La electrificación de las carretillas elevadoras no muestra signos de desaceleración, y se están implementando incentivos para fomentar una descarbonización aún más rápida de los vehículos todo terreno.
La electrificación de los vehículos todoterreno avanza rápidamente, en particular en lo que respecta a las máquinas compactas, como las carretillas elevadoras. A medida que la industria de la logística continúa creciendo y exige más soluciones de manejo de materiales, las carretillas elevadoras están en una posición ideal para la electrificación y están liderando el camino, ya que el sector de las carretillas elevadoras ha estado electrificado durante décadas. La gran historia con carretillas elevadoras electrificadas es el cambio de plomo-ácido a baterías de iones de litio (Li-ion). Nuestra investigación pronostica que casi 250,000 330,000 de las 2029 156,000 carretillas elevadoras que se espera que se vendan en los EE. UU. en XNUMX serán eléctricas a batería, de las cuales XNUMX XNUMX funcionarán con baterías de iones de litio.
Ventas proyectadas de montacargas en EE. UU. por tipo de tren motriz (Fuente: Hayfield & Zhang, 2021)
Las carretillas elevadoras lideran el camino en la electrificación de vehículos todoterreno
La electrificación de grandes equipos todoterreno requiere baterías muy grandes o sistemas eléctricos de pilas de combustible; además, instalar y proporcionar infraestructura adecuada y conveniente para recargar y reabastecer de combustible los vehículos que se utilizan en el campo es un desafío. Por el contrario, las máquinas compactas para uso en interiores (como las carretillas elevadoras), que no tienen los problemas asociados con la autonomía y la infraestructura de recarga, han demostrado ser las más populares para la electrificación temprana.
Las carretillas elevadoras obtienen una serie de otros beneficios de la electrificación, incluida la baja contaminación acústica, cero emisiones, bajos costos de funcionamiento y cero mantenimiento. Las innovaciones desarrolladas a partir de la electrificación temprana de vehículos más pequeños ahora permiten electrificar equipos más grandes, y hemos visto un aumento en el uso de montacargas eléctricos más grandes entre ellos. En el siguiente diagrama, está claro que el desarrollo de carretillas elevadoras pesadas va a la zaga del mercado mucho más maduro de máquinas eléctricas ligeras, pero está empezando a ponerse al día.
Instantánea del estado de la tecnología de equipos todoterreno eléctricos a batería (CARB, 2022)
La electrificación de montacargas en EE. UU. no muestra signos de desaceleración
Nuestra investigación indica que el mercado de montacargas de EE. UU. actualmente está dividido 70/30 entre equipos eléctricos a batería y diesel, con la adopción de vehículos eléctricos a batería en continuo aumento. Varios proveedores de baterías de iones de litio para montacargas en América del Norte predicen que las ventas anuales aumentarán de alrededor de $ 30 millones en la actualidad a entre $ 60 millones y $ 80 millones en los próximos tres años (Hayfield & Zhang, 2021). Se espera que la legislación ambiental local y nacional impulse el reemplazo de los modelos diésel por montacargas eléctricos a batería, siendo California el país más avanzado en este sentido. El estado tiene regulaciones que requieren la electrificación de montacargas y la Junta de Recursos del Aire de California (CARB) está redactando una legislación que "eliminará la venta de montacargas grandes de encendido por chispa (LSI) [de] hasta 12,000 libras inclusive a partir de 2026" ( Jiménez, 2022).
Pronosticamos ventas anuales totales de más de 330,000 2029 montacargas en los EE. UU. para 250,000, de los cuales casi 88,000 156,000 serán eléctricos a batería (10,000 2022 de plomo-ácido y XNUMX XNUMX de iones de litio), y se espera que un poco más de XNUMX XNUMX funcionen con celdas de combustible de hidrógeno ( CALSTART & CARB, XNUMX).
Los montacargas eléctricos vienen con grandes beneficios
Los equipos todoterreno de cero emisiones tienen ventajas inherentes en cuanto a costos de mantenimiento significativamente reducidos, menores costos de combustible y menos averías, especialmente cuando están equipados con baterías de iones de litio. Los equipos eléctricos a batería tienen alrededor de 20 piezas en el tren motriz, en comparación con las más de 2,000 piezas de los motores de combustión interna (Raftery, 2018), y los informes muestran que el gasto en reparación y mantenimiento de equipos eléctricos a batería suele ser casi la mitad del precio en comparación con modelos ICE correspondientes (Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables, 2021). Esta brecha se ampliará considerablemente a medida que los equipos pasen a la producción en masa, lo que reducirá el precio minorista de las máquinas eléctricas a batería.
Las carretillas elevadoras son ideales para la electrificación, ya que son pequeñas y fáciles de cargar, y su uso en entornos cerrados, como fábricas y almacenes, hace que la reducción de la contaminación acústica y una mejor calidad del aire sean consideraciones clave para los clientes.
Avances en la tecnología de iones de litio para impulsar el mercado de carretillas elevadoras eléctricas
El sector de las carretillas elevadoras se ha electrificado durante décadas y ahora está viendo un claro cambio de la tecnología de plomo-ácido a las baterías de iones de litio. El despliegue en entornos cerrados vio la tecnología de plomo-ácido ampliamente adoptada inicialmente y la tecnología ahora está bien probada. Sin embargo, las baterías de iones de litio son un avance tecnológico, ya que no requieren mantenimiento, son más eficientes y ofrecen una vida útil más prolongada. Además, la química de las baterías de iones de litio les permite aceptar una mayor tasa de corriente, lo que significa que las baterías de iones de litio se cargan más rápido.
