Tomas Bradanovic

Fortuna Favet Fortibus. Filosofía barata, historias, historietas, mecánica, moralejas, chamullos, relatos absurdos, la vida de un vago, cosas de Arica, literatura, música, pornografía, política, física, cocina regional, minas, copete y cosas por el estilo. The awesome, absurd and often bored adventures of our Man of Mistery in Arica, from the trenches, in the Northern Front. Sacar a mil, sacar a mil. Streams of brilliance often springs from boredom. Atendido por su propio dueño, dentre nomás

El auto eléctrico, litio y grafeno

domingo, 3 de abril de 2016

Estuve casi dos días encerrado terminando un proyecto para unos amigos. Se me había olvidado lo complicado que es cuadrar los malditos presupuestos; transformar los trabajos que se necesitan en horas-hombre; presupuestar las inversiones; calcular los gastos de operación; armar los presupuestos generales y al final traspasar todo a un flujo de tiempo en la Carta Gantt. Luego desde allí se vuele a hacer todo al revés -las veces que sea necesario- hasta que la cosa queda cuadrada, ¡eso se llama cocina internacional!.

Trabajo de minas, como decía mi amigo Mario, que odiaba tanto o más que yo hacer estas cosas que requieren extrema concentración en los detalles. En verdad las mujeres son mucho mejor que nosotros para este tipo de cosas pero que diablos, no teniendo a mano ninguna mina que además supiera del asunto, obligado a hacerlo yo. Finalmente después de hacer traspirar harto la neurona que me va quedando lo terminé. Creo que debería tomarme un par de cervezas por eso.

Siempre he sido esceptico de la energía solar de potencia y de los autos eléctricos. Son dos cosas que como electrónico, estuve convencido que que no serían viables por lo menos en lo que me queda de vida. Sobre la energía solar de potencia, sea fotovoltaica o termosolar, sigo pensando exactamente lo mismo: que no hay ni habrá factibilidad técnica en un futuro previsible, pero sobre los autos eléctricos ya lo estoy pensando dos veces.

Claro que todavía no son factibles o al menos competitivos con los convencionales, pero para algunas aplicaciones ya están resultando atractivos por dos grandes ventajas que, tal vez, hagan que la tecnología se desarrolle a un nivel suficiente para hacerlos competitivos.

La principal ventaja es que la mayor eficiencia de los motores eléctricos y el menor costo de la electricidad que presenta diferencias enormes en el costo de desplazarse, en este link pueden ver una comparativa en vehículos reales donde se muestra que la relación entre costos de consumo de vehículo eléctrico versus convencional es más o menos del orden de 2 a 14.

Esto tiene varias explicaciones, primero que nada el costo de transporte de la electricidad es muchísimo menor que el de la gasolina, esa es una ventaja estructural  que difícilmente podrá ser superada, el costo de producción de energía eléctrica requerida para mover un auto es también mucho menor al costo de la gasolina y finalmente un motor eléctrico es intrínsecamente superior en rendimiento a uno de explosión pues genera una fuerza electromagnética que produce el movimiento circular directamente, a diferencia de la termodinámica que debe convertir un movimiento rectilíneo en circular. Esto último es origen de la segunda gran ventaja del auto eléctrico que es su mayor simplicidad lo que baja de manera enorme los costos de mantención.

Pienso que el asunto de las menores emisiones contaminantes es muy menor, porque igual se emite al producir electricidad y en algunos casos el auto eléctrico podría emitir más -indirectamente- que uno de combustión interna. Incluso donde hay ventaja de menor emisión dudo que la gente normal esté dispuesta a pagar más por eso. Lo determinante ahora y en el futuro será que clase de tracción es más barata y cual da mejores prestaciones. El auto eléctrico es mucho más barato en operación y mantención, pero tiene prestaciones limitadas y requiere una inversión inicial grande como veremos más adelante

Los autos eléctricos son carísimos y esta desventaja parece insalvable por ahora. Solo son viables en el segmento de autos de gran lujo y por eso su potencial de crecimiento es todavía limitado. Una de las razones de los precios altos es que resulta carísimo producir autos en cantidades reducidas, mientras no existan economías de escala los 80 o 100 mil dólares (o más) que cuestan estos autos no podran ser más baratos, todo esto se solucionaría si una empresa se arriesgara a producir un modelo en cantidades muy grandes, digamos una especie de Ford A eléctrico, pero en el actual estado de la tecnología nadie se ha atrevido -y probablemente nadie se atreverá- a hacerlo.

