seguridad, o la carga y descarga del

vehículo, lo que podría atrasar la entrada de estos vehículos autónomos en ciertos sectores.


63

5.2. Incidencia de la movilidad autónoma

El hecho de contar con vehículos que no requieren de conductor acarrea cambios en cuanto a la

movilidad rodada. De manera superficial se encuentran beneficios e inconvenientes cuya causa directa

podría ser la sustitución de vehículos convencionales con conductor por vehículos autónomos. Entre

otros se encuentran:

Beneficios Inconvenientes

Inte

rno

s

- Reducción del estrés del conductor.

- Posibilidad de realizar tareas durante el

trayecto.

- Brinda mayor capacidad de movilidad

para personas no aptas para conducir.

- En caso de vehículos de servicio,

reducción de los costes laborales al no

contar con conductor.

- Posible aumento del precio

del vehículo unitario.

- Reducción de la privacidad.

- Posibles aumentos en tasas

de servicios y gestión.

Exte

rno

s

- Incremento de la seguridad vial.

- Reducción de costes de seguro.

- Posible mejora en el tráfico rodado.

- Posible reducción en la demanda de

aparcamiento.

- Una conducción más eficiente puede

acarrear una reducción en la energía

consumida y en la polución emitida.

- Surgen facilidades respecto a

planteamientos distintos de la movilidad

rodada, como podrían ser los vehículos

compartidos o el transporte bajo

demanda.

- Adaptaciones en la

infraestructuras y mayor nivel

de mantenimiento necesario.

- Posible aumento en el

número de trayectos que

implique una mayor densidad

del tráfico rodado.

- Reducción de puestos de

trabajo en el sector del

transporte.

- Posible reducción de

trayectos con medios como la

bicicleta o el andar.

Memoria

64

5.2.1. Infraestructuras

Los futuribles vehículos autónomos deberán reconocer sus alrededores y situarse en ellos para lograr

una conducción sin piloto segura y funcional. Los métodos planteados normalmente se basan en la

disposición de sensores y radares como pueden ser los LIDAR, láseres que reconocen la distancia entre

sensor y objeto al mismo tiempo que reconocen las velocidades a las que estos objetos se desplazan,

pudiendo crear imágenes precisas de la situación del vehículo; cámaras que junto a programas de

reconocimiento y posible asistencia de inteligencia artificial puedan reconocer elementos de la vía,

entre otros. Estos sensores deberían combinarse con un correcto mapeado de las vías cuya

información debe ser lo más precisa y actualizada que se pueda para ayudar a los distintos vehículos a

ubicarse correctamente en la vía.

Aun así, surgen problemáticas con difícil solución desde el propio vehículo, como puede ser el

reconocimiento del color de un semáforo de tráfico, la impredecibilidad de comportamiento de

viandantes y otros conductores o señales y vías en mal estado que imposibiliten el correcto

funcionamiento y detección de elementos por parte del vehículo autónomo. Con la finalidad de

impedir que elementos como los anteriormente descritos u otros, disturben el correcto

funcionamiento de los vehículos sin conductor deberán tomarse medidas en las propias

infraestructuras. Por ejemplo, en el caso de la difícil detección del estado de los semáforos, ya sea

verde, ámbar o rojo, el añadir una señal de radio al mismo semáforo que indique su estado

directamente al vehículo, esto puede proveer de mucha información y de manera precisa al vehículo

(Hartwig 2020).

La incorporación de algoritmos de inteligencia artificial en el procesamiento de los datos recogidos por

los sensores de un vehículo autónomo puede ayudar en tareas como las de reconocer señales o vías

en mal estado o, por ejemplo, identificar una señal de tráfico medio oculta detrás de algún elemento,

como podría ser una rama o un panel. Este software, aun así, debe tener una gran fiabilidad probada

y tener tiempos de procesamiento lo suficientemente rápidos como para ser empleados en situaciones

críticas, además de ser imprescindible un correcto y estricto mantenimiento de las vías o, como en el

caso del semáforo, contar con medidas adicionales.

El surgimiento y crecimiento de formas alternativas de transporte, distintas a las que actualmente

prevalecen, puede acarrear cambios en el planteamiento y uso de las vías. En zonas urbanas, las

tendencias podrían reducir la necesidad de plazas de aparcamiento público, permitiendo, por ejemplo,

reemplazar zonas dedicadas al emplazamiento de vehículos a funciones con mayor demanda, como

podrían ser puntos de recarga para vehículos eléctricos o ampliaciones de aceras, entre otros.


65

5.2.2. Factores socioeconómicos

La incorporación de vehículos que no requieren de personal para su conducción plantea cambios en el

sector del transporte. En 2018, España contaba con cerca de 711.000 personas, que suponían el 3,7%

de población ocupada nacional, cuyo trabajo era ser conductor de vehículos para el transporte urbano

o por carretera según la Encuesta de Población Activa (EPA), realizada por la INE (Ministerio de

Fomento 2019). Así pues, cambios en la necesidad de estos empleados por la penetración de nuevas

tecnologías puede acarrear fuertes consecuencias tanto sociales como económicas. Los empleos que

antes garantizaba el sector del transporte pueden verse modificados o incluso destruidos con la

incorporación de flotas autónomas que supongan menores gastos para las empresas, gobiernos o

clientes.

