Carga inalámbrica de vehículos eléctricos: el potencial que cambia las reglas del juego

Vehículos eléctricos (VE) están aumentando la producción, ganando cuota de mercado y captando la atención de los conductores y los responsables políticos por igual. Hasta ahora, casi todos los vehículos eléctricos se han basado en soluciones de carga por cable en las que los conductores conectan un cable para recargar la batería del automóvil. Pero la carga inalámbrica o automatizada tiene un gran potencial para hacer que la propiedad de vehículos eléctricos sea más conveniente, rentable y atractiva para los conductores y operadores de flotas.

Existen múltiples tecnologías que prometen liberar a los conductores del inconveniente de conectar manualmente sus vehículos eléctricos a una fuente de electricidad mediante un cable físico. Para tener una idea de cómo los conductores de EV podrían liberarse de sus cables, Florian Nägele y Shivika Sahdev de McKinsey hablaron recientemente con el director comercial de InductEV, Bob Kacergis, y el ex director de innovación de la compañía, Andrew Daga. InductEV proporciona soluciones inalámbricas inductivas. A ellos se unieron Alex Gruzen, director ejecutivo de la empresa de carga inalámbrica inductiva WiTricity, y Gregor Eckhard, director de operaciones del proveedor de sistemas de carga conductiva automatizada Easelink. La transcripción ha sido editada para mayor claridad y extensión.

Mc Kinsey:Lo primero que nos encantaría saber es cómo se compara la eficiencia de la carga inalámbrica con la carga por cable.

Andrés de: Un sistema de carga inductivo inalámbrico es al menos uno o dos puntos porcentuales más eficiente que un cargador rápido de CC [corriente continua] con el mismo nivel de potencia. La gente piensa que se pierde energía en el espacio entre el cargador y el vehículo, pero operamos en un sistema de campo cercano usando inductores altamente acoplados que no irradian al espacio libre.

Alex Gruzen: La carga inalámbrica puede ser tan eficiente como conectar un vehículo eléctrico a un cargador. El vehículo puede cargarse tan rápido y al mismo ritmo como si estuviera enchufado.

Mc Kinsey: ¿Qué hay de las velocidades de carga? ¿La carga inalámbrica es más rápida o más lenta que la carga de vehículos eléctricos a través de un cable?

Bob Kacergis: La velocidad de carga está determinada por el sistema de administración de la batería de un vehículo, por lo que cualquier sistema debe cargar las baterías al mismo ritmo. Pero desde el punto de vista de las operaciones, los sistemas inalámbricos pueden realizar la alineación, la autenticación, la verificación e iniciar la carga a los pocos segundos de que el vehículo llegue al cargador, lo que significa que la carga inalámbrica puede agregar alcance incluso durante una parada de dos minutos. Los sistemas cableados no brindan oportunidades de carga de corta duración porque los conductores tienen que salir del vehículo, encontrar el enchufe, conectarlo al automóvil, desenchufarlo y volver a subir al automóvil para partir.

Mc Kinsey:¿La carga inalámbrica es tan segura como la cableada?

Alex Gruzen: La carga inalámbrica de vehículos eléctricos es perfectamente segura. De hecho, es similar a la tecnología de estufas inductivas que se ha vuelto popular en las renovaciones de cocinas en todo el mundo. Hay reglas sobre los campos magnéticos, y operamos dentro de ellas sin excepción.

Andrés de: Desde el punto de vista de la seguridad, hemos desarrollado nuestro sistema con cuatro almohadillas de carga que dan menos firma de EMF [campo electromagnético] que una sola almohadilla, porque las múltiples almohadillas usan software para operar de una manera que cancela automáticamente el campo magnético perdido. Pero todos nuestros sistemas, ya sea que usen una o varias almohadillas, son consistentes con las pautas de la ICNIRP [Comisión Internacional de Protección contra la Radiación No Ionizante].

Mc Kinsey:¿Qué es la carga automatizada conductiva?

Gregorio Eckhard: La carga conductiva se basa en una conexión física, lo que optimiza la eficiencia. Un enchufe manual es conductivo, pero la carga conductiva también se puede automatizar, como con nuestra tecnología. La forma más conveniente de hacer esto es construir el sistema de carga conductivo en la parte inferior del vehículo. Los conductores pueden pensar que la carga automatizada conductiva funciona como un enchufe invisible que combina lo mejor de ambos mundos. Nuestro sistema conductivo cuesta entre un tercio y la mitad del costo de una alternativa de carga inductiva. Los costos más bajos de la tecnología conductiva hacen factible que los conductores fuera del segmento de alto lujo disfruten de los beneficios de la carga automatizada de vehículos eléctricos.

Mc Kinsey:¿Qué tipos de vehículos personales serán los primeros en utilizar la carga inalámbrica o automática?

Alex Gruzen: Debido a que estamos en las primeras etapas de la curva de adopción desde las perspectivas de volumen, escala y costo, la carga inalámbrica aparecerá primero en los vehículos premium. Pero creo que se abrirá camino rápidamente en vehículos más convencionales.