Porque los autos eléctricos tienen un Talón de Aquiles tecnológico aún no resuelto que son la baterías. Con las baterías de plomo-ácido y aún con las de gel no existe ninguna posibilidad de hacer modelos viables. Una batería de plomo aguanta muy pocos ciclos de carga y descarga, se arruina muy luego, las de gel tienen mayor aguante pero son muy voluminosas y pesadas, tal como los trenes, su mayor problema es arrastar el peso muerto

Las baterías de ion-litio, que es una pasta de litio purificado con ánodos y cátodos de materiales sofisticados, tienen mucha mayor densidad de energía, es decir son más pequeñas y livianas, pero mucho más caras. A igual capacidad de carga pesan unas 4 veces menos y valen unas 4 veces más.

La batería de ion-litio, gracias al gran volumen de baterías de celulares, laptops y relojes que se fabrican ya permite ciertas economías de escala, gracias a eso se han podido hacer los primeros vehículos relativamente viables, aunque a alto costo. Esta es por ejemplo una batería Panasonic para auto
Otra ventaja es que como las baterías de ion-litio son hechas de pasta, se les puede dar diferentes formas, como la mostrada que se amolda al piso del auto. Si yo conectara unas 100 baterías de Notebook común y corriente en paralelo, podría mover un auto con bastante autonomía. De hecho muchos autos eléctricos experimentales funcionan con cientos de pequeñas baterías de celulares conectadas en paralelo.

Pero con todas sus ventajas, las baterías de litio siguen teniendo problemas, los dos principales son el largo tiempo de recarga que requieren (unas 7-8 horas para carga completa) y la limitada autonomía de la tecnología actual (entre 100 y 200 km con las baterías de precio razonable). Ambos problemas prometen ser resueltos cuando se logre producir grafeno a nivel industrial, porque la tecnología de grafeno, de desarrollarse, seguramente hará morir el litio tal como ocurrió con el salitre en el siglo pasado.

Un cálculo rápido
Hoy mismo yo podría cambiar el CRX, que tiene el motor fundido, a tracción eléctrica. Tengo un amigo que ya lo ha hecho con su auto, tiene la experiencia y los conocimientos, pero por el momento el asunto es el costo. Para cambiar la tracción tendría que pagar unos US$ 3.100 por el kit motor, US$ 7.700 por las baterías de litio, US$ 1.800 por los accesorios y supongo unos US$ 2.000 por el trabajo. Total, con US$ 14.600 tendría mi auto convertido. Es mucho menos de lo que cuesta un auto eléctrico nuevo pero todavía demsiada plata para mí. Eso si que los gastos de operación y mantención serían bajísimos, como mucho gastaría unos US$ 5 a la semana en electricidad, probablemente menos y cero en mantención.

Creo que la tecnología del litio va a desaparecer, es costosa y tiene limitaciones que dudo serán superadas, pero sirve en el mediano plazo pues ha alcanzado producción en volúmenes industriales, seguramente todavía tiene una ventana de unos 10 años más. Un desarrollo viable en grafeno puede ser la gran revolución. Los políticos -como siempre- reaccionando lentamente con 10 años de retraso: cuando la explotación esté legalmente clara en Chile, el litio en Chile ya no va a valer nada, por obsolescencia. En fin, es lo que tenemos.

26 Comments:

Blogger Ulschmidt said...

Esta el "hibrido", una auto a explosión con ciclo de Stirling más baterías, que se supone convierte mucho mejor la energía térmica a eléctrica, que puede recargar batería en casa para viajes cortos, que tiene las ventajas de los eléctricos en cuanto a recuperar energía de frenadas y a evitar motor marchando sin producir nada útil. Por alguna razón ya no se habla de él...

