El futuro de la industria del automóvil por el WLTP según JATO Dynamics
- ¿Hacia dónde se dirige la industria automotriz en medio de objetivos de emisiones más estrictos?
WLTP, o el Procedimiento Mundial de Ensayos de Vehículos Livianos Armonizados, está recibiendo mucha atención. Su aplicación y ramificaciones actualmente están preocupando a la industria automotriz. Hay preguntas sobre qué significan las pruebas para los vehículos que ya se han producido, y qué tanto diferirán los resultados del procedimiento de prueba anterior de NEDC.
Pero, el enfoque actual de la industria automotriz en WLTP es reductivo. En realidad, WLTP es un síntoma de un cambio más amplio hacia la reducción de emisiones. Uno que ha visto a los legisladores a nivel global, paneuropeo y nacional aprobar regulaciones que apuntan a reducir las emisiones de todos los contaminantes atmosféricos dañinos. Este es el contexto en el que debe verse WLTP; es un procedimiento de prueba, no un estándar de emisiones. Es un obstáculo diseñado para provocar una disminución de las emisiones, no la respuesta en sí misma.
Por lo tanto, la industria automotriz necesita hacer una pregunta mayor que "¿cómo podemos satisfacer las necesidades de WLTP?". En su lugar, debe preguntarse "¿cómo podemos preparar nuestra industria para reducir las emisiones en los próximos 30-40 años?"
Este documento analizará el impacto inmediato de las pruebas WLTP y lo que nos dice sobre la capacidad de la industria automotriz para cumplir con los estándares de emisión. Propondrá que la industria se encuentre en una encrucijada y debe encontrar formas de innovar y crear tecnologías que reduzcan las emisiones a corto y mediano plazo, allanando el camino para el eventual traslado a los vehículos eléctricos.
Si bien WLTP es solo un procedimiento de prueba, podría ser un catalizador para una época dorada de innovación en el diseño de motores y baterías.
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| El futuro de la industria del automóvil por el WLTP según JATO Dynamics |
El microscopio WLTP
El análisis de JATO sugiere que las pruebas WLTP significarán que será excepcionalmente difícil para los fabricantes de automóviles cumplir con el objetivo de la UE de 2021 para reducir la emisión promedio de la flota a 95 g / km de CO 2 . Esto se debe a que el objetivo de la flota se basó en pruebas de NEDC. La introducción del procedimiento de prueba más preciso del mundo real WLTP no sorprende que resulte en lecturas de emisiones más altas, cuando la conversión a datos NEDC correlacionados se realiza utilizando CO 2 mpas que ya está en progreso .
Como se discutió en nuestro documento anterior1, esto podría afectar la relación entre los OEM y los consumidores. Los precios aumentarán inevitablemente para tener en cuenta la legislación fiscal actual en muchos países de la UE, y también las multas que podrían afectar a los fabricantes de automóviles si el objetivo de la flota de CO 2 no se cumple en el futuro cercano. Los datos de JATO muestran que los automóviles que han sido reexaminados bajo WLTP muestran un aumento tangible en los valores correlacionados de NEDC, en comparación con los obtenidos bajo el régimen de prueba de NEDC. Curiosamente, esta disparidad está resultando ser mayor de lo esperado. Los ejemplos de vehículos probados según el procedimiento de prueba WLTP, donde los fabricantes de automóviles han publicado valores correlacionados NEDC, se detallan a continuación.
Un futuro complejo
Las pruebas WLTP son un elemento de un impulso más amplio para ajustar las normas de reducción de emisiones y al mismo tiempo mejorar los procedimientos de prueba. Se espera que la regulación para reducir las emisiones en el sector automotriz se vuelva más estricta en los próximos años, con la UE liderando el camino a nivel mundial. La directiva Euro 6, presentada en septiembre de 2015, tiene el objetivo claro de reducir todas las emisiones, incluidos el óxido de nitrógeno (NOx), el monóxido de carbono (CO), los hidrocarburos (THC y NMHC) y las partículas (PM). Las últimas iteraciones de esta, EU6d temp y EU6d homologación se aplican a todos los autos producidos en masa, y tienen el objetivo general de reducir los contaminantes, mejorar el ahorro de combustible y reducir las emisiones de CO 2 .
Estas iniciativas finalmente contribuyen a un objetivo de 95 g / km medido bajo NEDC. Para 2050, la UE tiene como objetivo reducir todas las emisiones de gases de efecto invernadero en un 80-95% y esto, sin duda, tendrá un impacto en el sector de la automoción. Está claro que EU6 continuará evolucionando y los gobiernos se verán obligados a introducir medidas más estrictas para frenar las emisiones. Más recientemente, en octubre, siete países de la UE presionaron a la Comisión de la UE para que reforzara los límites a las emisiones de carbono del tubo de escape. Esto fue así como la Comisión planificó una propuesta de evaluación comparativa para alentar a los fabricantes de automóviles a introducir vehículos con emisiones cero, en una forma de sistema de acreditación vinculado a objetivos globales de CO 2 2 .