Aun así, las personas que se dedican a la conducción de vehículos normalmente desempeñan otros

tipos de tareas, como puede ser el servicio al cliente en el caso de transporte de personas, o la carga y

descarga cuando se trata de transporte de mercancías, entre otras. De este modo muchos de estos

vehículos autónomos seguirán necesitando de trabajadores para su correcto funcionamiento, aunque

el número de estos puede ser menor.

El posible surgimiento de oligopolios que dominen estas tecnologías autónomas y, por tanto, acaben

gozando de gran influencia en el sector transporte es un factor no menospreciable que puede acabar

acarreando grandes facturas en los servicios o una mayor desigualdad socioeconómica en los países

en que se implanten.

Por otro lado, la implementación del vehículo autónomo permite la incorporación de mejores y más

baratos sistemas de transporte público y de transporte bajo demanda, como podrían ser los actuales

servicios de VTC como Cabify o Uber, haciendo cada vez menos necesario la posesión y mantenimiento

de vehículos privados y garantizando mayor movilidad a personas con incapacidad o sin voluntad de

conducir.

Por último, la combinación de estos vehículos autónomos con la incorporación de la inteligencia

artificial en la gestión del tráfico podría optimizar los tiempos necesarios por recorrido, distribuyendo

densidades según capacidades de vía, y minimizar los conflictos que el tráfico urbano provoca. Se

podrían programar los semáforos para evitar paradas y arranques, disminuir colas, evitar pequeños

choques que interrumpen o dificultan la circulación entre otros. Todos estos aspectos repercutirían,

además, en una mejora medioambiental.

Memoria

66

6. Tendencias futuras en la movilidad urbana

El creciente mercado del vehículo eléctrico junto al afloramiento de nuevas tecnologías plantea una

expansión en el número de posibles modos y formas de desplazarse, sobre todo en zonas urbanas

donde los trayectos, normalmente, no son muy extensos.

El creciente interés en el automóvil eléctrico ha permitido el surgimiento de muchos otros vehículos

que poco tienen que ver con éste, excepto por la motorización eléctrica. Gracias, en parte, a los

reducidos precios y el fácil abastecimiento de baterías adecuadas para la movilidad que el sector de la

automoción eléctrica provoca. Al mismo tiempo, una mayor aceptación de estas tecnologías de

movilidad sostenible, junto con lo simple que resulta el funcionamiento de los vehículos eléctricos, ha

contribuido, en gran medida, a la aparición y gran aceptación de pequeños vehículos eléctricos que en

el sector urbano han visto un exponencial crecimiento. Entre estos se encuentran patinetes, bicicletas,

motocicletas eléctricas, entre otros, que permiten realizar trayectos cortos con ventajas sobre

vehículos privados convencionales, como la facilidad o incluso nula necesidad de buscar aparcamiento,

junto a un menor gasto de compra y mantenimiento.

La situación ha dado pie a nuevas tendencias en el sector, como el vehículo compartido, un enfoque

distinto al alquiler de vehículo que se adapta con mayor fluidez a los ritmos y necesidades urbanas,

reduce en gran medida la necesidad de poseer un automóvil o motocicleta privado y complementa el

transporte público de la ciudad. En un futuro puede tener gran peso en cómo se plantea la movilidad

urbana. La gran diversidad de modalidades de vehículo compartido permite cubrir la gran mayoría de

necesidades de los ciudadanos. Este sector compartido se convierte en aún más atractivo cuando se

combina con la futurible incorporación de vehículos autónomos que permitan plantear nuevas y más

convenientes formas de compartir vehículos para los ciudadanos.

6.1. Alternativas a la movilidad privada en urbes

6.1.1. Vehículo compartido

Se prevé que para el año 2050 la población mundial crecerá a 9.8 mil millones, al mismo tiempo los

porcentajes de población que vive en zonas urbanas también crecerán. En el año 2018 el porcentaje

de población habitando en ciudades era de un 55% y se prevé que en 2050 pase a ser un 68% de la

población total (United Nations 2018). En el caso de Europa, se espera pasar del 74% al 83% de la

población viviendo en zonas urbanas (European Commission 2019).

Este aumento en las densidades urbanas dificultará mantener el mismo número de vehículos privados

por habitante que actualmente se tiene. En el 2017, en Europa, el número de coches por cada mil


67

habitante será de 505 (Eurostat 2019b). Así pues, nuevas formas de movilidad compartida, que

permitan completar las necesidades de movilidad que la población tenga sin depender de vehículos

propios, ganarán relevancia.

6.1.1.1. Sistemas de vehículo compartido existentes

Existen tanto opciones donde se comparten flotas de vehículos entre los clientes, como trayectos

compartidos donde los viajeros comparten el trayecto en un mismo transporte, con o sin estaciones

fijas donde iniciar y finalizar los trayectos, o incluso el préstamo de vehículos privados a terceros que

contraten el servicio. Las principales clasificaciones actuales son:

Trayecto compartido

Este modelo que en inglés es llamado Ride-sharing se basa en compartir los gastos del trayecto que se

realiza entre las personas que se desplazan. De esta manera un conductor que quiere desplazarse a

cierto punto puede ofertar las plazas no ocupadas de su vehículo particular para que terceros

interesados en realizar el mismo, o muy parecido trayecto, puedan realizarlo conjuntamente.

Normalmente en este modelo el conductor no obtiene beneficios por prestar el servició, sino que solo

sufraga parte de los costes del viaje con el pago de los acompañantes.