Gregorio Eckhard: En el mercado de carga en el hogar, vemos que la carga automatizada es atractiva para los primeros usuarios de tecnología que compran vehículos premium. También vemos casos de uso específicos en los que los vehículos comerciales como los taxis eléctricos definitivamente se beneficiarán de la carga automatizada. Por ejemplo, para 2025, Viena, Austria, solo permitirá taxis eléctricos. Pero los taxistas dijeron que no podrían ser rentables si tuvieran que pasar una hora cada turno en una estación de carga. Por lo tanto, los planificadores de la ciudad tuvieron que encontrar la forma más eficiente de permitirles cargar en la parada de taxis, sin que los cables y los postes de carga se interpusieran o obligaran a los conductores a enchufar y desenchufar sus vehículos cada vez que avanzan al siguiente lugar en la fila. Una solución de carga automatizada con la tecnología integrada en la parte inferior del vehículo resuelve su problema.

Mc Kinsey:¿Dónde podría agregar valor la carga inalámbrica en entornos comerciales?

Alex Gruzen: Un ejemplo del valor de la carga inalámbrica en el espacio comercial es que permite que los camiones se recarguen mientras cargan o descargan. La tecnología inalámbrica en este contexto elimina el riesgo de que las personas tropiecen con los cables o pasen por encima de los conectores. Además, cuando los vehículos tienen más oportunidades de cargarse con tecnología inalámbrica, puede distribuir la carga de carga a lo largo del tiempo, reducir la carga máxima y reducir la necesidad de construir nuevas subestaciones. Hicimos un estudio para una empresa de logística global que demostró que nuestra solución de carga inalámbrica podría reducir sus costos totales de energía hasta en un 50 por ciento.

Bob Kacergis: La carga inalámbrica tiene mucho sentido para vehículos de alto valor y alto uso, como autobuses y camiones regionales y de corta distancia, que son muy costosos de desconectar mientras se cargan. Nuestra tracción principal está en los vehículos de flota, particularmente en el extremo de servicio pesado. También estamos trabajando mucho con camiones de bomberos y ambulancias en Europa y América del Norte. La propuesta de valor consiste en tener vehículos que siempre estén listos para desplegarse en cualquier momento sin el riesgo que podría ocurrir si las personas se enredan en los cables de alimentación en un entorno de emergencia.

Mc Kinsey:¿Cuál es el costo actual de pasar a la carga inalámbrica o automatizada, incluidos los equipos y la instalación?

Alex Gruzen: No es radicalmente diferente al de un cargador de Nivel 2. Hasta las tres cuartas partes del costo de los sistemas inalámbricos está en el suelo; la parte del vehículo es la pieza de menor costo. Para el operador, nuestros cálculos muestran una reducción de hasta un 50 por ciento en el costo total de propiedad utilizando cargadores inalámbricos en comparación con los cables tradicionales. Con la tecnología inalámbrica, hay menos mantenimiento, menos posibilidades de vandalismo y menos desgaste debido a que los cables y conectores no se enchufan y desenchufan varias veces al día.

Gregorio Eckhard: Con nuestro sistema conductivo, el costo del lado de la infraestructura es comparable al de una caja de pared premium. Desde la perspectiva del operador del punto de carga, nuestro sistema tiene costos de mantenimiento más bajos y requiere menos espacio porque la plataforma de carga está integrada en el piso del espacio de estacionamiento, por lo que no se necesitan postes para sostener un cargador. Los costos en el vehículo son mucho menores que los costos de infraestructura.

Mc Kinsey:¿Cuáles son las principales barreras para una mayor aceptación de la carga inalámbrica?

Andrés de: Los sistemas de carga inalámbricos siguen siendo demasiado caros para los vehículos de pasajeros típicos. Vemos una manera de hacerlo asequible, pero depende de alcanzar mayores volúmenes de producción. Entonces, nuestra entrada al mercado será en vehículos de lujo, donde los clientes son menos sensibles al costo incremental.

Además, muchos fabricantes de automóviles aún creen que la carga inalámbrica no es capaz de alcanzar una alta potencia y, por lo tanto, solo es adecuada para garajes domésticos. Pero sabemos que los cargadores inalámbricos pueden brindar alta potencia en lugares públicos como los estacionamientos de los supermercados, donde pueden agregar 100 millas de alcance mientras los clientes compran durante media hora. Simplemente sucede en segundo plano, como con el cobro de peaje electrónico. Así es como vemos la evolución de la carga inalámbrica, pero todavía tenemos que convencer a los OEM.

Bob Kacergis: Nuestro enfoque comercial en este momento gira en torno al desarrollo del mercado a través de la educación. Hemos creado lo que yo llamo "turismo EV" en los sitios de nuestros clientes. Constantemente llevo gente a Indianápolis, Martha's Vineyard, Oslo o Gotemburgo para ver nuestros sistemas de carga en acción. Se podría pensar que no es emocionante ver cómo se carga un automóvil, pero cuando las personas se sientan en el automóvil y experimentan la carga inalámbrica por sí mismos, es un momento mágico para ellos. Cada vez que instalamos un sistema de demostración en algún lugar, nos ayuda a vender más cargadores.

