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Diapositiva 1. Introducción.
La clase desarrolla los principales obstáculos y soluciones para electrificar los camiones de la flota.
Diapositiva 2. La autonomía de un camión eléctrico.
- Un equilibrio difícil de lograr.
La electrificación del transporte pesado se perfila como una solución directa para reducir las emisiones contaminantes del transporte por carretera. Sin embargo, el proceso de transición no será tan sencillo como reemplazar camiones y furgonetas de combustión por vehículos eléctricos.
El transporte pesado por carretera se enfrenta a uno de los mayores retos de la electrificación: el equilibrio entre el peso de las baterías y la capacidad de carga útil. A diferencia de los camiones diésel, donde el combustible apenas tiene un impacto significativo en la masa total, en un camión eléctrico el sistema de almacenamiento energético puede contribuir con más de una tonelada adicional.
Un paquete de baterías de aproximadamente 600 kWh, necesario para alcanzar una autonomía cercana a los 500 kilómetros, puede superar los 1.200 kilogramos, lo que implica una reducción directa de la carga que puede ser transportada dentro de los límites legales establecidos. Este condicionante se traduce en decisiones operativas claras y precisas, ya que no es lo mismo mover productos ligeros que cargas densas.
- Pruebas reales de autonomía.
En pruebas prácticas, la diferencia es notable, con autonomías que varían significativamente en función del peso transportado, lo que requiere la optimización de rutas y la clasificación de la mercancía. El principal desafío que enfrenta la movilidad eléctrica pesada radica en lograr una compensación óptima entre el peso de la batería y la capacidad de carga. Es imperativo que los camiones eléctricos destinen parte de la masa máxima autorizada (MMA) a las baterías, lo que se traduce en una reducción de la capacidad de transporte.
Por ejemplo, los ensayos prácticos realizados con el Tesla Semi en las flotas de PepsiCo evidenciaron que un camión cargado con patatas fritas (carga ligera) recorrió hasta 684 kilómetros, mientras que un camión equipado con un remolque lleno de refrescos (carga pesada) alcanzó únicamente 160 kilómetros. Esta significativa diferencia pone de manifiesto cómo la mayor masa de las baterías y la carga eléctrica reducen la autonomía de los vehículos pesados.
Los datos confirman la relación entre el peso y el consumo energético, de modo que a mayor peso, mayor consumo. De acuerdo con la Agencia Europea de Medio Ambiente-AEMA, un camión de 40 toneladas consume aproximadamente 210 kWh/100 km, mientras que uno de 18 toneladas consume alrededor de 160 kWh/100 km.
Esta variación se atribuye, en parte, al peso adicional de las baterías, necesario para lograr una mayor autonomía. Por ejemplo, alcanzar los 500 kilómetros de recorrido demanda aproximadamente 600 kWh de batería, lo que, a un ratio de 2 kg/kWh, equivale a aproximadamente 1,2 toneladas de batería. Cada 100 kWh adicionales añaden casi 200 kilogramos de masa.
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- Masa máxima autorizada.
En el territorio español, se cumple con lo establecido en la directiva europea. Asimismo, la Dirección General de Tráfico (DGT) ha autorizado el incremento de la masa máxima autorizada (MMA) hasta 1 tonelada, mediante el uso de tecnologías alternativas, incluyendo baterías. Estos cambios contribuyen a la recuperación de parte de la carga útil que se vio afectada por el peso de la batería.
No obstante, el inconveniente persiste en operaciones de larga distancia, donde cada kilovatio hora adicional implica un mayor peso y una menor carga útil. En este contexto, los fabricantes se encuentran desarrollando baterías con mayor densidad energética, capaces de proporcionar una mayor autonomía sin incurrir en un aumento significativo de la masa total.
- Estrategia del sector.
Paralelamente, la estrategia del sector se centra en la adaptación del uso, priorizando rutas medias, cargas optimizadas y recargas más frecuentes. Por tanto, el equilibrio no solo es tecnológico, sino también logístico, y marcará el ritmo real de adopción del camión eléctrico en el transporte pesado.