Una compañía que se centra en este tipo de trayectos compartidos es BlaBlaCar y sus ingresos

provienen de una pequeña comisión que aporta el viajero al hacer el pago del trayecto ofertado. De

este modo en 2019 BlaBlaCar contaba con 70 millones de usuarios en todo el mundo (Transport &

Environment 2019b), Amovens es otro ejemplo de compañía que funciona con este tipo de movilidad.

Vehículo compartido Peer to Peer (P2P)

En esta modalidad de vehículo compartido se le da la oportunidad a una persona que posea vehículo

propio de alquilarlo a otros mientras no lo usa. De esta manera los propietarios consiguen algo de

rentabilidad de un vehículo que, si no, estaría parado, y aquellos que alquilan obtienen normalmente

mejores precios que los que pagarían en un alquiler convencional.

Algunas empresas que permiten esta práctica son Turo, Getaround, SocialCar o GoMore y

normalmente se obtienen los ingresos cobrando una parte de cada alquiler.

Flota compartida sin estaciones

Uno de los modelos más nuevos y con creciente relevancia es aquel donde sus usuarios tienen acceso

a una flota de vehículos repartidos por la zona donde este servicio funciona. El uso de estos vehículos

normalmente resulta libre en la zona específica, una vez el usuario se ha desplazado con el vehículo a

la ubicación deseada puede estacionarlo libremente, si se trata de la zona en que el servicio opera. No

Memoria

68

se requiere una devolución en la ubicación de salida. En inglés se ha apodado a esta modalidad One

way sharing, haciendo referencia a que sólo es necesario desplazarse en una dirección y no se requiere

la vuelta.

Este tipo de movilidad resulta muy conveniente, pues el poder conducir hasta donde se quiera y al

llegar olvidarse del vehículo, aporta una gran flexibilidad, haciéndolo atractivo para personas que no

tienen un uso suficientemente intensivo de sus vehículos, a los que un vehículo privado podría resultar

poco rentable. Así pues, los trayectos realizados con este tipo de vehículo no suelen ser muy extensos

y centran su funcionamiento en zonas urbanas, estos cortos trayectos permiten que en muchos casos

se trate de flotas de vehículos eléctricos a batería con autonomías bajas y coste de circulación reducido.

Existe gran variedad de vehículos que cuentan con sistemas de este tipo, los más populares son coches,

motocicletas o bicicletas. Algunas de las compañías que operan flotas de coches compartidos son

Car2Go, DriveNow o Emov.

Por otro lado, se encuentra gran variedad de empresas que ofrecen flotas de motocicletas compartidas

en distintos países y ciudades, empresas como eCooltra, Muving o Acciona, tienen gran mercado en

España. La mayoría de motocicletas que se emplean en esta movilidad compartida son del tipo scooter,

sin cambio de marcha, y de tamaño reducido para que cualquier persona sea capaz de conducirlas.

Además, en su mayoría se trata de motocicletas eléctricas debido a su simpleza, bajos costes de

mantenimiento y circulación sencilla.

En el sector de las bicicletas encontramos tanto bicicletas convencionales como asistidas

eléctricamente. Destaca la empresa china Mobike que cuenta con 200 millones de usuarios en los 15

países donde opera y con cerca 30 millones de ciclistas por día (Farrow y Chen 2018).

Flota compartida con estaciones

Similar al caso anterior en cuanto al uso, el cliente dispone de una flota de vehículos de los que puede

disponer para realizar el trayecto que desee, pero en este caso, los vehículos se encuentran aparcados

en estaciones o zonas específicas para ellos. De la misma manera la persona que utiliza alguno de estos

vehículos tendrá la obligación de devolverlo en una de las estaciones que la empresa tenga dispuesta.

Igual que sucede en la flota compartida sin estaciones, este tipo de movilidad también entra en la

denominación inglesa One way sharing, pero en este caso de estación a estación, la persona que toma

un vehículo en una estación no tiene porqué devolverlo a la misma sino a otra que quede más cerca

de su destino. Las estaciones normalmente se ubican en zonas de interés y cerca de transportes

públicos.

Las empresas encargadas de movilidades de este estilo deben controlar que la dispersión de la flota de

vehículos sea adecuada, porque generalmente los mismos usuarios son quienes redistribuyen la flota


69

con su uso, pero en ocasiones donde se concentra gran afluencia en una ubicación, las estaciones

circundantes pueden colapsar, impidiendo el correcto funcionamiento del servicio al mismo tiempo

que reducen la flota disponible en otras estaciones.

Ejemplos muy conocidos en España de este servicio son tanto el Bicing barcelonés como BiciMad

madrileño, ambos con flotas de bicicletas.

Vehículos privados contratados

Se trata del sistema que emplean Uber y Lyft, ambos americanos o Didi Chuxing chino. Estas empresas

permiten contratar conductores que realizaran un trayecto fijado desde una aplicación de móvil,

siendo similar a un servicio de taxi bajo demanda o VTC y pudiéndose clasificar todos ellos como

trayectos bajo demanda.

El factor diferencial en estos casos es que estos conductores pueden ser personas que no se dedican

al transporte de personas a tiempo completo, sino que lo hacen en su tiempo libre y de la misma

manera el vehículo que conducen puede ser su coche privado, entrando aquí el factor compartido. Con

este sistema conductor y vehículo cobran por prestar el servicio mientras que la empresa obtiene una

comisión de la transacción sin necesidad de implantar una flota de vehículos nueva en la zona.