Ya estamos viendo esto con la noticia de que varios mercados, incluidos Francia y el Reino Unido, están planeando prohibir la venta de motores de combustión interna dentro de los próximos 20-30 años. Ubicaciones individuales como Oxford están liderando el camino, la ciudad del Reino Unido está planeando introducir la primera zona cero emisiones del mundo prohibiendo los motores de combustión interna tan pronto como en 2020. Con la marea aparentemente contra las emisiones, los fabricantes automotrices deben tomar medidas en el corto y el largo plazo.
¿El final del camino para la combustión interna?
A medida que las compañías automotrices se enfrentan a un futuro de mayor regulación y complejidad, es razonable preguntarse si el enfoque actual del diseño del motor aún está a la altura. Según un análisis reciente de JATO Dynamics, el 92% de los motores de combustión interna registrados en Europa en la actualidad producen emisiones superiores a 95 g / km según las medidas de NEDC. Esto significa que a menos que haya un avance significativo en el diseño del motor, se podría ver que la iteración actual del motor de combustión interna ha alcanzado su punto máximo y el final de su evolución. La ley de los rendimientos decrecientes está llegando.
La industria automotriz se ha construido en gran parte en el motor de combustión tradicional que ha sido dominante durante el siglo pasado. Pero dado que el 92% de los motores de combustión interna superan el objetivo, se necesita una revolución y el tiempo corre.
El SUV representa una tendencia interesante, ya que los datos de JATO muestran que los SUV son el segmento de vehículos de más rápido crecimiento. Esto ha ejercido una enorme presión sobre los fabricantes de automóviles para crear una combinación de transmisión de motor que sea capaz de funcionar dentro del objetivo de emisión, en vehículos que son más pesados y menos aerodinámicos que un vehículo con puerta trasera convencional o sedán.
Diesel
La reputación del motor diesel se ha dañado significativamente en los últimos años. El resultado es lo que algunos trimestres llaman la "muerte del diesel" y ha inspirado movimientos de los gobiernos nacionales, como el Reino Unido y Francia, para prohibir las ventas de motores diesel para 2040.
Sin embargo, ignorar los trenes de potencia del tipo de combustible diesel simplifica enormemente este tema complejo.
A pesar de los problemas de reputación que rodean el tipo de combustible, los motores diesel pueden producir más potencia y par motor con menores tasas de CO 2 en comparación con los motores tradicionales basados en gasolina. Hoy en día la potencia de salida media de un motor diesel registrado en la UE es 142HP y 115 g / km de CO 2 emitida. Mientras que la potencia media de un motor de gasolina registrado en la UE es 123HP, con 122 g / km de CO 2 emitida. Sin embargo, es justo decir que los motores diesel requieren más inversión para reducir las emisiones nocivas que los motores de gasolina.
Pero la industria siempre ha sido consciente de sus responsabilidades y ha trabajado mucho en los últimos años para desarrollar versiones más limpias de motores de gasolina. Como resultado, se han diseñado sistemas de control de emisiones como el control de aire-combustible y el tratamiento posterior catalítico. El costo de estas tecnologías ha disminuido y ahora es relativamente bajo. Por el contrario, la reducción de emisiones para motores diesel - a través de características tales como la gestión del aire, la inyección de combustible y el tratamiento posterior - es compleja y requiere una inversión importante.
La regulación de las emisiones es compleja. Prohibir los motores diesel para reducir el MP (materia particulada) y los NOx debido a la disminución de la popularidad podría tener un efecto de boomerang en las tasas de CO 2 , a menos que un sistema alternativo de propulsión esté disponible pronto.
El largo camino hacia los vehículos eléctricos
El enfoque en la reducción de emisiones en los últimos años ha puesto de relieve la electrificación de vehículos.
Hay algunos en la industria que pronostican que todos los autos nuevos vendidos en Europa en 2035 serán eléctricos3. Con esta visión a más largo plazo, es fácil ver por qué los fabricantes de automóviles están invirtiendo significativamente en el desarrollo de vehículos eléctricos. Volkswagen anunció recientemente una inversión de € 70 mil millones, por ejemplo. Sin embargo, si observamos la penetración actual de vehículos eléctricos y la infraestructura necesaria para respaldarlos a medida que se vuelven más convencionales, existen dudas sobre si el mercado está listo para ser totalmente electrificado.
- Una preocupación importante es el suministro de energía: el impacto de que todos los vehículos se vuelvan completamente eléctricos podría ser un sector de electricidad sobrecargado. Según National Grid del Reino Unido, para 2030, la demanda de electricidad como resultado de los vehículos eléctricos en las carreteras podría superar la capacidad de Hinkley Point C, una de las centrales eléctricas más grandes del Reino Unido. A pesar de la inversión, existe el temor de que la capacidad no pueda igualar la demanda futura. Para tomar Londres como ejemplo, se están invirtiendo £ 17 mil millones en la mejora de la red eléctrica. Pero no está claro si esta inversión ha tenido en cuenta la capacidad necesaria para satisfacer la mayor demanda que generarán los vehículos eléctricos4.