3 de abril de 2016, 13:17

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Claro Ulschmidt, el híbrido también se puede adaptar a los autos convenionales, en operación normal se usa el motor (o los motores, a veces llevan motores en las ruedas) para las partidas solamente, que es donde se usa más combustrible, cuando el cambio pasa a tercera empieza a funcionar el motro a explosión.

Parece que no han resultado muy bien, la economía no es mucho mejor que en los autos convencionales, años atrás leí un estudio que el CRX con su motor convencional tenía un rendimiento en Km/l similar a los híbridos de la época, con los motores nuevos esto debe haber empeorado. El híbrido resuelve en parte el problema de recargas largar, porque cuando funciiona el motor carga las baterías.

El freno regenerativo (uso del freno para cargar las baterías) viene en casi todos los kit de auto eléctrico, lo malo es que es bien poco lo que carga, a menos que uno se mantenga frenando todo el tiempo, es un equilibrio medio raro, porque para frenar antes debes haber alcanzado cierta velocidad, para bajar una cuesta antes hubo que subirla, etc. Ayuda pero solo en un pequeño %

3 de abril de 2016, 13:48

 
Anonymous Wilson said...

Este articulo esta pagado de propaganda, pero puede mostrar una tendencia.
http://www.latercera.com/noticia/tendencias/2016/04/659-674978-9-tesla-model-3-conoce-las-novedades-del-primer-auto-electrico-para-masas.shtml

3 de abril de 2016, 13:54

 
Blogger Nervio said...

lo del litio como el nuevo salitre lo vengo diciendo desde hace dos años atrás.

Pero es gritar al viento.

3 de abril de 2016, 13:58

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Tesla ha vendido mucho humo en su historia, creo que este es otro intento. Mi impresión es que siempre ha sido una compañía de marketng más que tecnológica, similar a lo que ha sido Apple en el mercado de los computadores.

3 de abril de 2016, 13:58

 
Blogger EDO said...

Y la mejor gracia del auto electrico es que permite hacer todo por la red. Monitorearse, rastrearse, hasta conducirse solo. Con eso ya tenemos la tumba de los autos a petroleo.

Lo otro es que los grandes ya estan fabricando autos electricos como volksvagen , toyota y demases. Solo falta un estandar de facto para que los distintos componentes de los autos se fabriquen por miles.

Lo mejor de todo esto es que los electricos y electronicos tendremos pega asegurada hasta el infinito y mas alla. Quien dijo que la electronica no tenia futuro.?

3 de abril de 2016, 14:14

 
Blogger Frx said...

Ojalá se encuentre algo para hacer dicha tecnología más económica, me atrevería a decir que tiene muco potencial, sólo le falta pulirse más.

3 de abril de 2016, 15:33

 
Anonymous Anónimo said...

En general bien. Solo una cosa, solo alrededor un cuarto del litio se ocupa en baterias. Hay muchas mas aplicaciones que haran del litio importante por muchos an~os.

MV

3 de abril de 2016, 16:47

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Nervio, es cierto, yo pienso que cuando termine su aplicación en baterías debería bajar violentamente de precio. Miguel, como dices un cuarto de la demanda no es poco, claro que también se usa en aleaciones y para las pastillas del cabezón Gonzalez pero es en las baterías donde se proyecta buena parte de su valor. La estupidez de declararlo "mineral estratégico" como el uranio me parece que iene de cuando se pensaba que podría tener un gran mercado en la fusión atómica, En cualquier caso es MUCHO menso escaso que el uranio, fue una burrada declararlo estratégico.

Edo, creo que todavía queda un largo camino con el asunto de las baterías, pero hay buenas expecgtativas para el futuro. La automatización es independiente del sistema de tracción que uses, aunque los controles de un motor eléctrico son mucho más sencillos que controlar uno de combustión interna, creo que darán menos pega, no más.

Frx, hay dos obstáculos que saltar: el alto costo-peso-volumen de las baterías y sus limitaciones de carga y descarga. Pero el grafeno promete solucionar todo eso, ojala asís ea.

