La industria que se puso las pilas

La industria de los vehículos eléctricos o EVs ha mostrado un crecimiento exponencial en los últimos años. Impulsada una parte por políticas y una concientización de cuidado al medio ambiente y otra por las tecnologías que está ayudando a desarrollar. Dado que esta aún es muy joven, no sólo las grandes empresas participan en ella, sino también varias startups y PyMEs como lo fué en su momento la misma Tesla.

Gracias a los avances tecnológicos que están impulsando, invertir en esta industria no sólo es invertir en armadoras de coches, sino también en empresas tecnológicas que traen avances de utilidad para el futuro del transporte privado y personal, y también para otras industrias.

Energía, energía, y más energía

Tal vez recuerdes leer en nuestro artículo sobre BYD: Las baterías suelen representar el 40% del costo total de un automóvil eléctrico. Con esto en mente, no es de extrañar que esta industria se haya convertido en un importante jugador en el desarrollo de tecnologías para baterías.

Las baterías de Iones de Litio fueron por un tiempo la tecnología default para los vehículos eléctricos, pero en los últimos años hemos visto avances que han traído las tecnologías de siguiente generación a los coches de hoy, cómo las baterías de Fosfato de Hierro y Litio, y las baterías de estado sólido y semisólido. Viendo los beneficios específicos, las baterías de Fosfato de Hierro y Litio brindan opciones con una vida útil más larga, menor costo de mantenimiento, mayor seguridad, menor peso y mejor eficiencia de carga y descarga de energía a comparación de las baterías tradicionales. 

Si nos fijamos en qué otros usos tienen, esta tecnología ha sido adoptada también para baterías de computadoras portátiles, lámparas solares, sistemas de emergencia, e incluso cosas más pequeñas como cigarros electrónicos, vehículos de control remoto y más.

Algunas de las empresas que se dedican completamente al desarrollo de baterías para EVs son CATL y QuantumScape. Y si nos fijamos en empresas que también son manufactureras de automóviles, BYD es una de las referentes mundiales, esta empresa incluso inició su historia como fabricante de baterías hace ya 30 años.

Infraestructura para la nueva generación

Uno de los problemas que los consumidores observaban al adquirir vehículos eléctricos hace unos años era la poca cantidad de opciones disponibles para cargar su vehículo. Pero con el paso de los años se ha desarrollado una robusta red de estaciones de carga públicas y privadas. Esta nueva infraestructura ha promovido el avance del desarrollo de tecnologías de transmisión de energía (Sí, me refiero a algo más complejo que sólo cargar el auto).

La tecnología Vehículo a Red (V2G por como es identificada en inglés) es un desarrollo que permite un flujo bidireccional de energía entre el auto y la red eléctrica a la que está conectado si es necesario. Esto permite que los EVs con esta tecnología puedan almacenar energía adicional en sus baterías, pero también que si la red eléctrica tiene una mayor demanda de energía o el vehículo tiene energía de sobra, esta puede ser almacenada de regreso en la red.

Hacer esto da mayor estabilidad a todos los dispositivos de una red eléctrica, manejando mejor los picos de voltaje, e incluso se explora la opción de que usuarios de EVs puedan recibir una compensación económica por regresar energía que no han utilizado.

Aunque hay muchas empresas que están trabajando con esta tecnología, hoy los principales referentes son las grandes manufactureras como Nissan, quienes han liderado este tipo de innovación desde su modelo LEAF, mientras que otras marcas como Renault, GM, Ford y Toyota están evaluando proyectos para la implementación de V2G en sus autos.

Aquí mismo en infraestructura, quiero hacer también mención especial de una tecnología que se me hace muy interesante pero que hasta ahora no ha sido adoptada, ni parece que esté siendo considerada, por las grandes manufactureras. NIO es una armadora de vehículos eléctricos premium en China, lo interesante de sus coches es que tienen la opción para que la batería pueda ser reemplazada de forma rápida por otra completamente cargada por lo que el usuario no tiene que esperar que la batería de su auto se cargue. NIO ha instalado casi 2,500 “estaciones de intercambio” en China, en las que los usuarios dejan su vehículo para que la estación intercambie su batería por una completamente cargada en menos de tres minutos. También anunciaron que hasta agosto de este año sus estaciones han realizado más de 51 millones de cambios de batería, ahorrando miles de horas de espera para sus usuarios. Marcas como Geely y Renault han mencionado que están explorando opciones con baterías intercambiables, pero hasta ahora NIO es el principal referente de la tecnología “Swappable Battery”.