En la práctica, estos factores ya condicionan operaciones logísticas. Las empresas establecen rutas y cargas considerando la autonomía real de los vehículos. Es común que los camiones eléctricos sean utilizados para productos ligeros o recorridos cortos.
No obstante, la experiencia piloto ha sido positiva en otros aspectos: las flotas eléctricas alcanzan altos niveles de actividad, alrededor del 95%, y los costes operativos son un 20-50% inferiores a los diésel equivalentes.
De acuerdo con lo señalado por ciertos fabricantes, la vida útil de las baterías puede alcanzar hasta un millón de kilómetros. En un horizonte temporal de medio plazo, se vislumbra la posibilidad de que las mejoras en la densidad de las baterías conduzcan a una reducción del compromiso entre peso y autonomía. Asimismo, se anticipa que el desarrollo de mayores infraestructuras de carga, incluidas las recargas ultrarrápidas, contribuirá a mejorar la operatividad.
El desafío principal de los camiones eléctricos de largo recorrido radica en alcanzar un equilibrio óptimo entre el peso de la batería y la capacidad de carga. Mientras la tecnología experimenta avances, se enfrenta a limitaciones inherentes: cada kilogramo adicional de batería implica una reducción en la cantidad de mercancías que pueden ser transportadas. El objetivo de las normativas es mitigar dicha tensión, permitiendo pesos mayores en los vehículos eléctricos. No obstante, el equilibrio óptimo entre rango y carga útil sigue siendo una decisión crucial para las empresas de transporte.
Diapositiva 3. Carga de los camiones eléctricos.
En lo que respecta a la carga de camiones de gran tonelaje, las estrategias de carga suelen variar en función de diversos factores, tales como la carga durante la noche, la carga en el punto de destino y la carga durante el trayecto. El tiempo de carga de un camión eléctrico también puede variar en función de las distintas situaciones de carga.
- La carga durante la noche.
Esta configuración de carga es la más común. El abastecimiento de las flotas de vehículos se realiza durante el período nocturno, mediante la implementación de una alimentación de corriente continua de baja potencia, con un rango que oscila entre los 50 y los 100 kW. Este método resulta eficaz debido a que, por lo general, se dispone de un horario comprendido entre las 6 y las 8 horas durante el período nocturno para la carga de los vehículos. El software inteligente de carga optimiza el consumo de energía a través de funcionalidades como la neutralización de picos y el equilibrio de carga.
- La carga en el punto de destino.
Esta medida resulta de vital importancia para los vehículos que recorren distancias inferiores a su promedio diario. La carga en el punto de destino puede llevarse a cabo en centros logísticos o almacenes. En estas sesiones, se utiliza una potencia que oscila entre 150 y 400 kW para recargar los camiones eléctricos en un periodo comprendido entre 30 minutos y 2 horas, durante los procesos de carga y descarga.
- La carga durante el trayecto.
Es necesaria en áreas urbanas y en las vías de comunicación principales para facilitar el transporte diario de larga distancia en vehículos pesados. Con el fin de aprovechar de forma eficiente los descansos obligatorios regulados por la Unión Europea para los camioneros, que tienen una duración de entre 30 y 45 minutos, será necesario contar con potencias elevadas de hasta 1,2 MW para recargar el vehículo a tiempo.
En resumen, los camiones eléctricos suelen cargarse con un cargador rápido de corriente continua durante la noche, ya sea en un almacén del punto de destino o durante el trayecto en la carretera. El tiempo de carga de un camión puede variar entre 30 minutos y 8 horas, dependiendo de la carga específica.
Diapositiva 4. Número de vehículos de la flota.
- Incrementar el número total de vehículos para mantener el mismo nivel de actividad logística.
Un estudio ha puesto de manifiesto la posibilidad de que la electrificación de las flotas pesadas pueda requerir un aumento en el número de vehículos en uso.
En el Reino Unido, una investigación impulsada con datos de DHL ha puesto de manifiesto que el posible paso a camiones eléctricos podría implicar la necesidad de aumentar el número total de vehículos para mantener el mismo nivel de actividad logística.