6.1.1.2. Impacto social y en la ciudad

Gran parte de los sistemas de movilidad compartida actuales funcionan mejor en zonas urbanas y en

trayectos de no mucha distancia. Las excepciones serían sistemas como el Peer to Peer o el de trayecto

compartido que, en muchas ocasiones, pueden ser usados por personas que no disponen de vehículo

propio y desean llevar a cabo algún tipo de viaje fuera de la urbe, desempeñando el Peer to Peer, una

función similar a los alquileres de vehículos convencionales. Los trayectos compartidos normalmente

se emplean en rutas medianamente largas para así abaratar costes.

El resto de sistemas compartidos sí que se llevan a cabo en zonas urbanas y con duraciones cortas, esto

permite que las flotas, en muchos casos, se compongan de vehículos eléctricos, así pues, como ya se

ha comentado en Emisiones de CO2 del vehículo eléctrico enchufable, comporta ahorros en las

emisiones de gases de efecto invernadero debidas al transporte, de la misma forma que puede reducir

el ruido de la zona.

Así mismo, mecánicas que favorecen los trayectos de corta duración pueden potenciar el uso del

transporte público como complemento, al mismo tiempo que se reduce el número de vehículos

privados necesarios.

Memoria

70

Ilustración 35: Distribución según usos de distintos tipos de vehículo compartido y algunos medios tradicionales. Fuente: Elaboración propia.

Algunos impactos positivos de la incorporación de modalidades compartidas en la ciudad son:

• El incremento de oferta permite un uso más optimo del transporte público, aumentando el

número de personas que decide ir en transporte público, porque ahora puede

complementarlo con vehículos compartidos.

• Las personas que deciden substituir su vehículo privado por coches o motos compartidos

hacen un uso más responsable y consciente de éstos. El que dispone de vehículo propio tiende

a utilizarlo sin reflexionar si ese es el mejor medio para realizar un trayecto concreto.

• Reducción de la dependencia social del vehículo privado, dotando de opciones más

competitivas para quien necesita esporádicamente la utilización de un automóvil, pero no le

resulta rentable poseer uno.


71

• En el caso del coche compartido se aprecia una reducción del número de vehículos privados,

al mismo tiempo que una reducción del total de kilómetros recorridos. De esta manera se

obtiene también una reducción del parque de vehículos en la ciudad, pues un mismo vehículo

compartido tiene más de un conductor. Se estima que cada coche compartido puede sustituir

de 5 a 20 coches privados (Ajuntament de Barcelona 2017a), o de 9 a 13 coches privados según

(Shaheen, Stocker, y Bansal 2015). Teniendo en cuenta las cifras del apartado Vida útil, esto

comportaría un ahorro en emisiones de CO2 por la no fabricación de los vehículos. Tomando

la hipótesis menos optimista de 5 automóviles por cada uno compartido y la posibilidad de

remplazar 5 ICE, cuya fabricación resulta la menos contaminante, por un BEV, que aún es más

costoso de fabricar en lo que a emisiones se refiere, supondría un ahorro en emisiones

superior a 18 toneladas de CO2eq.

• Las modalidades con flotas compartidas que dispongan de PEV además de suponer un ahorro

en las emisiones de gases de efecto invernadero, también comportan un aumento de la

confianza general en estos vehículos enchufables y ayudan a normalizar su uso.

• Las flotas compartidas pueden ser renovadas con mayor asiduidad dotando de vehículos

nuevos más eficientes y por ende menos contaminantes. Los servicios que ofrezcan flotas PEV,

además colaboran de forma directa en la reducción de emisiones de gases de efecto

invernadero, como se ve en la Ilustración 14 con una vida útil de 150.000 km o en la Ilustración

17 con una vida útil variable que, en modalidades compartidas, puede llegar a ser elevada

incluso en zonas urbanas.

• Los sistemas de movilidad compartida ayudan a la redistribución de aparcamientos públicos al

mismo tiempo que disminuye su demanda por el menor número de vehículos totales y el

menor tiempo de estacionamiento de los compartidos, en comparación con los privados. De

la misma manera la modalidad Peer to Peer reduce el tiempo en que un vehículo particular no

está siendo usado.

Por otro lado, los vehículos compartidos también cuentan con impactos negativos hacia la ciudad

o sus habitantes:

• Los vehículos compartidos pueden suponer una fuerte ocupación del espacio público,

sobre todo los sistemas basados en flotas compartidas. Aún con un menor número de

vehículos totales, éstos pueden no disponer de aparcamiento subterráneo como sí tienen

Memoria

72

muchos vehículos privados, provocando una menor disponibilidad de aparcamientos en

superficie.

• La simplificación de los trayectos cortos que, sin los sistemas de transporte compartido se

realizaban a pie o en transporte público, puede suponer una deriva al uso de vehículos

compartidos como alternativa al andar o al uso de transportes públicos, aumentando los

trayectos con motocicleta o coche.

• La falta de civismo en el cómo se estacionan las flotas compartidas sin estaciones puede

tener un impacto negativo en las vías y aceras. Aun teniendo una menor necesidad de

aparcamientos, las flotas compartidas pueden empeorar la percepción sobre este efecto

supuestamente positivo.

• La poca familiaridad con los vehículos y menor tiempo de aprendizaje puede acarrear una

menor seguridad vial, sumado a que un gran número de usuarios de flotas compartidas

de motos no tiene el carnet específico de motocicleta.

• Las empresas con flotas compartidas, tanto las con estación como las sin estación, deben

asegurar una buena distribución de los vehículos para que el servicio funcione

adecuadamente.