Mc Kinsey:¿Cuándo cree que comenzaremos a ver muchos OEM implementar capacidades de carga inalámbrica o automatizada en vehículos nuevos?

Alex Gruzen: La mayor parte de nuestro esfuerzo durante la última década ha consistido en trabajar directamente con los OEM para diseñar la carga inalámbrica en los vehículos y alinear la industria en torno a los estándares de carga inalámbrica. Ahora estamos empezando a ver vehículos con tecnología de carga inalámbrica incorporada. Este año, hemos visto dos lanzamientos de vehículos en China y uno en Corea del Sur, y los OEM alemanes, estadounidenses y japoneses están planeando lanzamientos en los próximos años. Creo que veremos a muchos OEM implementar tecnología de carga inalámbrica para 2024 o 2025.

Gregorio Eckhard: Esperamos lanzar nuestro primer producto OEM en 2026. Hasta entonces, estamos avanzando con un modelo comercial de modernización de vehículos comerciales como taxis, así como con un producto diseñado para su uso en hogares privados. Al final, los OEM que se ven a sí mismos como líderes en tecnología e innovación desempeñarán un papel decisivo para determinar qué tecnología de carga tiene éxito a gran escala.

Mc Kinsey:¿Cómo podría la carga inalámbrica o automatizada reforzar las ventajas de otras tecnologías automotrices avanzadas?

Alex Gruzen: Complementa otras características que los fabricantes de automóviles quieren ofrecer, como el estacionamiento autónomo. De hecho, los OEM de vehículos eléctricos y los desarrolladores de bienes raíces ya se están asociando en China para integrar la carga inalámbrica con estacionamientos autónomos, de modo que los vehículos eléctricos equipados con tecnología inalámbrica puedan estacionarse y cargarse solos. Luego, los conductores pueden llamar a los autos recargados cuando quieran conducirlos nuevamente. Cuando el estacionamiento autónomo y la conducción autónoma entran en la mezcla, la carga inalámbrica pasa de ser una característica de valor agregado a una necesidad.

Gregorio Eckhard: La recarga automatizada podría reforzar la integración de los vehículos en la red eléctrica. La mayoría de los conductores enchufan sus automóviles cuando las baterías están vacías, pero para que una red inteligente funcione, los vehículos deben estar conectados a ella todo el tiempo, especialmente cuando las baterías están completamente cargadas. Por lo tanto, la carga automatizada desempeñará un papel crucial en la intersección de dos industrias principales: la automotriz y la eléctrica.

Mc Kinsey:¿Qué les dirías a las personas que argumentan que a los consumidores realmente no les importa cómo cargan sus autos?

Alex Gruzen: He pasado 20 años trabajando en productos de consumo y he visto a personas deshacerse de los cables en todo, desde computadoras hasta teléfonos. Ahora estamos en la cúspide de una de las mayores transiciones tecnológicas en movilidad, y estamos tratando de volver a colocar un cable de carga en la vida de las personas. ¿Estás bromeando?

El mercado habla, y todo lo que he visto volverse inalámbrico se ha mantenido así. La carga inalámbrica ofrece una fantástica experiencia de propiedad. Hemos realizado una investigación de mercado que muestra que cuando les presentas la idea a los consumidores, su interés en obtener un EV aumenta en un 68 por ciento. Esta es una característica que hará que la gente quiera comprar vehículos eléctricos.

Gregorio Eckhard: Cuando hablamos con los conductores de vehículos eléctricos, se sorprenden de inmediato con la idea de automatizar el proceso de carga y eliminar el inconveniente de enchufar sus vehículos. Estoy completamente convencido de que una vez que los consumidores experimenten la carga automatizada de primera mano, no habrá vuelta atrás.

Andrés de: La carga inalámbrica es realmente una carga rápida de CC completamente automatizada. Es esta automatización la que se traduce en costos de carga muy reducidos y ofrece una propuesta de valor inigualable, especialmente para las flotas.

Cuando inicié la empresa hace más de 12 años, la carga inalámbrica se consideraba magia o una violación de las leyes de la física. Luego, la gente admitió que funcionó, pero se mostraron escépticos de que alguien realmente lo necesitara. Ahora estamos en una etapa en la que la gente lo usa y dice: "Tenemos que tener esto".

andres dagaes el ex director de innovación de InductEV, dondeBob Kacergises el director comercial;Gregorio Eckhardt es el director de operaciones de Easelink; yAlex Gruzenes el director general de WiTricity.Florian Nagelees socio de la oficina de Zúrich de McKinsey, yShivika Sahdeves socio en la oficina de Nueva York.

Los comentarios y opiniones expresados ​​por los entrevistados son propios y no representan ni reflejan las opiniones, políticas o posiciones de McKinsey & Company ni cuentan con su respaldo.