Conceptos Generales de Vehículos Eléctricos. Jenniffer Guerrero Eduardo Caicedo Bravo

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Conceptos Generales de

Vehículos Eléctricos

Jenniffer Guerrero

Eduardo Caicedo Bravo

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Contenido

1.

Arquitecturas de Carga de Vehículos eléctricos

2.

Retos Tecnológicos para los vehículos eléctricos

3.

Proyecciones de Uso de Vehículos Eléctricos

4.

Pruebas Piloto con Vehículos Eléctricos

A.

España – Proyecto MOVELE

B.

USA – The EV Project

C.

México – Corredor Eléctrico

D.

Chile – Chilectra: Movilidad Eléctrica

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Arquitecturas de Carga de

Vehículos Eléctricos

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Estación de Carga - Electrolinera

Una estación de recarga de vehículos eléctricos, también llamada electrolinera (charging station), es un elemento en una infraestructura que suministra energía eléctrica para la recarga de vehículos eléctricos y/o vehículos híbridos

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Modo 1 - carga lenta de una

toma eléctrico normal

Modo de carga no destinado exclusivamente a la carga del vehículo – Toma eléctrico domiciliario. Generalmente 110V/220V

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Modo 2 - Carga lenta a partir

de una toma de corriente normal, pero que cuenta con

algún tipo de protección

La conexión al vehículo no se realiza directamente como en el modo de recarga 1,sino que se realiza a través de un cable en el

que el fabricante ha insertado un sistema de seguridad. ( IEC 60309 - IEC 61851-1)

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Modo 3 - carga rápida o lenta con un socket

de varios pines con funciones de control y protección

Este punto de recarga consiste en una caja instalada en la pared (Wall-box), con un enchufe destinado exclusivamente a la carga de

vehículos eléctricos. Este punto de recarga o wall-box incorpora varios sistemas de protección y el conector depende del fabricante

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Modo 4 – Carga rápida

Es el más utilizado en la electrolineras públicas. Este es el llamado modo de carga rápida, realizado mediante corriente continua de alta

intensidad

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Retos Tecnológicos para los

Vehículos Eléctricos

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Costos de inversión

Actualmente las baterías representan casi el 50% del costo de un vehículo eléctrico

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Peso de las Baterías

Actualmente las baterías representan casi el 50% del costo de un vehículo eléctrico

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Integración doble vía con la

Red Eléctrica

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Proyecciones de Uso de

Vehículos Eléctricos

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Bicicletas Eléctricas

Modelo _(US$)Costo Velocidad

(km/h) Batería

Tiempo de

Carga (h) CargadorVoltaje Autonomía(km)

Consumo Mensual (kWh)1 Smart bici 906 35-40 48 V, 14 A 3-8 110Vac 40 aprox. 22,53 Happy bici 951 Urban bici 991 Sport bici Retro bici E-bike LQ 1.336 12 V, 22 A 4-6 5,63 E-bike ZSD 2.151 6-8 80 10,09 E-bike Pretty 2.123 60 10,09

1. Consumo estimado para un recorrido de 36km diarios

Precios de bicicletas eléctricas. Fuente: Ecobicis Colombia 2012, Lucky Lion Colombia 2012

Valor del dólar tomado al 10 de mayo de 2012 US$1=$1766 COP

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Bicicletas Eléctricas

$ $ 500 $ 1.000 $ 1.500 $ 2.000 $ 2.500 $ 3.000 2012 2014 2016 2018 2020 G a sto A cum ul a do [$U SD] Año ZSD PRETTY LQ HAPPY

El gasto acumulado incluye :

-Inversión inicial -Consumo energético

El valor del vehículo es

constante en todo el periodo

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Motocicletas Eléctricas

Análisis Económico

1. US$/100km corresponden únicamente a gastos por consumo eléctrico o combustible

Especificaciones y precios de Motocicletas eléctricas comerciales en Santiago de Cali. 2012. Cálculos: Universidad del Valle Modelo Costo (US$) Potencia Motor (W) Autonomía (km) Velocidad max (km/h) kWh Batería kWh/100k m US$ /100km1 Consumo Mensual (kWh) Lucky Lion XGW 2.560 1.500 60 60 1,2 1,5 0,33 13,52 Lucky Lion JXS ET 2.718 3.000 50 70 2,16 1,5 0,33 13,52 ECO 100+ (Gasolina) 1.636 -- 400 95 -- -- 2,02 -- Scooter XGW. Lucky Lion

