Ese zumbido en la distancia es el sonido del concepto de movilidad cambiando para bien. Aunque persisten los retos para la electrificación del parque vehicular, también hay oportunidades por las que merece la pena luchar. Esto es especialmente evidente en las ciudades, donde las emisiones, la congestión y la seguridad constituyen los principales problemas actuales. Si se mantiene el statu quo, los problemas de movilidad se intensificarán a medida que el crecimiento de la población y el PIB impulsen el aumento de la propiedad de automóviles y de los kilómetros recorridos. Como respuesta, la industria de la movilidad está dando rienda suelta a una deslumbrante serie de innovaciones diseñadas para las vías urbanas, entre ellas, la movilidad como servicio, los sistemas avanzados de gestión del tráfico y de estacionamiento, las soluciones de transporte compartido y los nuevos conceptos de transporte sobre dos o tres ruedas.
La oportunidad actual de transformar la forma en que nos movemos se debe, fundamentalmente, a los cambios en tres áreas principales: la regulación, el comportamiento del consumidor y la tecnología.
Regulación. Los gobiernos y las ciudades han introducido normativas e incentivos para acelerar el cambio a la movilidad sostenible. Los reguladores de todo el mundo están definiendo metas de emisiones más estrictas. La Unión Europea presentó su programa “Apto para 55” (“Fit for 55”), que pretende alinear las políticas climáticas, energéticas, de uso del suelo, de transporte y fiscales para reducir las emisiones netas de gases de efecto invernadero en al menos un 55 por ciento para 2030, y la administración Biden introdujo un objetivo del 50 por ciento de vehículos eléctricos (VE) para 2030. Más allá de estos mandatos, la mayoría de los gobiernos también ofrecen subsidios a los VE.
Las ciudades están trabajando para reducir el uso del vehículo privado y la congestión mediante un mayor apoyo a los modos de movilidad alternativos, como la bicicleta. París anunció que invertirá más de $300 millones de dólares para actualizar su red de bicicletas y convertir 50 kilómetros de carriles para coches en carriles para bicicletas. Muchas zonas urbanas también están aplicando normas de acceso para los coches. De hecho, más de 150 ciudades de Europa ya han creado normativas de acceso para bajas emisiones y emergencias de contaminación.
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Comportamiento del consumidor. El comportamiento y la concientización de los consumidores están cambiando a medida que más personas aceptan modos de movilidad alternativos y sostenibles. Los viajes en el centro de la ciudad con bicicletas compartidas y patines eléctricos han aumentado un 60 por ciento respecto del año pasado, y la última encuesta de consumidores de McKinsey sugiere que el uso promedio de la bicicleta (compartida y privada) puede aumentar más de un 10 por ciento en el mundo pospandémico, en comparación con los niveles prepandémicos. Además, los consumidores están cada vez más abiertos a las opciones de movilidad compartida. Más del 20 por ciento de los alemanes encuestados afirman que ya utilizan servicios de transporte compartido o ridge-pooling (el 6 por ciento lo hace al menos una vez a la semana), lo que puede ayudar a reducir los kilómetros recorridos por los vehículos y las emisiones.
Tecnología. Los actores del sector están acelerando la velocidad de la innovación tecnológica automotriz a medida que desarrollan nuevos conceptos de movilidad eléctrica, conectada, autónoma y compartida. El sector ha atraído más de $400,000 millones de dólares en inversiones durante la última década, de los cuales unos $100,000 millones han llegado desde principios de 2020. Todo este dinero se destina a empresas y start-ups que trabajan en la electrificación de la movilidad, la conexión de vehículos y la tecnología de conducción autónoma. Estas innovaciones tecnológicas ayudarán a reducir los costos de los VE y a convertir la movilidad eléctrica compartida en una alternativa real a la propiedad de un coche.