• Se vierte mayor peso del sector movilidad al sector privado que puede acaparar mercados

y establecer cuotas de servicio infladas junto a servicios deficientes.

6.1.1.3. Vehículo compartido autónomo

El surgir de la conducción autónoma tendrá inevitablemente un gran efecto en las movilidades

compartidas, así como en el transporte público y privado. En referencia a los vehículos compartidos,

éstos pasarían por una conversión progresiva, haciendo estos medios compartidos cada vez menos

dependientes de los conductores.

El surgimiento de nuevos planteamientos en la movilidad urbana, junto a la tendencia actual de reducir

el número de vehículos privados gracias a las opciones públicas y compartidas cada vez más

competitivas y funcionales, harán más atractiva la opción de deshacerse de los vehículos propios,

optando, en mayor medida, por la movilidad como servicio para poblaciones urbanas.

La nueva forma de movilidad como servicio, que se plantea con la autonomía de los vehículos, es

similar a la ya comentada flota de vehículos compartidos sin estación, pero estos realizarían una

función más parecida a los sistemas de trayecto bajo demanda, como podría ser un taxi, chofer o un

vehículo privado contratado. Así pues, se proveería la zona donde opere el servició de vehículos

autónomos que, bajo la demanda de un trayecto emitida desde una aplicación de móvil, activaría uno


73

de los vehículos para que recogiera al usuario o usuarios y realizase el trayecto oportuno. La opción de

que además el trayecto se haga en conjunto con otros usuarios, y el servicio trace rutas y paradas

adecuadas, es una opción que se plantea y podría reducir costes del servicio al igual que disminuir los

tamaños de flota de vehículos autónomos necesarios, reduciendo al mismo tiempo infraestructuras de

carga y aparcamiento (Zhang et al. 2015), (Fagnant y Kockelman 2015).

Esta manera de plantear la movilidad autónoma compartida es, en definitiva, muy similar al servicio

que prestan actualmente taxis y empresas de VTC como Cabify en España, pero sin contar con

conductor, bajando de forma significativa el coste monetario del trayecto. En zonas urbanas, el coste

operacional por kilómetro y pasajero entre un taxi convencional y un taxi autónomo es de cerca del

85% más barato en el caso del autónomo, llegando a ser el taxi autónomo más barato que el servicio

de autobús corriente. Aun así, el autobús autónomo resulta aún más barato que el taxi autónomo,

probando que el transporte público autónomo también tiene gran peso en las futuras ciudades (Bösch

et al. 2018). Existen otras predicciones menos optimistas pero con una igualmente sustancial rebaja en

el precio del taxi y los trayectos bajo demanda con la incorporación del vehículo autónomo (Arbib y

Seba 2017; Todd Litman 2020). Este enfoque de movilidad autónoma compartida es el que tienen

empresas como Uber, Waymo o Cruise de General Motors.

Ilustración 36: Vehículo Cruise Origin. Fuente: Cruise («Cruise» s. f.)

Otro planteamiento que posibilita la conducción autónoma es el que propone la compañía Tesla. Este

es más parecido al sistema Peer to Peer en el sentido que se basa en compartir vehículos privados,

aunque el servicio al cliente es parecido al trayecto bajo demanda expuesto anteriormente. De este

modo el propietario de un vehículo autónomo podría ceder su vehículo cuando no esté siendo usado

para que los usuarios del servicio que deseen un trayecto bajo demanda puedan disponer de él, el

propietario a cambio cobraría parte del precio del servició (Korosec 2019).

Memoria

74

Este sistema posee una gran ventaja en cuanto al número total de vehículos necesarios, pues las flotas

privadas y compartidas se complementan, necesitando de este modo una flota de vehículos

únicamente dedicados a la movilidad compartida menor. Al mismo tiempo, la posibilidad de sacar

rentabilidad a un costoso vehículo eléctrico autónomo privado reduce el coste del vehículo,

permitiendo su mayor aceptación en sectores menos pudientes y democratizando el vehículo

autónomo privado, acelerando así la implantación del vehículo autónomo.

6.1.2. Vehículos eléctricos de reducida autonomía

Las relativas cortas distancias que se manejan en sectores urbanos y el elevado precio de las baterías

que alimentan los vehículos eléctricos a batería, han favorecido la aparición de vehículos con

autonomías eléctricas relativamente bajas cuyo coste de adquisición es, habitualmente bajo. Con este

enfoque aparecen vehículos con una gran diversidad de tipologías, automóviles pequeños con no más

de 200 kilómetros de autonomía como podría ser el Renault Twizy, vehículos comerciales ligeros para

flotas urbanas, motocicletas eléctricas pensadas para no salir de la ciudad, bicicletas eléctricas o los

llamados Vehículos de Movilidad Personal (VMP) de los que formarían parte patinetes eléctricos o

segways.

La aparición de vehículos eléctricos simples, baratos y ligeros que ofrecen especificaciones limitadas

pero suficientes, para trayectos cortos urbanos ha puesto en la mesa opciones de movilidad sostenibles

alternativas al caminar o la bicicleta, como pueden ser estos VMP. El casi nulo esfuerzo requerido por

muchos de estos vehículos eléctricos ha provocado una gran aceptación en zonas urbanas alrededor

del mundo. Además, el mercado chino aprovechó para capitalizar un sector con bajas regulaciones en

cuanto a calidad y seguridad, potenciando su utilización y reduciendo precios.