3 de abril de 2016, 17:02

 
Anonymous Anónimo said...

En eso estoy de acuerdo. De hecho mucho mas estrategico es el cobre para el cual es mucho mas dificil encontrar reemplazos. En el caso de que la fusion nuclear sea viable, va a valer la pena sacarlo del mar (como se ha hecho para la bomba de hidrogeno). A mi me huele que tiene que ver con reestricciones de exportacion a ciertos paises, etc, por presion de un tercero.

No creo que el precio baje 'violentamente' como dices. Hay muchas otras aplicaciones como para que eso pase.

MV

3 de abril de 2016, 17:18

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Yo creo que esa idea de los "recursos estratégicos" hoy en día es ridícula. Puede que el Uranio, Plutonio y los radioactivos sean estratégicos por el peligro de proliferación nuclear, pero aparte de eso, nada. La idea de recursos estratégicos es algo tan pasado de moda como el corset.

3 de abril de 2016, 17:34

 
Blogger Leus said...

Tomás,

Un par de alcances:

- El Model 3 Tesla saldrá al mercado por USD$46.000 aprox. Ya se preordenaron casi 200 mil unidades.
- Una carga total en una toma especial (Tesla Supercharger) toma 30 minutos (y en USA es gratis).
- A menos que tengas más información que la gente de Tesla, no se ve fin para la demanda de Litio. Tesla está construyendo la denominada GigaFactory (estará funcionando el 2017), que producirá por sí sola más que la producción mundial del 2013. La construcción de esta fábrica es para alcanzar la meta de producir 500,000 automóviles por año durante los próximos 5 años.
- Lo bueno de Tesla es que promete mucho, pero por lo general cumple. ¿Sabías que el año pasado gastó USD 717 millones en investigación y desarrollo? Casi un cuarto más de lo que Chile...

No sé si serán más o menos contaminantes, pero yo quiero uno.

3 de abril de 2016, 21:47

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Leus, como escribí antes, mi impresión es que Tesla abusa mucho del advertising y su estrategia comercial es bien parecida a la de Apple: prometer mucho y crear una base de clientes fanáticos que después se hacen los locos con las promesas incumplidas. Los US$ 46.000 y la carga completa en 30 minutos son probablemente parte de esas falsas promesas tipo Apple ("el laptop más rápido del mundo", "el sistema más poderoso de la historia" etc.) a mucha gente les encanta ser engañados tal como a la fea le gusta que le digan que es rica.

Tesla ha hecho muchas promesas fallidas e incluso ha eliminado modelos del mercado. Tesla comenzó con un mdelo de 40 KWH el 2012, produjo 3.100 unidades y canceló su producción por problemas de desempeño, bottom line 3.100 clientes vacunados.

Sobre la carga leo en Internet: "El cargador incorporado de 10 kW es compatible con 85-265 V, 45-65 Hz, 1-40 A. Permite recargar hasta 50 km en una hora de recarga a 40 A. Por medio de un adaptador es compatible con el conector J1772.

El cargador opcional de 20 kW aumenta la intensidad de la corriente de recarga hasta 80 A. Permite recargar hasta 100 km en una hora de recarga a 80 A. Puede recargar completamente la batería de 85 kW en unas 5 horas".

O sea su mejor marca es recarga completa en 5 horas (a menoa que tengas un poste con transformador gigantesco que no es una situación normal), mira, yo soy electrónico y no creo en los milagros, si alguien me dice que usando la misma tecnología (ión litio) va a bajar el tiempo de recarga de 5 horas a 30 minutos creo que es una mentira grosera, un caza-giles.

La tecnología ion-litio permite hacer autos viables pero limitados y ninguno de esos anuncios tipo Steve Jobs de Tesla está respaldado por mejoras reales de tecnología (me hacen recordar la arquitectura Apple, Lisa, el OS X y otros humos por el estilo)

Dicen que Apple está muy interesada en adquirir Tesla, me imagino por que: comparten un alma similar

3 de abril de 2016, 22:13

 
Blogger EDO said...

