Estudo de Governança e Políticas Públicas para Veículos Elétricos

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EUA EUA F-Plan Foresight Plano de Tecnologia GHG Gases de Efeito Estufa MCI Motores de Combustão Interna MP Partículas. Veículos elétricos pesados PEV ou Veículos pesados eletrificados VMCI Veículos com motores de combustão interna.

Resumo executivo

Principais resultados

A evolução dos ônibus eletrificados
A evolução dos caminhões eletrificados
A necessidade de nacionalização dos componentes
Políticas e medidas de incentivo
Fatores de decisão na renovação da frota

A disseminação do sistema de propulsão da VEP possibilitou identificar que a grande maioria das tecnologias em seus componentes já está nacionalizada. Durante o processo de pesquisa Delphi, foi possível confirmar esses fatos e qualificar as estimativas de adoção de tecnologia para os próximos 15 anos. Considerando o sistema de propulsão dos veículos e a infraestrutura específica para garantir a demanda esperada, existem apenas oito componentes que ainda precisam de maior adoção de produtos nacionais.

O sistema de armazenamento de hidrogênio nas estações de carregamento deverá atingir 30% em 2023 e permanecer nesse nível pelos próximos 10 anos. Nesse caso, o TCO é importante, mas o sistema de recompensas, normalmente especificado em licitações, apresenta outros aspectos.

Introdução

O pano de fundo da eletromobilidade

A volta de uma opção

Um exemplo emblemático é a Lei nº 16.802 de 17 de janeiro de 2018 da Prefeitura de São Paulo, que terá um impacto significativo na eletrificação dos ônibus municipais. Vale esclarecer que nem todas as iniciativas para mitigar as mudanças climáticas são igualmente boas para a qualidade do ar, como pode ser visto na Figura 1 [EEA 2010]. Ele retrata em quatro quadrantes a relação entre sinergias e trade-offs entre vantagens e desvantagens para a qualidade do ar (AQ) e mudanças climáticas (CC) considerando os processos de melhoria de combustíveis fósseis, biocombustíveis, eficiência energética, energia limpa, créditos de carbono, fontes de energia estacionárias e móveis.

Com esse foco, a Lei nº 16.802, embora claramente apenas estabeleça uma política sobre mudanças climáticas, na prática também trata da qualidade do ar. Para cumprir as metas estabelecidas, nem mesmo o uso de 100% de biodiesel seria suficiente, tornando-se necessário eletrificar a frota de ônibus do transporte público em São Paulo.

Os sinais e direcionadores da mudança em curso

O futuro?

Observando o setor de transportes no contexto de outros segmentos

Em 2017, dados do [EIA 2018] indicam que o petróleo é a maior fonte de energia nos EUA e que o setor de transportes é seu maior usuário, respondendo por 71% do total. No Brasil, a parcela de energia proveniente diretamente do uso de combustíveis fósseis no setor de transportes cresceu significativamente desde o ano 2000, passando de 46% em 2000 para 58% em 2016 [IEA2018a], conforme o Gráfico 1.

Os indícios no horizonte

Indícios dos fabricantes e montadoras

Indícios dos frotistas e similares

Indícios específicos para ônibus

Merchant (2018) destaca algumas lições de experiências com ônibus elétricos nas cidades de Denver, Anaheim, Phoenix, Columbia, Missouri, Albuquerque e Los Angeles que devem ser estudadas e antecipadas. Uma conclusão encorajadora do estudo de (Earl et al 2018) que avalia o custo total de propriedade (TCO - Total Cost Ownership) é que um ônibus elétrico com bateria de 250 kWh, que precisa ser carregado apenas uma vez por dia e percorre 168 km por dia, tem um TCO menor do que um diesel. O Gráfico 3 mostra que se a taxa de crescimento mantiver um ritmo próximo ao valor médio observado na tendência nos próximos 6 a 10 anos, a Europa terá uma quantidade de ônibus elétricos em 2027 significativa no contexto mundial.