El estudio, desarrollado por la Universidad Heriot-Watt, se basa en datos reales de flota para simular operaciones en un corredor clave: la ruta entre Londres y el aeropuerto de East Midlands. El objetivo principal de este estudio es evaluar el impacto de diversas variables específicas de los camiones eléctricos, tales como el peso de las baterías y los tiempos de recarga, en su eficiencia operativa en comparación con los vehículos diésel convencionales. A pesar de que el estudio se haya llevado a cabo en un contexto específico, sus hallazgos son aplicables a cualquier otro mercado.
- Menos peso disponible y paradas más largas para recargar.
Uno de los aspectos primordiales del análisis radica en que los camiones eléctricos poseen una capacidad de carga útil reducida, atribuible al peso adicional de las baterías. Dado que estas piezas ya han sido parcialmente ocupadas por su masa máxima autorizada (MMA), la cuenta se ve simplificada y, en consecuencia, se reduce el peso vacío disponible para la carga. A esto se suma la necesidad de realizar paradas para recargar, que son significativamente más largas que un repostaje convencional. La combinación de estos dos factores conlleva una consecuencia significativa: podría producirse una reducción en la productividad de cada vehículo individual. Por consiguiente, las empresas de transporte se verían obligadas a compensar esta disminución aumentando el tamaño de sus flotas para mantener la misma cantidad de mercancías transportadas.
Con el propósito de evaluar el impacto potencial de la medida, los investigadores han elaborado diversos escenarios temporales. En una primera fase, se simula un contexto en el que, en 2030, el 10% de los camiones que operan en esa ruta serían eléctricos. Posteriormente, el modelo evolucionará hacia un 50% en 2040 y un 100% en 2050, incorporando de forma gradual nuevos vehículos y la infraestructura de recarga necesaria. Este análisis permitirá identificar las modificaciones en las necesidades operativas a medida que se incrementa el nivel de electrificación.
A pesar de los desafíos inherentes al proyecto, los responsables del estudio subrayan que el objetivo no es cuestionar la viabilidad de los camiones eléctricos, sino comprender mejor su implementación. En efecto, uno de los objetivos primordiales consiste en evidenciar que el transporte de larga distancia mediante vehículos eléctricos podría ser factible antes de lo previsto, siempre y cuando se optimicen aspectos tales como la infraestructura y la planificación operativa.
- Simulaciones para comprender los desafíos que vienen.
Para crear esos escenarios de futuro, se está utilizando una técnica de simulación por computadora denominada modelado basado en agentes, ABM, por sus siglas en inglés. Esta técnica simula cómo conductores y vehículos interactúan entre sí y con su entorno, así como el impacto que estas interacciones pueden tener en el sistema de transporte en general.
Están desarrollando una simulación que mostrará cómo una flota de camiones puede pasar de no tener vehículos pesados eléctricos a tener un 100% de vehículos pesados eléctricos para 2050. Utilizando datos de DHL, estamos empezando a incorporar camiones eléctricos a la flota para comprender el impacto de este cambio, en función de la frecuencia y el volumen de mercancías que transportan.
Diapositiva 5. Implicaciones en la gestión de la flota.
La principal consecuencia de electrificar los camiones de la flota es conseguir las cero emisiones, con un cambio en la operativa de la flota, y dependiendo puede que con un incremento de costes.
- Autonomía real del camión eléctrico.
Dependiendo del tipo de carga a transportar los camiones eléctricos tendrán mayor o menor autonomía, a mayor peso menor autonomía y mayor consumo de energía.
Es muy importante conocer el consumo de los kWh/100 km reales del transporte que vamos a realizar, para conocer la autonomía real que tendremos.
En la ficha técnica o folleto del camión eléctrico muestra un consumo teórico que siempre es mucho menor que la realidad.
Lo recomendable es realizar una prueba real, con el camión cargado, en una ruta que realizamos habitualmente para conocer el consumo y la autonomía real.
Lo ideal es que el fabricante nos preste un camión eléctrico para realizar la prueba.
Lo recomendable es que el camión eléctrico tenga la autonomía necesaria desde que sale de nuestras instalaciones hasta que regrese.