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Motocicletas Eléctricas

Gasto acumulado para un recorrido diario de 36 km en motocicleta

El gasto acumulado incluye: -Inversión inicial -Consumo de combustible -Mantenimiento en motos de combustión

El valor del vehículo es constante en todo el periodo analizado $ $ 500 $ 1.000 $ 1.500 $ 2.000 $ 2.500 $ 3.000 $ 3.500 $ 4.000 $ 4.500 $ 5.000 2012 2014 2016 2018 2020 Ga sto Acum ul a do [U S$] Año JXS ET XGW ECO 100+

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Consideraciones para

comparación financiera

Automóviles a combustión

MODELO _($USD)VALOR CONSUMO MTTO 5000 km _($USD)* Renault Fluence 25.329 50km/gal 85

Renault Logan 13.224 46km/gal 85

Renault Fluence

(GNV) 26.891 15,15km/m3 85 Renault Logan (GNV) 15.283 13,93km/m3 85

Automóviles Eléctricos

MODELO _($USD)VALOR BATERIA (kWh) AUTONOMÍ A (km) CONSUMO (kWh/100k m) MTTO 5000 km ($USD)* ALQUILER BATERÍAS ($USD) Renault Fluence Z.E. 25329 22 180 13,75 43

105

(10.000km/Año) 243(40.000km/Año

)

Nissan Leaf 35.950 24 160 13,72 43 Propia

Mitsubishi i-Miev 44.486 16 150 13,5 43 Propia

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Consideraciones para

comparación financiera

Automóviles Híbridos

MODELO

HEV ($USD) VALOR BATERIA (kWh) CONSUMO (km/gal) MTTO 5000 km ($USD)* Toyota

Prius 32.950 4,4 108 85

MODELO

PHEV VALOR (US$) BATERIA (kWh) (kWh/100km) CONSUMO

AUTONOMÍA ELÉCTRICA (km) CONSU MO (Km/ga lón) AUTONOMÍA GASOLINA(km) MTTO 5000 km ($USD) * Chevrolet Volt 31.644 16 15 56 54 523 85

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Automóviles Eléctricos

Transporte Particular

Consumo de combustible.

US$/año de un vehículo a gasolina, GNV y eléctrico con un recorrido de 36 km/día. Uso particular

Cálculos: Universidad del Valle. 2012

$0,00 $500,00 $1.000,00 $1.500,00 $2.000,00 $2.500,00 $3.000,00 2012 2014 2016 2018 2020 2022 G a sto consumo por a ño [$U SD] Año US$Gasolina/Año US$Gas/año US$kWh/Año

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Automóviles Eléctricos

Transporte Público

Consumo de combustible.

US$/año de un vehículo a gasolina, GNV y eléctrico con un recorrido de 200 km/día. Servicio público

Cálculos: Universidad del Valle. 2012

$0,00 $2.000,00 $4.000,00 $6.000,00 $8.000,00 $10.000,00 $12.000,00 $14.000,00 2012 2014 2016 2018 2020 2022 G a sto consumo por a ño [$U SD] Año US$Gasolina/Año US$Gas/año US$kWh/Año

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Gasto acumulado para un recorrido diario de 36 km – Vehículo particular.

Cálculos: Universidad del Valle.

-Valor inicial de los vehículos. -Consumo de combustible y/o energía.

-Mantenimiento

-Alquiler de baterías (Fluence ZE)

El valor del vehículo es constante en todo el periodo analizado $ $ 10.000 $ 20.000 $ 30.000 $ 40.000 $ 50.000 $ 60.000 $ 70.000 $ 80.000 2012 2017 2022 2027 Co sto A cum u lado [ $US D] Año Nissan Leaf EV i-Miev EV

Toyota Prius HEV Chevrolet Volt PHEV fluence ze EV Fluence Fluence GNV Logan GNV logan

Automóviles Eléctricos

Transporte Particular

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-Valor inicial de los vehículos. -Consumo de combustible y/o energía.

-Mantenimiento

-Alquiler de baterías (Fluence ZE)

El valor del vehículo es constante en todo el periodo analizado

Gasto acumulado para un recorrido diario de 140 km – Vehículo servicio público.

Cálculos: Universidad del Valle.