Projeções

Ônibus

O restante da frota urbana e metropolitana foi tratado como um bloco heterogêneo que, sob influência da experiência paulista, passará por sucessivas ondas mais suaves de eletrificação, até atingir o percentual de 34% em 2040. Com base nas evoluções simuladas, foram geradas tabelas com as quantidades anuais de vendas de ônibus elétricos novos. Os dados denominados pedidos 1 referem-se às nossas projeções e os pedidos 2 são as projeções que nos foram enviadas por um fabricante, mas apenas até 2030.

Caminhões

Resultados Obtidos

Retorno da pesquisa
Domínio de conhecimento / experiência
Figuras de mérito e avaliações (Parte1)

Relembrando a questão
Resultados para ônibus e caminhões
Avaliação das opções tecnológica
Resultados para o caso dos ônibus
Resultados para o caso dos caminhões

Cenários de vendas e participações (Parte2)

Cenários consolidados
Desdobramento das previsões

Adoção de Componentes Nacionais (Parte3)
Políticas e Medidas de Incentivo (Parte 4)
Comentários finais sobre os resultados da Pesquisa Delphi
Roadmap tecnológico para VEP’s

Os resultados foram ponderados e classificados em ordem decrescente com base nas médias obtidas para a abordagem da concessionária de ônibus, a fim de facilitar a observação de mudanças de ordem para o caso da frota de caminhões. Os resultados são apresentados em números separados para ônibus – gráfico 11 – e caminhões – gráfico 12, e em formato tabular (Tabela 11) no apêndice deste relatório. Este fato será discutido mais adiante, em contraste com os resultados da última parte do segundo questionário.

Os resultados da matriz mostram as quatro primeiras opções praticamente associadas a avaliações entre 5,0 e 5,3 em termos de sua respectiva atratividade. Por fim, verifica-se que mesmo que não fosse utilizada a avaliação com médias ponderadas, os resultados da matriz de decisão não seriam alterados na prática. RESULTADOS PARA O CASO DE CAMINHÕES Os resultados obtidos são apresentados na Tabela 7, bem como a matriz de decisão, com a atratividade final de cada opção, na Tabela 8 a seguir.

Abaixo, as previsões de vendas são apresentadas em gráficos para cada tecnologia nos próximos 15 anos. Os resultados serão discutidos em dois grupos: (1) os que funcionam de alguma forma; (2) aqueles que operam predominantemente em estradas eletrificadas. Os resultados estão resumidos no gráfico abaixo e também estão disponíveis em formato tabular no apêndice deste relatório (Tabela 16).

Há uma aparente falta de coerência exata entre a proposta aqui considerada mais importante e os resultados associados às figuras de mérito. De maneira geral, os resultados obtidos foram bastante plausíveis do ponto de vista lógico e de uma comparação, não formalizada aqui, com dados da literatura internacional. Uma questão interessante é que os resultados das matrizes de decisão hoje em princípio representariam atratividade.

As Figuras 6 e 7 a seguir apresentam o cenário atual do Technology Roadmap com foco na evolução das frotas atuais, considerando as vendas de VEs nos próximos 15 anos de veículos elétricos pesados (ônibus e caminhões) no contexto das aplicações do sistema de propulsão indicadas para os marcos de e 2033. consulte Roteiros para esses relatórios e caminhões abaixo e 3).

Conclusões e recomendações

Figuras de Mérito e classificação das opções
As opções tecnológicas e suas prováveis evoluções
Adoção tecnológica para componentes nacionais
Políticas e medidas de incentivo
A razoabilidade dos resultados
Recomendações

Devido à falta de um fabricante nacional que ofereça tecnologia de caminhão com célula de combustível, acreditamos que o domínio da opção de bateria durará ainda mais. Observando o gráfico 20, nota-se que as estimativas de adoção para produção nacional de carregadores lentos e rápidos vão de 50% para 70% e para embalagens de baterias BMS a variação é de 30 para 70%. Por outro lado, a estimativa de adoção de células de bateria produzidas no Brasil estagnou em 30%, indicando certa descrença de que haja volume suficiente no Brasil para iniciar competitivamente a adoção nacional desses componentes.