Entre estos VMP destacan los patinetes eléctricos por su simple funcionamiento y adaptación al medio

urbano, ganando cada vez más popularidad entre viajeros urbanos. Estos patinetes, además, han sido

incorporados por diversas compañías de vehículos compartidos, en la mayoría de los casos con el

sistema de flota compartida sin estaciones que se expone en el apartado Sistemas de vehículo

compartido existentes.

Así pues, el éxito de los Vehículos de Movilidad Personal reside en poder realizar, con comodidad y

sostenibilidad, trayectos largos para andar y que resultan demasiado cortos para realizarlos en moto o

coche. La empresa Bird reporta que en San Francisco los trayectos medios que se realizan con su

servicio de patinetes eléctricos compartidos es de 2,4 km, distancia mayor que el trayecto medio a pie

de esa ciudad y menor que el trayecto medio en coche que es de 3,7 km (Stuart, Kaufman, y

Buttenwieser 2018).


75

El rápido crecimiento de los VMP ha obligado a un gran número de ciudades a establecer regulaciones

para su correcto uso, como es el caso de Barcelona (Ajuntament de Barcelona 2017b), y limitar las

flotas de estos vehículos para uso compartido sin estaciones (Till Bunsen et al. 2019a).

Por último, sumado a las ventajas que supone la comodidad de uso y el bajo coste de adquisición y

mantenimiento, tenemos la reducción de las tasas de contaminación en las ciudades donde se

empleen en sustitución de vehículos de combustión interna, porque al ser vehículos eléctricos ninguno

de ellos emite gases de efecto invernadero en el lugar de funcionamiento. Sí es verdad que la

fabricación de las baterías y la fabricación del propio vehículo pueden suponer unas notables emisiones

de CO2, véase el apartado Vida útil, que se deben tener en cuenta, aunque al tratarse de vehículos de

tamaño reducido estas emisiones deberían ser menores que las de, por ejemplo, un automóvil

eléctrico que nos diese, en ciudad, un servicio similar.

Memoria

76

7. Análisis del impacto ambiental

Al tratarse de un trabajo teórico sobre la orientación y tipología de la movilidad futura, poniendo

especial atención en los futuribles sectores urbanos, el propio trabajo no cuenta con un impacto

directo significativo, los trayectos realizados y el consumo de ordenador con el que se ha realizado

conforman el mayor impacto ambiental. En ese aspecto la huella de carbono asociada a estas acciones

se desglosa en:

- 48 km en motocicleta con consumos medios de 3,8 l/100km lo que con una tasa de 2,3 kgCO2/l

de gasolina resulta en un vertido de 4,196 kgCO2.

- 726 h de uso de ordenador con un consumo medio de 473W que con el mix eléctrico de España

en 2019 de 241gCO2/kWh (Oficina Catalana del Canvi Climàtic 2020) supone 82,759 kgCO2.

- 182h (1/4 del tiempo de dedicado al ordenador) de iluminación de la zona de trabajo con un

consumo aproximado de 16W que con el mix eléctrico de España en 2019 de 241gCO2/kWh

supone 0,702 kgCO2.

De este modo la huella de carbón emitida por la elaboración del trabajo queda en 87,657 kg CO2.

Por otro lado, aunque de manera no directa, el trabajo estudia reducciones masivas en las emisiones

de gases de efecto invernadero, estas vendrían asociados a cambios en la movilidad que se plantean y

analizan con mayor detenimiento en los apartados 4.1 y 6.1.1.2.

Si se cumpliesen las proyecciones sobre las que se ha realizado el estudio con una tasa de implantación

del vehículo eléctrico en sus diferentes modalidades en el 2030 del 30 % del parque móvil nuevo como

se ha planteado en el escenario EV30@30 y considerando las cifras de ahorro de emisiones de CO2 que

se dan en el apartado Emisiones de CO2 del vehículo eléctrico enchufable, obtendríamos un ahorro de

7’9 % de emisiones de los vehículos vendidos ese año. El incremento de ahorro en las emisiones será

directamente proporcional a la incorporación de este tipo de vehículos en la flota total y del coste de

producción de la electricidad, ver Ilustración 42.

Por último, si la movilidad urbana adoptase modelos de vehículos compartidos se añadiría a este

ahorro 18 toneladas de CO2eq por cada automóvil compartido, como ya se ha mencionado en el

apartado Impacto social y en la ciudad.


77

Conclusiones

Las próximas décadas verán una transformación notable en cuanto a la movilidad rodada se refiere.

Durante la década de 2020 a 2030 los vehículos de propulsión eléctrica enchufable obtendrán gran

relevancia en el mercado debido a diversos factores, entre ellos se encuentran legislaciones que tienen

por objeto impulsar esta electrificación de los transportes para reducir notablemente las emisiones de

gases de efecto invernadero, la menor dependencia de los países respecto al suministro de petróleo,

las mejoras sustanciales que a lo largo de los años los vehículos enchufables pueden brindar a los

distintos usuarios en cuanto a costes y comodidades y la importante concienciación de la sociedad

respecto al medioambiente que vendrá acompañada de una mayor aceptación de este tipo de

vehículos.

La transición hacia el vehículo únicamente eléctrico, como podría ser el BEV, pasa por el uso de HEV y

PHEV como ya estamos comprobando, cuyo funcionamiento resulta extremadamente similar al de los

vehículos con motores de combustión interna convencionales y que, además, en zonas donde la

electricidad no se genera de forma suficientemente sostenible, pueden llegar a suponer emisiones más

bajas que las de un BEV, únicamente alimentado por la red eléctrica. Aun así, con el paso de los años,

cuando los precios de fabricación de los BEV se reduzcan por la mayor oferta y bajada de precio de las

costosas baterías, tanto HEV y PHEV quedarán relegados y se deberían establecer, si aún no se han

establecido, controles más rigurosos de las emisiones producidas por la generación de electricidad,

porque éstas tendrán una incidencia directa sobre las emisiones del sector del transporte.