Actualmente, las baterías de iones de litio tienen un gran sobreprecio, especialmente en el mercado norteamericano, en comparación con las baterías de plomo-ácido. El precio de las baterías de litio para montacargas en América del Norte es generalmente de dos a tres veces más alto que en China, y América del Norte también tiene medidas de protección de seguridad y estructura de batería más estrictas. Sin embargo, esto está empezando a cambiar. Las celdas de plomo-ácido actualmente representan alrededor del 80 % de todo el mercado de carretillas elevadoras eléctricas, una cifra que pronosticamos se reducirá al 30 % para 2030, y las baterías de iones de litio representan el 70 % restante (CALSTART & CARB, 2022).
Los incentivos acelerarán el paso de EE. UU. a las carretillas elevadoras eléctricas
Como resultado del fuerte potencial de aumentar la electrificación en el segmento de montacargas, los gobiernos regionales y nacionales están implementando incentivos para acelerar la adopción de vehículos todoterreno con cero emisiones de carbono. En los EE. UU., por ejemplo, la reciente inclusión de equipos todoterreno en la Orden Ejecutiva N-2021-79 de 20 del gobernador de California, Gavin Newsom, establece una fecha límite de 2035 para que todas las ventas de equipos todoterreno en California cambien completamente a cero emisiones. modelos Se espera que esta innovadora legislación estatal tenga un efecto dominó en las ventas y el uso de montacargas eléctricos en América del Norte.
Se está proporcionando financiación en varias áreas diferentes para fomentar un mayor uso de vehículos de emisión cero, incluidas las máquinas todoterreno. El Proyecto de incentivos de cupones para equipos todoterreno limpios (CORE) de California, que cubre montacargas grandes entre otros tipos de vehículos y equipos, tiene como objetivo alentar a las empresas del estado a comprar o arrendar equipos todoterreno de cero emisiones. El esquema de vales de $273 millones ofrece un descuento en el precio de venta o arrendamiento de equipos todoterreno de cero emisiones, sin requisitos de desguace. Hay más fondos disponibles a través del esquema para infraestructura de carga y abastecimiento de combustible, así como para equipos desplegados en comunidades desfavorecidas, donde los niveles de emisiones tienden a ser más altos.
También impulsan la adopción de montacargas y equipos de manejo de materiales de cero emisiones en los próximos años varios incentivos y legislación, incluida la Ley de Reducción de la Inflación de 2022, el Plan Nacional para la Descarbonización del Transporte de EE. UU. y el Fideicomiso de Mitigación Ambiental de Volkswagen, que otorga subvenciones para desguazar equipos contaminantes dentro y fuera de la carretera para comprar modelos de cero emisiones. Los incentivos son cruciales para ayudar a compensar el costo comparativamente alto de las compras iniciales de equipos todoterreno, y es probable que los gobiernos que se toman en serio la descarbonización descubran que brindar apoyo financiero para las etapas iniciales de la adopción de vehículos y equipos de cero emisiones es la mejor manera de avanzar.
La demanda de carretillas elevadoras está aumentando a medida que la descarbonización avanza
A medida que continúa el auge de las ventas en línea, con el comercio electrónico alcanzando un récord del 15.7 % de las ventas minoristas totales en 2020 (Monteiro, 2022), se espera que el sector de almacenamiento crezca significativamente. Esto seguirá impulsando la demanda de carretillas elevadoras eléctricas de batería (tanto tripuladas como automatizadas) en América del Norte.
La carretilla elevadora pequeña y ágil ha liderado el camino en lo que respecta a la tecnología de baterías en el ámbito todoterreno, y la tecnología de cero emisiones para muchos vehículos similares más ligeros ahora es relativamente madura. Las empresas están eligiendo cambiar de baterías de plomo a iones de litio para aprovechar una mejor densidad de energía, una carga más rápida y menores costos de mantenimiento.
Sin embargo, el problema no es simplemente la electrificación; también es descarbonización y, en algunos casos específicos, la electrificación puede no ser la mejor respuesta para las carretillas elevadoras con cero emisiones de carbono. Si bien se espera que la mayor parte de las ventas de carretillas elevadoras para fines de la década sean impulsadas por iones de litio, nuestra investigación indica que para 2029, más de 10,000 de las más de 330,000 carretillas elevadoras que se prevé que se venderán en los EE. UU. serán propulsadas por combustible de hidrógeno. células. Las soluciones puramente eléctricas no siempre son viables en términos de densidad de potencia o rango para vehículos todoterreno que requieren ciclos de trabajo prolongados o que no tienen acceso a carga de alta potencia; El uso de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno puede mitigar estos problemas. Sin embargo, en la mayoría de los casos, las celdas de combustible siguen siendo prohibitivamente costosas debido a su necesidad de infraestructura de generación, almacenamiento y reabastecimiento de hidrógeno.
Es probable que se vean más incentivos en el futuro para la adopción de tecnología de cero emisiones, como las carretillas elevadoras, y el costo de las máquinas que funcionan con baterías continúa cayendo a medida que se vuelven más seguras, más compactas, de carga más rápida y de mayor rendimiento. A medida que los costos bajen y el rendimiento aumente, habrá beneficios significativos para las empresas si continúan haciendo el cambio, sin mencionar las considerables consideraciones ambientales positivas.
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Sobre la autora
Jacob Whitson es el gerente del programa CORE en CALSTART, la organización nacional sin fines de lucro de transporte limpio de EE. UU.