Porém, como um dos fabricantes de PEV no Brasil, de origem chinesa, talvez seja o maior produtor mundial de células de bateria, é possível que em condições favoráveis estabeleça uma fábrica no Brasil. Lá, como aqui, a explicação é o pragmatismo dos entrevistados que, ao decidir o que comprar, enfatizam critérios de desempenho e custo, mas quando defendem políticas pró-eletrificação, reconhecem que as medidas de proteção à qualidade do ar têm muito mais apelo. Para os ônibus, as estimativas foram consideradas plausíveis pelo pessoal da produção, exceto para os anos de 2020 e 2021, que devem ser um pouco menores.

Para os caminhões da frota, com rotas urbanas ou metropolitanas, a julgar pelo número de consultas recebidas pelos fabricantes de elétricos, é possível que parte das estimativas seja feita substituindo a tração diesel pela elétrica nos caminhões já em uso. A sensação é de que as estimativas são razoáveis, mas podem ser superadas dependendo da taxa de conversão de consultas em 2019. A empresa já converteu para frotas de caminhões de reciclagem de resíduos e vans da FedEx [O'Dell, J.

A empresa estima que o tamanho do mercado de conversão de caminhões seja de US$ 2 bilhões [O'Dell, J. Sugere-se que as conclusões e descobertas deste relatório sejam discutidas com os participantes do segmento de veículos elétricos pesados. Os extensores de autonomia, baseados em microturbinas e possivelmente em células solares, estas últimas mais aplicáveis a ônibus e caminhões de carroceria fechada, surgiram como uma alternativa muito interessante, principalmente para locais onde a infraestrutura de recarga é incipiente.

Volvo clarifies electrification plan, aims for 50% of sales to be 'fully electric' by 2025. electrek.co volvo-electrification-plan-fully-electric/. Porsche changes its mind on electric vehicles, plans to make 50% of its production electric within 6 years. Toyota announces a major expansion of electric car plans: 10 new BEVs, all models will have electric motors. Publi-cado, not Green Tech Media, link https://www.greentechmedia.com/articles/read/. ev-experts-say-buses-will-be-electrified-first-can rise-to-the-challenge#gs._rdISwQ. Information extracted from 2018 Miles, John and Potter, Stephen.

From Tesla to Trash: Wrightspeed's Electric Garbage Truck Journey. tesla-electric-garbage-cars-wrightspeed/. 2018 is the turning point for the electrification of commercial vehicles. Ford plans $11 billion investment, 40 electrified vehicles by 2022. www.reuters.com/article/us-autoshow-detroit-ford-motor/ford- plans-11-billion-investment-40-electrified-vehicles-by-2022- idUSKBN1F30ado out con-800 embroult.

Apêndice - Tabelas

Anexo A: Descrição da metodologia

Na formulação das questões, bem como no estabelecimento dos critérios a serem utilizados nas matrizes de decisão, utilizamos um grande número de fontes, mas no contexto geral, algumas das mais importantes foram: [Biresselioglu, Kaplan e Yilmaz 2018; Boulanger et al 2011; Holmqvist 2010; Stainken e Lunetta 2018]. Neste trabalho, uma pequena frota de ônibus, em Milton Keynes no Reino Unido, foi convertida para operar totalmente em ônibus elétricos e todos os desafios práticos de viabilidade e suas implicações foram estudados. Também interessante para nosso uso foi o trabalho de [Kühne Reinhart 2010] discutindo ônibus elétricos para transporte urbano do ponto de vista da eficiência energética.

Embora as matrizes de decisão já tenham sido valorizadas pela pesquisa Delphi, são as discussões e debates com os especialistas que realmente refinariam as escolhas e orientariam a construção do mapa. Devido a prazos apertados e falta de recursos, este workshop não pode ser realizado e será substituído por discussões com a equipe de coordenação.

Anexo B: Implementação da pesquisa

O ponto de partida

Considerações e decisões tomadas junto com o especialista

Sistemas e grandes componentes – análise morfológica

Pesquisa Delphi

Dos conceitos à implementação
Cenários, desdobramentos e adoção de componentes nacionais
Matriz de decisão
Verificação de coerência das respostas