- La infraestructura necesaria para admitir EV es una gran preocupación, especialmente entre los consumidores que temen que el alcance del disco no sea suficiente. Los gobiernos y los proveedores de combustible están invirtiendo simultáneamente para cambiar esto. Recientemente, se anunció que Hamburgo estaría invirtiendo en su 600ª estación de carga rápida. Mientras tanto, Shell anunció el lanzamiento de sus primeros puntos de carga EV en las estaciones de servicio del Reino Unido, en una clara señal de que la compañía está poniendo su considerable peso detrás del EV. Sin embargo, estos ejemplos son representativos de un impulso más amplio hacia los vehículos eléctricos. El mercado aún no ha llegado al punto crítico, cuando todos los automovilistas tienen acceso a vehículos asequibles y la infraestructura necesaria para que sean una opción viable.
- Confianza del consumidor: los consumidores aún no confían plenamente en la capacidad de los vehículos eléctricos de igualar la libertad de uso de los vehículos tradicionales. Esto se debe a que existe una variedad de temores sobre los tiempos de recarga, el rendimiento y las estaciones de carga. Si bien los gobiernos y los fabricantes están trabajando para aliviarlos, se necesitarán pasos importantes para alterar la percepción de los vehículos eléctricos en la mente de los consumidores.
Está claro que los vehículos eléctricos tienen un gran potencial y todavía hay una gran cantidad de innovación por hacer tanto en la tecnología como en su aplicación, y sin duda es una solución para los objetivos a largo plazo de la industria del CO 2 . Pero a corto plazo, el sector necesita encontrar una manera de cumplir los objetivos mientras se mantiene la demanda del consumidor.
La sacudida de 48 voltios
Según el análisis de JATO, la tecnología híbrida suave de 48 voltios podría cerrar la brecha entre los motores de combustión interna y los vehículos eléctricos en el corto plazo. Los llamados híbridos suaves agregan una batería de 48 voltios a los motores de combustión interna sin la necesidad de un rediseño drástico del vehículo, la modificación de la planta o la reorganización de la cadena de suministro. La solución de 48 voltios tiene tres ventajas principales:
- Solución rentable Los vehículos de 48 voltios son una solución rentable para un problema potencialmente costoso. Se estima que las baterías de 48 voltios cuestan menos de 1,000 euros por vehículo y son significativamente más baratas que los híbridos de mayor voltaje.
- Se reduce el consumo de combustible. Los sistemas de 48 voltios difieren de otros sistemas híbridos en que pueden aumentar la eficiencia del combustible de un vehículo de combustión interna al capturar la energía perdida al frenar, aumentar el par y mejorar la función de detener y encender un vehículo.
- Par adicional La solución de energía de 48 voltios permite que el motor de arranque actúe como un motor suplementario, por lo que el vehículo puede acelerar más rápidamente. Esto tiene el doble beneficio de reducir las emisiones y al mismo tiempo brindar al conductor una experiencia mejorada.
Por supuesto, hay desventajas para las baterías de 48 voltios. El rango de conducción es limitado y la batería debe estar conectada a la red para una recarga completa. Sin embargo, de acuerdo con el análisis de JATO, la tecnología podría ayudar claramente a los fabricantes de automóviles a alcanzar el límite de 95 g / km en solo dos años.
Preparándose para el futuro
En el contexto de una regulación de emisiones cada vez más estricta, está claro que la industria automotriz necesita una solución a corto plazo para cumplir con los objetivos de CO2 actualmente en vigencia. Los valores de CO 2 son más altos en el procedimiento de prueba WLTP que en el procedimiento de prueba anterior de NEDC, y los efectos ya son visibles hoy, ya que WLTP y RDE también están afectando los valores correlacionados de NEDC.
La transición a WLTP ya está en marcha y trae consigo algunos efectos secundarios que están cambiando la cadena de valor de la fabricación automotriz. Esto se debe a que los valores correlacionados de NEDC CO 2 están aumentando, y como tal, es probable que aumenten los impuestos locales a los estados miembros de la UE.
Según un estudio realizado por JATO, la industria del automóvil necesitaría vehículos totalmente eléctricos para representar el 15% del mercado en 2021 con el fin de cumplir con el objetivo de 95 g / km de CO2 . Esto es sorprendente teniendo en cuenta que el nivel actual de vehículos totalmente eléctricos registrados en la UE es del 1% del mercado. Es claro que el cambio debe ocurrir, considerando la combinación de la tendencia actual de la disminución de la demanda de motores diesel y la reducción de las ofertas de diesel de las compañías automotrices, así como el crecimiento del segmento SUV y el lento progreso de los vehículos eléctricos en la industria.
Si la industria del automóvil en Europa y en el mundo no cumple con los objetivos de CO 2 , los fabricantes de automóviles enfrentan una sanción significativa que asciende a € 1.5 mil millones por gramo a nivel mundial. Está claro que la industria está a punto de tener un cambio dramático y que debe abordarse para prepararse para el futuro.
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