Auto eléctrico NIO usando una de las estaciones de intercambio de baterías. 2023, Taicang, Jiangsu provincia de China.

El verdadero Copilot

Varias empresas, tanto armadoras de coches como empresas que no fabrican automóviles, están enfocando esfuerzos en el desarrollo de la tecnología de conducción autónoma, hoy se considera que los líderes en este segmento son Tesla, Waymo y Cruise. 

Para crear y mejorar el sistema de conducción autónoma, las empresas utilizan diversas tecnologías para dos partes esenciales: desarrollar el cerebro que toma las decisiones de conducción y crear los ojos que permiten al automóvil conocer y entender su alrededor.

Radares, cámaras y sensores (ojos): 

Así como nosotros podemos interactuar con el medio ambiente por medio de nuestros sentidos, la conducción autónoma requiere de tecnologías que permitan al auto saber qué es lo que tiene en frente (y en cualquier dirección, de hecho) para después poder tomar decisiones sobre cuáles son los movimientos adecuados que debería realizar. Aquí entran varias soluciones tecnológicas que pueden ser tan sencillas como cámaras hasta tecnologías más nuevas y complejas como sensores ultrasónicos o LiDAR.

Tesla, por ejemplo, utiliza una combinación de cámaras, radares y sensores ultrasónicos para que el auto pueda “ver y sentir” objetos que se encuentran cerca del vehículo, desarrollando su propio sistema de visión y software especializado en sus vehículos. Por otro lado, empresas como Waymo y NIO han incorporado el uso de sistemas LiDAR, sensores que realizan un mapeo 3D por medio de láseres. Aunque Tesla considera que el uso de LiDAR es muy costoso e innecesario, cada vez más empresas que buscan desarrollar su modelo de conducción autónoma integran estos sensores porque, aunque son más caros, son considerados más precisos que los sensores ultrasónicos.

Semiconductores e Inteligencia Artificial (cerebro): 

Los programas de conducción autónoma funcionan con una inteligencia artificial programada para analizar el medio ambiente en el que se encuentra el coche, una vez que “los ojos” identifican objetos y obtienen imágenes de sus alrededores, todos estos datos pasan al cerebro para ser analizados y entenderse como un escenario completo. Esto requiere identificar obstáculos, identificar qué es un camino y por donde puede o no puede circular el auto, saber identificar peatones, otros vehículos, vehículos en movimiento, etc. Las decisiones que tome el sistema también dependen de su entendimiento sobre cuál es la capacidad del auto para acelerar, frenar y girar.

Dado el poder requerido para que la AI funcione en tiempo real, incluso para poder reaccionar adecuadamente en caso de una emergencia, este mercado ha visto una fuerte demanda por microchips de gran potencia, especialmente GPUs como los elaborados por NVIDIA, los cuales ya son diseñados para especializarse en IA. Marcas como Tesla, Waymo, Uber y Cruise (parte de General Motors) usan chips de NVIDIA.

Pensamientos finales

La industria automotriz está viviendo lo que creo que es una de las transformaciones más fascinantes que han ocurrido en la historia, impulsada por una rápida aceleración en el desarrollo de nuevas tecnologías. Lo más probable, por como veo las cosas, es que las empresas que enfoquen sus esfuerzos en innovación y logren alcanzar nuevas metas por medio de estas tecnologías tendrán las ventajas necesarias para salir adelante.

Esto puede significar incluso empresas que no son manufactureras de automóviles pero que están involucradas en el desarrollo de las tecnologías que serán vitales para esta industria, como las baterías de nueva generación, almacenamiento de energía, infraestructura y conducción autónoma, todas presentan oportunidades que llaman la atención y que valdrá la pena analizar a fondo.

Antes, Tesla era el indiscutible líder de esta industria, hoy BYD es quien está colocando más autos en todo el mundo, utilizando sistemas y tecnologías distintas. No hay una fórmula para obtener el auto perfecto, y esto permite que nuevos competidores tengan oportunidad de brillar en el mercado.