La electrificación desempeñará un papel importante en la transformación de la industria de la movilidad y presenta grandes oportunidades en todos los segmentos de vehículos, aunque el ritmo y el alcance del cambio serán diferentes. Para garantizar la adopción rápida y generalizada de la movilidad eléctrica, el lanzamiento de nuevos VE en el mercado es un primer paso importante. Además, todo el ecosistema de la movilidad debe trabajar para que la transformación tenga éxito, desde los fabricantes y proveedores de VE hasta los financiadores, los concesionarios, los proveedores de energía y los operadores de estaciones de recarga, por nombrar solo algunos (Gráfica 1).
El futuro de los sistemas de propulsión de los vehículos de pasajeros es eléctrico; la transformación ya está en marcha
El punto de inflexión en la adopción de vehículos eléctricos de pasajeros se produjo en la segunda mitad de 2020, cuando las ventas y la penetración de los VE se aceleraron en los principales mercados a pesar de la crisis económica provocada por la pandemia de la COVID-19. Europa encabezó este desarrollo; ahí, la adopción de los VE alcanzó el 8 por ciento, debido a mandatos políticos como las metas de emisiones más estrictas para los fabricantes de equipos originales (OEM por sus siglas en inglés: original equipment manufacturers) y a los generosos subsidios para los consumidores.
En 2021, las discusiones se han centrado en la fecha de finalización de las ventas de vehículos con motor de combustión interna (ICE: internal combustion engine). Los nuevos objetivos normativos de la Unión Europea y Estados Unidos apuntan ahora a una cuota de vehículos eléctricos de, al menos, el 50 por ciento para 2030, y varios países han anunciado plazos acelerados para la prohibición de las ventas de vehículos con motor de combustión interna en 2030 o 2035. Algunos fabricantes de equipos originales han manifestado su intención de dejar de invertir en nuevas plataformas y modelos con motor de combustión interna, y muchos otros ya han definido una fecha concreta para poner fin a la producción de este tipo de vehículos. La mentalidad de los consumidores también ha cambiado hacia la movilidad sostenible, y más del 45 por ciento de los clientes de automóviles está considerando comprar un VE.
Sin embargo, la continua aceleración de la electrificación está ejerciendo una presión significativa sobre los fabricantes de equipos originales, sus cadenas de suministro y el ecosistema de vehículos eléctricos en general, para que cumplan estos objetivos. Esto es especialmente evidente en lo que respecta a la creación de la infraestructura de recarga necesaria.
Para 2035, los más grandes mercados de automóviles serán eléctricos
La presión normativa y el impulso de los consumidores hacia los VE varían mucho según la región. Europa es un mercado impulsado principalmente por la reglamentación, con elevados subsidios, mientras que en China la atracción del consumidor es muy fuerte a pesar de los incentivos reducidos. En Estados Unidos, las ventas de VE han crecido lentamente debido tanto a la escasa presión normativa como al interés de los consumidores, aunque la tendencia de los reguladores cambiará con la nueva administración.
A nivel global, esperamos que la adopción de VE (BEV, PHEV y FCEV)1 alcance el 45 por ciento, según los objetivos regulatorios previstos actualmente. Sin embargo, incluso esta perspectiva de crecimiento transformador de los VE está muy por debajo de lo que se necesita para lograr cero emisiones netas. Los VE tendrían que representar el 75 por ciento de las ventas globales de autos de pasajeros para 2030, lo que supera significativamente el curso y la velocidad actuales de la industria.
Creemos que Europa, como mercado impulsado por la normativa y con tendencias positivas en la demanda de los consumidores, será la que más rápido se electrifique, y se espera que siga siendo el líder mundial en electrificación en términos de cuota de mercado de VE. Además del objetivo de la Comisión Europea, que exige un 60 por ciento de ventas de VE para 2030, varios países ya han anunciado el fin de las ventas de vehículos con motor de combustión interna para 2030. En línea con esto, siete marcas de fabricantes de equipos originales se han comprometido a vender el 100 por ciento de los VE en 2030 en la Unión Europea. En el escenario acelerado más probable, la adopción por parte de los consumidores superará los objetivos normativos y Europa alcanzará alrededor del 75 por ciento de cuota de mercado de VE en 2030. La Unión Europea anunció una meta de cero emisiones para los coches nuevos en 2035.