Lo de la tecnologia es lo de menos...ya existe la nanotecnologia para hacer que los componentes electronicos sean cada vez mas pequeños. Puede ser que Tesla este perdiendo lucas pero lo que es innegable es que el auto electrico llego para quedarse y en eso ellos tienen la delantera. Hay muchas empresas en desarrollar autos electricos y con mucha caja: Google, Apple, Mercedes, Volkswagen.etc.

El tema del precio es lo de menos...siempre baja...y al final termina siendo accesible hasta para los mendigos...eso.

3 de abril de 2016, 22:39

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Si eso fuera cierto hace años habrían desaparecido las centrales de generación eléctrica a carbón, diesel y gas, todas serían solares porque "el sol es gratis" y hay miles de millones de dólares que se han invertido para mejorar las fotoceldas. La plata es lo de menos, lo realmente importante es la tecnología.

3 de abril de 2016, 22:42

 
Blogger Leus said...

Tomás,

- Tesla no hace advertising. Nada. Cero.

- La carga en 30 minutos no es una promesa, existe hace varios años. No es en el enchufe de tu casa, claro; son estaciones gratuitas en USA y otros países. La tecnología se explica acá, te va a gustar dado que es tu área: https://www.teslamotors.com/supercharger

- El primer vehículo que produjo (el Roadster, con carrocería Lotus) fue su producto inicial, y tienes razón en que no era muy bueno. Pero por algo hay que partir (de hecho, aún sacan upgrades para que puedas mejorar el Roadster, ya van en el 3.0). O sea, no vacunaron a nadie (y los que lo compraron estaban comprando un ítem de lujo, difícilmente son víctimas). Y fue lanzado el 2006.

- Si te refieres al Modelo S, nunca se entregó uno de 40Kvh (se cambiaron por modelos de 60Kvh y los limitaron por software, a lo Intel)

En resumen, los vehículos eléctricos actuales son limitados, pero creo que algo más de 300 kilómetros de autonomía son más que razonables para un vehículo de ciudad.

Ya, ojalá don Elon vea este post y me regale un Model S por ser tan buena publicidad :-)






3 de abril de 2016, 23:20

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Ah, eres un Tesla-lover

Bueno, me llama la atención que digas que Tesla no hace nada de propaganda ¡y me mandes hacia una página web con propaganda de Tesla! La verdad de los tiempos de carga son estos, sacados de http://forococheselectricos.com/foro/index.php?topic=116.0 según especificaciones de la propia compañía.

Estandar Schuko (13A @ 230V = 3kW) – de 8kms a 13 kms cada hora
Monofasico de 16A (16A @ 230V = 3,6kW) –16kms por hora
Monofasico de 32A (32A @ 230V = 7kW) –40kms por hora
Trifasico de 16A (16A @ 230V x 3 = 11kW) –60kms por hora
Trifasico de 32A (32A @ 230V x 3 = 22kW) –100kms por hora (limitado a 26A por software del coche) pero en un futuro dará 130kms por hora

En el mejor de los casos (un trifasico de 32A) demoraría según Tesla unas 3 horas para la autonomái de 300 km que reclaman. Ahora que casi no existen autos Tesla circulando, no hay problema en que un auto pase 3 horas cargándose, pero si estos autos fuesen masivos el problema de la carga sería completamente insustentable, cada casa debería comprar además del auto una estación cargadora y cargar en su casa, el modelo de cargadores no es práctico.

He leído que Tesla ofrece bajar los tiempos de carga hasta 5 minutos "en el futuro", les encanta esa frase "en el futuro" son unos embaucadores que deberían ser serios en buscar una tecnología nueva, porque con el ion-litio solo son factibles muy pocos autos con prestaciones bastante limitadas. ¿Van a bajar los tiempos de carga de 3 horas a 5 minutos? Blow me this eye!

3 de abril de 2016, 23:38

 
Blogger Jose Cornejo said...

El tema de los coches electricos le falta mucho por desarrollar, ademas que deben gozar de una versatilidad que solo gozan los autos actuales. ¿aguantará un electrico pasar por una calle anegada por ejemplo? ¿los lomo de toro, baches, hoyos ("eventos" segun cierto genio del transporte" y otros castigos a los que se someten los autos hoy en dia?