$ $ 20.000 $ 40.000 $ 60.000 $ 80.000 $ 100.000 $ 120.000 $ 140.000 $ 160.000 $ 180.000 $ 200.000 2012 2017 2022 2027 C o st o A cu m u lad o [ $U SD] Año Nissan Leaf EV i-Miev EV Toyota Prius HEV Chevrolet Volt PHEV Fluence ZE EV Fluence Gasolina Fluence GNV Logan GNV

Automóviles Eléctricos

Transporte Particular

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Tendencias en el Mercado

Ventas estimadas de Vehículos eléctricos en Estados Unidos.

Unidades

vendid

as

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Pruebas Piloto con

Vehículos Eléctricos

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Proyecto MOVELE - España

 Demostrar viabilidad técnica de los VE, posicionamiento de España  Impulsar en espacios públicos

infraestructura de recarga  Implicar empresas del sector

privado

 Servir como impulsor, créditos y beneficios a los usuarios

SEVILLA MADRID BARCELONA TOTAL

Puntos de recarga 75 280 191 546

Inversión en

instalaciones(US$) 630.162 1.762.140 909.019 3.301.322 Apoyo IDAE (US$) 185.760 755.940 370.230 1.311.930

Total 815.922 2.518.080 1.279.249 4.613.252

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Proyecto MOVELE - España

Estaciones de Recarga. Proyecto MOVELE– España. 2012

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The EV Project



Es el proyecto más grande en la historia de infraestructura

de carga de vehículos eléctricos



Tiene más de 60 compañías vinculadas (Ecotality, Nissan,

Chevrolet, ABB)



Involucra 21 ciudades principales y áreas metropolitanas en

9 estados



En el año 2009 recibió una donación de USD$99.8M del

departamento de energía de los Estados Unidos.

Actualmente el valor del proyecto es de aproximadamente

USD$230M

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México – Primer corredor

eléctrico en Latinoamérica

 Se ubicará entre la Ciudad de

México y Cuernavaca

 El acuerdo se firmó el miércoles

6 de noviembre de 2013 entre Nissan y el Gobierno de

Morelos – México

 Nissan y el gobierno de la

Ciudad de México para también han puesto en marcha 20 taxis eléctricos en el primer cuadro del Distrito Federal (2011), 50 taxis eléctricos en la ciudad de Aguascalientes (2012) y un

programa de autos compartidos en sociedad con la empresa

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Chile – Movilidad eléctrica

 Chilectra y Mitsubishi Motors firmaron una alianza para trabajar juntos en facilitar la movilidad eléctrica en el país

 "Las redes de Chilectra están preparadas para absorber la demanda de los vehículos eléctricos cuando lleguen a Chile. Haciendo una proyección, 200 mil autos eléctricos consumirían aproximadamente 436 GWh al año, equivalente al 3,4% de la energía suministrada por la compañía“ - Cristián Fierro, gerente general de Chilectra

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EPSA- Piloto con vehículos

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 Se realizaron 848 recorridos con el vehículo eléctrico durante el piloto

 La autonomía de los vehículos es en promedio de 6,03 km por cada

6,25% de carga de la batería; según el tipo de terreno, la autonomía estimada se distribuye de la siguiente manera:

 El consumo vehículo eléctrico sin tener en cuenta la energía regenerada

es 3,6 veces más económico que un vehículo convencional y 5,49 veces más económico si se tiene en cuenta el porcentaje de energía regenerada.

 En el análisis global un vehículo eléctrica regenera el 30% de la carga

consumida. Tipo de terreno Autonomía estimada (km) Plano 109,70 Urbano 99,63 Semi-Inclinado 53.42 Inclinado 34,66

EPSA- Piloto con vehículos

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Tipo de Terreno

Ascenso Descenso Urbano

% Consumo de carga 33,58 11 14,06

Energía Consumida (kWh) 2,96 0,09 1,17

Energía Regenerada (kWh) 0,1 1,04 0,3

% Regeneración 3,79 1172 24,53

Rendimiento estimado por recorrido

(kWh/km) 0,26 -0,08 0,07

Costo estimado por recorridos ($/km) $102,94 -$33,84 $28,92

Consumo / 100km $Costo / 100 km Vehículo Gasolina 2 galones 17.131,26

Vehículo eléctrico

(sin regeneración) 12 kWh 4.742,04 Vehículo Eléctrico

(con regeneración) 7,9 kWh 3.121,84

EPSA- Piloto con vehículos

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