Hay que tener en cuenta que los puntos de recarga públicos, de nuestros clientes etc. pueden que estén ocupados o no funcionen, incrementando el tiempo de parada de nuestro camión eléctrico.
Siempre que tengas que utilizar un punto de recarga público o de un tercero asegúrate de reservar la recarga y de que está en funcionamiento.
- Operativa de la flota.
La electrificación de los camiones de la flota no consiste en cambiar un camión diésel por uno eléctrico, es un cambio en toda la operativa de nuestras operaciones, que es complicado y lleva mucho tiempo planificar una nueva operativa de la flota.
Para planificar la operativa de la flota hay que tener en consideración variables como la autonomía de los camiones eléctricos, las ventanas horarias de entrega o recogida, la carga útil, la situación de los puntos de recarga, el tiempo de recarga, los horarios de la recarga, los tiempos legales de conducción de los conductores etc.
Es muy importante la degradación de la batería, con el tiempo y el uso, el camión eléctrico pierde autonomía, se recomienda utilizar el 80% del valor de la autonomía real en la planificación operativa para que se pueda utilizar el camión eléctrico por 8-10 años.
Si en la prueba real el camión eléctrico tiene una autonomía de 500 kilómetros, en nuestros cálculos utilizaremos 400 kilómetros.
- Electrificación de la flota.
Hay que electrificar la flota poco a poco, empezar con una ruta o un servicio, adquirir conocimiento y experiencia, y seguir electrificando la flota.
No es recomendable electrificar toda la flota a la vez porque es un gran riesgo, puede ocurrir que se dejen de prestar determinadas rutas o servicios.
Si en el mercado no hay los camiones eléctricos que necesitamos, es mejor esperar a que estén disponibles que realizar una electrificación no apropiada.
- Número de vehículos.
Debido a la autonomía y el tiempo de recarga puede ser que necesitemos más camiones eléctricos y conductores para transportar la misma mercancía que utilizando camiones diésel.
Los camiones eléctricos tienen menor coste de energía y mantenimiento que uno diésel, pero son más caros de adquirir, además de los puntos de recarga en nuestras instalaciones.
Si necesitamos más camiones eléctricos y conductores para suministrar el mismo servicio, puede que los costes se incrementen.
- Ventaja competitiva.
La electrificación de la flota para conseguir las cero emisiones es una ventaja competitiva de nuestra compañía respecto a nuestros competidores que utilizan vehículos diésel.
Hay que dar publicidad entre nuestros clientes, población, accionistas etc. de que utilizamos vehículos eléctricos, y de las emisiones de CO2 que hemos evitado.
Sobre todo hay que comunicar a nuestros clientes y potenciales clientes que nuestro transporte tiene cero emisiones.
- Cero emisiones.
Para conseguir las cero emisiones hay que utilizar energías renovables como la eólica o solar.
- Infraestructura de recarga.
En una flota, lo recomendable es recargar los camiones por la noche en nuestras instalaciones con la recarga más lenta posible para que la batería no se degrade y tener la tarifa eléctrica más económica.
La potencia necesaria por punto de recarga por camión eléctrico oscila entre los 50-100 KW.
Probablemente haya que tener más potencia contratada en nuestras instalaciones de la actual, y además haya que hacer modificaciones o una nueva instalación eléctrica para asumir esta potencia de recarga.
- Dilema de las cero emisiones con un coste mayor.
La mayoría de compañías y organizaciones en sus políticas desarrollan que están comprometidas con el cambio climático, las cero emisiones, las reducción del CO2 etc.
Puede que al electrificar la flota los costes se incrementen pero se tengan las cero emisiones, y es cuando aparece el dilema siguiente:
Tener una flota con cero emisiones pero con un mayor coste que una flota de camiones diésel pero con unos costes menores.
Es una decisión estratégica que tiene que tomar la dirección de la compañía, el gestor de flota tiene que realizar el análisis de la electrificación, y presentarlo a la dirección de la compañía para que decida.
Diapositiva 6. Gracias por su tiempo.
La clase ha desarrollado los principales obstáculos y soluciones para electrificar los camiones de la flota, hasta pronto.
Escrito por José Miguel Fernández Gómez.