Desarrollan autos electricos para calles casi perfectas y mantenidos correctamente "by the book"... pero la realidad practica es la que manda.

3 de abril de 2016, 23:57

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Hola José, no creo que el agua o los malos caminos sean problema, no más que en los autos actuales, no hay gran diferencia. El verdadero problema es la tecnología actual de las baterías

4 de abril de 2016, 00:39

 
Blogger Ulschmidt said...

...Hay sí un caso especial de auto eléctrico, de auto-pequeño, poco pasajero, radio acotado a 100 km de autonomía o menos, pero ideal para tránsito urbano - estaciona fácil, gasta poco. Como segundo auto en ciudades con circulación restringida por control de emieisones, como auto para ir de la periferia al trabajo y de vuelta, sería ideal. Como auto taxi, y en cuanto se elimine la prohbición tecnológicamente ya absurda de prohibir el chofer automático (confiamos a los automatismos mucho más que un auto!) será EL auto de transporte alquilado del futuro.

4 de abril de 2016, 07:18

 
Blogger Leus said...

Tomás,

¡Pero si te dije que revisaras el Supercharger, no las conexiones de casa! En esa página explican bien el motivo por el cual las baterías demoran en cargar (de hecho, me corrijo: la media hora es para llegar al 80% de la carga, el 20% restante demora otra media hora al menos).

Además, el razonamiento es que tu enchufas el auto en la noche, y sales en la mañana. Con 6 o más horas de carga tienes, de más, ¿no?

4 de abril de 2016, 17:37

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Lo que yo entendí es que para cargas más rápidas debes tener básicamente cablen más bruesos y transformadores más grandes (más capacidad de KVA) por eso los superchargers que no los veo factibles en el caso que hubiese una cantidad grande de autos eléctricos (pasarían copados, sería muy molesto cargar)

Efectivamente, con ion litio lo lógico es dejar cargando toda la noche en la casa con carga lenta para usarlo en el día, por eso digo que es una limitación tecnológica muy difícil de superar por ahora. Si el grafeno permite enner baterías más baratas livianas y de mayor densidad de carga, entonces puedes comprar el auto con una especie de supercharger para la casa, en el fondo es un asunto económico y tecnológico. Los autos de ion litio ya son factibles pero limitados, falta una nueva tecnología de baterías para hacerlos competitivos y de precio razonable. Yo ni muerto pagaría 80 mil verdes por un Tesla hoy, mejor reciclo mi propio auto a eléctrico

4 de abril de 2016, 17:55

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

Ulschmidt, yo creo que el piso de auto eléctico competitivo y viable es un citycar para 5 pasajeros con unos 300 km de autonomía y carga de unas 7-8 horas por la noche, así creo que podrían competir con los actuales de gasolina o diesel

4 de abril de 2016, 17:58

 
Blogger Julian said...

El modelo 3 ya recibió 300 mil reservaciones. Si Tesla no puede cumplir lo que prometió se acaba la compañía.

4 de abril de 2016, 21:09

 
Blogger Tomas Bradanovic said...

El marketing hace milagros, los notebook Apple deberían haber desaparecido hace rato pero todavía se venden y tienen muchos fieles compradores que les atribuyen cualidades casi mágicas. Es la mejor muestra de los bienes Guiffen y que el valor es subjetivo

4 de abril de 2016, 21:12

 
Blogger Leus said...

Tomás,

Ya hay 363 estaciones Supercharger en USA. Acá te va un mapa.

El Tesla no es un citicar pero tiene 300km de autonomía con carga de 7-8 horas. Hmpf.

Para que no desconfíes tanto de Iron Man Musk, acá tienes va un posteo del 2006.

Y si yo tuviese 100 mil dólares para comprar un auto, claro que me compro un Tesla, pero sólo porque encuentro la idea de que mi auto me salga a buscar en vez de yo ir a buscarlo absurdamente genial.

5 de abril de 2016, 21:12

 

Publicar un comentario

<< Home

Entradas antiguas Entradas nuevas