China también continuará experimentando un fuerte crecimiento de la electrificación y seguirá siendo el mayor mercado de VE en términos absolutos. La aceptación se debe a la fuerte atracción de los consumidores, a pesar de las escasas subvenciones a los VE y de la ausencia de una fecha oficial de finalización de las ventas de vehículos con motor de combustión interna. Sin embargo, la política gubernamental de doble crédito ha hecho que aumente la cuota de VE en las carteras de los fabricantes. Nuestro modelo de adopción arroja una cuota de VE en China superior al 70 por ciento de las ventas de coches nuevos en 2030 en el escenario acelerado.
En Estados Unidos, el gobierno de Biden ha anunciado un objetivo de electrificación del 50 por ciento para 2030, fuertes inversiones en infraestructura de recarga y objetivos de emisiones más estrictos para las flotas. La adopción de los VE se producirá, principalmente, gracias al apoyo regulatorio de California y otros estados que sigan su normativa CARB ZEV. Los fabricantes de equipos originales estadounidenses apoyan las metas de electrificación y han declarado la prohibición de los motores de combustión interna para 2035, lo que significa que Estados Unidos seguirá a Europa y China en la adopción de VE con un pequeño retraso; se espera que supere los objetivos normativos actuales y alcance el 65 por ciento de las ventas de VE en 2030 en el escenario acelerado (Gráfica 2).
La transformación de la e-movilidad alterará algo más que la industria del automóvil
En la Unión Europea, alcanzar el escenario acelerado de alrededor del 75 por ciento de ventas de VE para 2030 tendrá implicaciones para toda la cadena de valor y el ecosistema de los vehículos eléctricos. Paralelamente, la industria debe descarbonizar todo el ciclo de vida de los vehículos para acercarse al objetivo de cero emisiones netas.
Los actuales proveedores de automóviles tienen que cambiar la producción de los componentes de los vehículos con motor de combustión interna a los de los VE. Se calcula que Europa tendrá que construir 24 nuevas gigafábricas de baterías para abastecer la demanda local de baterías para VE de pasajeros. Con más de 70 millones de VE en los caminos en 2030, la industria tendrá que instalar un gran número de cargadores públicos y proporcionarles operaciones de mantenimiento. La producción de electricidad renovable debe aumentar un 5 por ciento para satisfacer la demanda de carga de los VE. Por último, las emisiones de la producción de vehículos eléctricos con baterías (BEV por sus siglas en inglés: battery electric vehicles) deben disminuir, ya que los BEV tienen actualmente un 80 por ciento más emisiones en la producción que los vehículos con motor de combustión interna (Gráfica 3).
La electrificación provocará un cambio importante en toda la cadena de suministro del automóvil
La transformación de la industria del automóvil hacia la electrificación alterará toda la cadena de suministro y creará un cambio significativo en el tamaño del mercado de los componentes automovilísticos. Los componentes críticos para la electrificación, como las baterías y las transmisiones eléctricas, y para la conducción autónoma, como los sensores de detección de luz y alcance (LiDAR) y los sensores de radar, representarán probablemente alrededor del 52 por ciento del tamaño total del mercado en 2030. Los componentes que solo se utilizan en los vehículos con motor de combustión interna, como las transmisiones convencionales, los motores y los sistemas de inyección de combustible, experimentarán un importante descenso hasta alcanzar el 11 por ciento en 2030, aproximadamente la mitad de los niveles de 2019. Un cambio tan drástico obligará a los fabricantes tradicionales de componentes a adaptarse rápidamente para compensar la disminución de sus flujos de ingresos.
La magnitud de la perturbación será significativa: según el Instituto de Investigación Económica (Ifo) de Múnich, más de 100,000 puestos de trabajo cambiarán en la industria automovilística alemana para 2030. Esto supone entre cinco y diez veces más puestos de trabajo que la eliminación progresiva de la energía del carbón que Alemania ha anunciado para 2038 (Gráfica 4).