Pasado 2030 la electrificación del sector rodado ya será normativa con cuotas de mercado mayoritarias

del segmento BEV y una creciente acogida de FCEV, unido a unas redes eléctricas más sostenibles que

supondrán reducciones masivas en las emisiones de gases de efecto invernadero y en su impacto.

En sectores fuera del transporte rodado, como pueda ser el de la náutica o la aviación, el cambio hacia

los vehículos a batería dependerá, justamente, del avance de éstas. Las densidades energéticas de las

actuales baterías no son suficientes para sectores como los mencionados, cuya demanda de capacidad

y volumen necesario es muy superior para poder completar sus largos trayectos.

El sector automovilístico eléctrico ganará fuerza atrayendo grandes inversiones y el surgimiento de

nuevas necesidades, cuya cobertura supondrá un gran número de empleos y oportunidades, como

podría ser la instalación y mantenimiento de puntos de carga y la investigación tecnológica.

En zonas urbanas esta futurible incorporación masiva de vehículos propulsados eléctricamente

supondrá una reducción de los niveles de polución en el aire de las ciudades puesto que el vehículo

eléctrico no emite ningún humo perjudicial en los lugares de funcionamiento. Este aspecto resulta muy

Memoria

78

relevante ya que se espera una masificación de las urbes con el consiguiente aumento del tráfico

rodado en éstas. Del mismo modo se disminuirá la contaminación acústica, el ruido, sobre todo en

zonas de velocidades bajas, que deberían coincidir con los sectores urbanos más concurridos para que

los efectos positivos que esto comporta para el bienestar de los ciudadanos sean realmente percibidos.

En grandes ciudades podremos observar una tendencia contraria al vehículo de propiedad, debido al

auge de alternativas como el vehículo compartido y la movilidad como servicio. Estas tendencias, por

su planteamiento, suponen un menor número de vehículos totales, reduciendo emisiones en su

fabricación y desmantelamiento. Se produce, también, una reducción de las zonas de estacionamiento

necesarias. Además, puede potenciar el uso del transporte público ya que se complementan con

facilidad.

Mencionar, también, la creciente importancia del surgimiento de vehículos de movilidad personal de

menor tamaño como patinetes y segways, que se han beneficiado del desarrollo de las tecnologías de

vehículos eléctricos, baterías, y que han tenido una gran aceptación en la sociedad, lo que está

forzando la elaboración de normativas que regulen el sector. Este tipo de vehículos contribuye a la

disminución de automóviles y motocicletas en las ciudades con la reducción de emisiones que

comporta.

Para finalizar, la incorporación de vehículos autónomos plantea problemas de aceptación social. Sin

embargo, su incorporación podría comportar beneficios socioeconómicos importantes y cambios

sustanciales en el sector del transporte, mejorando entre otros aspectos la seguridad vial y reduciendo

el estrés de los conductores. La movilidad autónoma como un servicio de transporte bajo demanda,

reduce de forma significativa el coste monetario del trayecto, democratizándolo y colaborando en la

menor tenencia de vehículos privados en ciudades. Un transporte público autónomo también

resultaría más eficiente dotando de mejores servicios a menores precios.


79

Presupuesto

El presupuesto se compone del salario del estudiante en prácticas y los diversos gastos.

Conceptos Horas (h) Precio por hora(€/h) Total (€)

Recopilación de información 398 8 3184

Redactado general 22 40 880

Redactado de Prefacio 1 40 40

Redactado de Introducción 2 40 80

Redactado de Antecedentes 42 40 1680

Elaboración de componentes de Antecedentes 12 40 480

Redactado de Configuraciones de vehículos rodados 28 40 1120 Elaboración de componentes de Configuraciones de vehículos rodados 6 40 240

Redactado de Vehículos eléctricos 76 40 3040

Elaboración de componentes de Vehículos eléctricos 98 40 3920

Redactado de Conducción autónoma 16 40 640 Redactado Tendencias futuras en la movilidad urbana 24 40 960 Elaboración de componentes de Tendencias futuras en la movilidad urbana 1 40 40

16304 Tabla 5 Trabajo realizado y coste.

Concepto Unidades (u) Precio unitario (€/u) Total (€)

Licencia Adobe Ilustrator mensual 1 24,19 24,19

Licencia Microsoft 365 Personal 1 69 69

Litros gasolina en desplazamientos 1,8 1,3 2,34

Impresiones 76 0,05 3,8

99,33 Tabla 6: Materiales, desplazamientos y licencias.

Coste total IVA incluido (€)

16403,33

Memoria

80

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85

Anexo


% Producción

Carbón 4,37 0 64,14 23,66 0,46 87,04 28,46

Gas 33,72 2,36 8,95 50,48 18,04 1,96 35,3

Biomasa 1,48 0 3,29 0,33 2,7 0 1,49

Geotermal 0,00 0 0 0 0,46 0 0,38

Hidráulica 10,12 95,00 4,85 0,24 60,67 2,13 6,89

Nuclear 22,86 0 0 8,67 0 0 19,4

Solar 5,73 0 2,49 0,68 3,06 0 1,53

Eólica 21,73 2,64 16,28 15,94 14,61 8,87 6,55

100 100 100 100 100 100 100


Emisiones directas

Carbón 33,204 0 487,464 179,816 3,496 661,504 216,296

Gas 124,775 8,732 33,115 186,776 66,748 7,252 130,61

Biomasa 3,100 0 6,909 0,693 5,67 0 3,129

Geotermal 0 0 0 0 0 0 0

Hidráulica 0 0 0 0 0 0 0

Nuclear 0 0 0 0 0 0 0

Solar 0 0 0 0 0 0 0

Eólica 0 0 0 0 0 0 0

gCO2eq/kWh 161,0781 8,732 527,488 367,285 75,914 668,756 350,035


Emisiones en ciclo completo

Carbón 35,825 0 525,948 194,012 3,772 713,728 233,372

Gas 165,242 11,564 43,855 247,352 88,396 9,604 172,97

Biomasa 3,395 0 7,567 0,759 6,21 0 3,427

Geotermal 0 0 0 0 0,1748 0 0,1444

Hidráulica 2,428 22,8 1,164 0,0576 14,5608 0,5112 1,6536

Nuclear 2,743 0 0 1,0404 0 0 2,328

Solar 1,547 0 0,6723 0,1836 0,8262 0 0,4131

Eólica 2,390 0,2904 1,7908 1,7534 1,6071 0,9757 0,7205

gCO2eq/kWh 213,570 34,6544 580,9971 445,158 115,5469 724,8189 415,0286

Emisiones CO2 directas BEV400

gCO2eq/km 31,2491 1,6940 102,3327 71,2533 14,7273 129,7387 67,9068

Emisiones CO2 en ciclo completo BEV400

gCO2eq/km 41,4326 6,7230 112,7134 86,3607 22,4161 140,6149 80,5155 Tabla 7: Emisiones de CO2 por km y su origen. Fuente: Elaboración propia con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España , U.S Department of Energy, Electrycity Map.

Anexos

86

Ilustración 37: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio en España. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 10,5 kWh (PHEV con rango 55 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; PHEV es una combinación de 40% ICE y 60% BEV; combustible gasolina. Fuentes: Adaptación de Global EV Outlook 2019 (Till Bunsen et al. 2019a) con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España, U.S Department of Energy, Electrycity Map.

Ilustración 38: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio en Noruega. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 10,5 kWh (PHEV con rango 55 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; PHEV es una combinación de 40% ICE y 60% BEV; combustible gasolina. Fuentes: Adaptación de Global EV Outlook 2019 (Till Bunsen et al. 2019a) con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España, U.S Department of Energy, Electrycity Map.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

ICE HEV PHEV BEV-200 BEV-400

t C

O2e

q

Ciclo de vida en España




0

5

10

15

20

25

30

35

40


t C

O2e

q

Ciclo de vida en Noruega





87

Ilustración 39: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio en Wyoming. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 10,5 kWh (PHEV con rango 55 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; PHEV es una combinación de 40% ICE y 60% BEV; combustible gasolina. Fuentes: Adaptación de Global EV Outlook 2019 (Till Bunsen et al. 2019a) con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España, U.S Department of Energy, Electrycity Map.

Ilustración 40: Emisiones de CO2 durante ciclo de vida de 150.000km del coche medio en el general de Estados Unidos. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 10,5 kWh (PHEV con rango 55 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; HEV – 5,1 l/100km; PHEV es una combinación de 40% ICE y 60% BEV; combustible gasolina. Fuentes: Adaptación de Global EV Outlook 2019 (Till Bunsen et al. 2019a) con valores de IPCC(IPCC 2014), Red Eléctrica de España, U.S Department of Energy, Electrycity Map.

0

5

10

15

20

25

30

35

40


t C

O2e

q

Ciclo de vida en Wyoming




0

5

10

15

20

25

30

35

40


t C

O2e

q

Ciclo de vida en Estados Unidos




Anexos

88

Ilustración 41: Emisiones de CO2 del coche medio en ciclo de vida útil de 150.000 km según intensidad energética. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 78 kWh (BEV con rango de 400 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100 km; HEV – 5,1 l/100km; PHEV es una combinación de 40% ICE y 60% BEV; combustible gasolina. Fuente: Elaboración propia.

Ilustración 42: Ahorro en emisiones de CO2 del coche medio en ciclo de vida útil de 150.000 km según intensidad energética respecto al ICE. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 78 kWh (BEV con rango de 400 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: ICE - 6.8 l/100km; BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100km; PHEV es una combinación de 40% ICE y 60% BEV; combustible gasolina. Fuente: Elaboración propia.

0

5

10

15

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t C

O2eq

g CO2eq/kWh

Emisiones de CO2 según intensidad energética

ICE HEV PHEV BEV - 400

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Ahorro respecto a ICE según intendisdad energética

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Ilustración 43: Ahorro en emisiones de CO2 del coche medio en ciclo de vida útil de 150.000 km según intensidad energética respecto al HEV. Asunciones de los vehículos: tamaño de batería 78 kWh (BEV con rango de 400 km); química de batería NMC111; Asunciones de consumos: HEV – 5,1 l/100km; BEV (con rango 400 km) – 19,4 kWh/100km; PHEV es una combinación de 40% ICE y 60% BEV; combustible gasolina. Fuente: Elaboración propia.

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Ahorro respecto a HEV según intendisdad energética

PHEV BEV - 400

movilidad urbana, perspectivas de futuro y transición

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