La producción de baterías anunciada en la UE probablemente se mantendrá justo por delante de la demanda
Sobre la base de los planes de construcción anunciados, esperamos que la capacidad de producción de baterías en Europa se multiplique por 20 hasta alcanzar los 965 GWh en 2030. Suponiendo que se construya toda la capacidad para ese año, Europa debería satisfacer una demanda prevista de 874 GWh. Los BEV de pasajeros y los vehículos comerciales impulsarán el 90 por ciento de esta demanda de baterías. Aunque sobre el papel las capacidades anunciadas parecen seguir y ajustarse a la demanda, en realidad es probable que se produzcan riesgos temporales de implementación debido a los problemas de producción de las gigafábricas, la lentitud típica de los aumentos de rendimiento, la fragmentación de la cadena de suministro y los grandes contratos inflexibles de los fabricantes de equipos originales. Por lo tanto, en un caso de adopción acelerada de los VE, la demanda de baterías estaría muy cerca de superar la oferta anunciada en el mediano plazo. En los próximos diez años, esperamos que la industria minera se ralentice y que aparezcan, periódicamente, otras crisis geopolíticas y de la cadena de suministro, lo que provocará algunos picos de precios a corto plazo en materias primas como el níquel y el litio.
La producción de celdas para batería se está acercando físicamente a las plantas de montaje de vehículos. Mientras que hace diez años casi todas las celdas se importaban de Asia, hoy existen centros de producción regionales en Europa del Este, por ejemplo. Además, se pondrán en marcha múltiples plantas en países clave para la producción de vehículos, como Alemania, Reino Unido y Francia, y en entornos con bajas emisiones de carbono, como Noruega y Suecia.
Además de las empresas asiáticas de fabricación de celdas para batería que se están instalando en Europa, algunas empresas totalmente nuevas están entrando en este sector. Una de las principales novedades en el abastecimiento de baterías es la integración hacia atrás de los fabricantes de equipos originales, desde los paquetes y módulos hasta la producción de celdas, principalmente en forma de empresas conjuntas con fabricantes de celdas. Los planes de integración hacia atrás de los fabricantes de equipos originales son el resultado de su creciente demanda de celdas para batería, el deseo de control y certidumbre en el suministro, y la ambición de mantener una parte significativa de la creación de valor del vehículo en casa. Los fabricantes de equipos originales también buscan áreas de diferenciación, con la tecnología de las baterías, la durabilidad y el rendimiento como criterios clave de evaluación para los BEV.
La producción de materias primas y componentes de baterías sigue la tendencia de ubicación de las plantas de celdas para batería. Sin embargo, hay un desfase temporal y solo algunas de las materias primas necesarias, como el níquel, el cobalto, el litio y el grafito, están disponibles para el abastecimiento local en Europa. Por lo tanto, las empresas deben competir a nivel mundial para garantizar los volúmenes necesarios y hacerlo de forma sostenible, de acuerdo con los criterios medioambientales, sociales y de gobernanza (ESG, por sus siglas en inglés: environmental, social and governance). Aunque las cuatro materias primas deben aumentar rápido, con una posible variación de los precios en el futuro, el níquel será probablemente la materia prima sometida a mayor presión a corto y mediano plazo (Gráfica 5).
Es necesario acelerar la creación de infraestructuras de recarga
En consonancia con la adopción de los VE, es necesario acelerar la creación de infraestructura de recarga para evitar que se convierta en un posible cuello de botella y limite la aceptación de los VE por parte de los consumidores. La creación de una infraestructura de recarga sincronizada con el parque de VE será esencial en la próxima década.
Mientras que la primera generación de compradores de VE dependía, principalmente, de la recarga privada (en 2020, el 80 por ciento de los compradores de vehículos eléctricos en Europa tenía acceso a la recarga privada), la próxima generación dependerá de la recarga pública. Más del 50 por ciento de los europeos vivirá en viviendas multifamiliares sin acceso a cargadores privados, y los cargadores públicos garantizarán la practicidad de los VE para los viajes de larga distancia, que los futuros compradores de VE siguen considerando una preocupación principal.
Asimismo, los procesos regulatorios para instalar cargadores en los hogares privados requieren una simplificación, y la capacidad de producción de wall boxes debe aumentar. El aumento de la producción y la simplificación de la normativa (en términos de reducción de los plazos de autorización y construcción) también son necesarios para los cargadores públicos, además de la creación de una cobertura basada en la demanda.
Estimamos que la industria necesita instalar más de 15,000 cargadores por semana para 2030 en la Unión Europea. Es necesario simplificar la normativa para facilitar la ubicación de los cargadores, ya que en la actualidad puede llevar hasta tres años obtener la aprobación de las extensiones de red eléctrica para una estación de carga rápida. Garantizar la cobertura de la recarga pública en toda la UE es esencial para evitar que los cargadores se ubiquen solo en lugares rentables.
Los vehículos eléctricos están listos para acaparar una media de más del 5 por ciento de la demanda de electricidad en Europa en 2030. Será importante reducir la carga durante los periodos con mayor demanda a través de la “carga gestionada”, controlando el tiempo, la duración y la intensidad con la tecnología “vehículo a red eléctrica” (V2G, por sus siglas en inglés: vehicle-to-grid) como elemento facilitador. En un escenario con dispositivos de carga adecuadamente gestionados, así como con incentivos para cargar durante las horas no pico, se mitigará gran parte del impacto de los clientes en la red eléctrica (Gráfica 6).
Alcanzar el cero neto también significa descarbonizar la producción de vehículos eléctricos
Existe un camino claro para reducir las emisiones de CO2 equivalente (CO2e) de los vehículos de pasajeros en funcionamiento. Un análisis reciente del Consejo Internacional de Transporte Limpio (ICCT: International Council on Clean Transportation) afirmaba que el cambio de vehículos de motor de combustión interna a BEV reduciría las emisiones totales de CO2e del ciclo de vida en torno a un 65 por ciento sobre la base de la combinación energética media actual en Europa y en un 83 por ciento con electricidad totalmente verde.
A medida que el suministro de electricidad evoluciona y la carga con energía verde para una flota más grande de vehículos eléctricos se vuelve factible, los materiales y la producción se convertirán en las fuentes dominantes de emisiones en el ciclo de vida de un VE. En la actualidad, la producción de un VE genera una intensidad de emisiones casi un 80 por ciento superior a la de un coche con motor de combustión interna, debido, principalmente, a la batería y a la mayor proporción de aluminio del vehículo.
Cuando se pretende reducir las emisiones de los materiales, hay dos cuestiones principales:
Aumentar el contenido reciclado. La sustitución de materiales vírgenes/primarios por alternativas recicladas ahorrará una gran parte de las emisiones asociadas a la generación inicial de materias primas. La sustitución del 30 por ciento del material primario por material reciclado puede ahorrar entre el 15 y el 25 por ciento2 de las emisiones de la producción. El uso de material reciclado, sin embargo, viene acompañado de múltiples desafíos, incluyendo la realidad de que la recolección al final de la vida útil (EOL: end-of-life) sigue siendo muy inmadura, lo que hace difícil lograr un flujo de materiales de grado automotriz. Además, múltiples industrias están interesadas en utilizar material reciclado para alcanzar sus objetivos de descarbonización, lo que provocará cuellos de botella en el suministro y el aumento de los precios de varios materiales reciclados.
Cambio a materias primas ecológicas. El uso de materiales primarios producidos en un proceso de baja o nula emisión de carbono permite obtener materiales de alta calidad con una baja huella de emisiones. Ejemplos de este enfoque son la fundición de ánodos de aluminio inertes mediante energía hidroeléctrica o el acero producido mediante hierro reducido directamente con hidrógeno en un horno de arco eléctrico (acero H2 DRI-EAF). Entre el 80 y el 90 por ciento de las emisiones típicas de materiales de hoy en día pueden eliminarse con las tecnologías de 2030. Los principales enfoques implican la descarbonización de los procesos de refinado de las materias primas mediante el uso de electricidad renovable, por ejemplo, y la descarbonización de la conformación, así como de otros procesos de fabricación de alto consumo energético, también mediante la electrificación.
Mientras que el cambio de recursos eléctricos es sencillo, el paso de los procesos actuales a rutas de fabricación que eviten por completo las emisiones de CO2 —en lugar de capturarlas o reducirlas gradualmente— requerirá importantes inversiones en plantas y equipos. Una demanda previsible de materiales verdes y compromisos a largo plazo entre proveedores y compradores ayudarían a superar este obstáculo en la próxima década.
Un enfoque decidido para la descarbonización y la combinación de estos métodos podría producir vehículos con un 10 a 30 por ciento de las emisiones actuales de producción para 2030, una hazaña difícil, pero necesaria, para cumplir con la aspiración del Green Deal. No obstante, la descarbonización de la cadena de suministro y el logro de la reducción de las emisiones de Alcance 3 pueden provocar un aumento de los costos de los vehículos en un momento en el que los fabricantes de equipos originales están tratando de bajar los precios para impulsar el interés de los consumidores y lograr márgenes sostenibles a largo plazo (Gráfica 7).
La meta de reducir las emisiones del transporte en un 55 por ciento para 2030 con respecto a 1990 requiere medidas más drásticas
La normativa y los objetivos actuales no son suficientes si el sector del transporte terrestre quiere contribuir plenamente al objetivo de reducción del 55 por ciento de las emisiones de CO2e para 2030 con respecto a 1990, tal y como exige el programa Apto para 55.
Sin embargo, los vehículos de pasajeros tienen una ventaja sobre otros sectores desde el punto de vista de la descarbonización: la opción de cero emisiones (por ejemplo, los BEV) es más barata que la alternativa actual (vehículos con motor de combustión interna) desde la perspectiva del costo total de propiedad en algunos países hoy en día y, a más tardar, en 2025 en países sin incentivos. Este no es el caso en la mayoría de las otras industrias, donde la descarbonización se traduce en mayores costos tanto para los productores como para los consumidores.
Sin embargo, dado que la edad media de los coches es de diez años en Europa, las ventas de VE tardarán en tener un impacto a nivel de parque. Por lo tanto, la actual regulación de las ventas no es suficiente para cumplir el objetivo de reducir las emisiones en un 55 por ciento respecto a los niveles de 1990 para 2030.
Para cerrar esta brecha serán necesarias más medidas dirigidas a las emisiones de CO2e del parque vehicular. Los kilómetros recorridos por los vehículos con motor de combustión interna podrían disminuirse reduciendo los kilómetros de los coches privados, aumentando la movilidad compartida y cambiando las perspectivas de los consumidores sobre los desplazamientos a pie o en bicicleta.
Al mismo tiempo, la palanca más eficaz es acelerar la rotación del parque de vehículos con motor de combustión interna y retirar del parque aquellos que son altamente contaminantes con, por ejemplo, programas de “dinero por chatarra” para los coches viejos.
Otra forma de reducir las emisiones de CO2e de los vehículos con motor de combustión interna es aumentar la cuota de biocombustibles y e-combustibles, ya que tienen una baja huella de carbono y son compatibles con el parque existente. Sin embargo, la mayor parte del suministro de biocombustibles y e-combustibles se necesitará para descarbonizar el transporte marítimo/aéreo y el transporte comercial terrestre, para los que hoy en día solo existen alternativas limitadas de cero emisiones (Gráfica 8).
Los vehículos eléctricos ya vienen, y estamos avanzando en lo que respecta a la descarbonización del sector del transporte, aunque hay que tomar más medidas. Es una transformación de la industria que se está produciendo a una velocidad sin precedentes. También está cruzando las fronteras de la industria, involucrando a los actores de la energía, la infraestructura, la movilidad y la automoción. Aunque es un gran reto, representa una enorme oportunidad para que los actores tradicionales y los nuevos asuman un papel de liderazgo en la creación de nuevas industrias multimillonarias y empleos. La clave será conjugar la sostenibilidad con la viabilidad económica a través de una tecnología innovadora y una transformación de la movilidad debidamente guiada. Basándose en su diverso panorama de movilidad, su enfoque en la sostenibilidad y su probado liderazgo tecnológico, Europa podría emerger como un modelo a seguir para otras regiones a nivel mundial.