Roland Berger analiza los desafíos y las oportunidades de la electrificación todoterreno

La nueva máquina de carga, transporte y descarga (LHD) eléctrica a batería WX04B de Komatsu se somete a pruebas en el Centro Subterráneo Norcat, en el norte de Ontario, Canadá. (Foto: Norcat)

En un seminario web reciente, expertos de la consultora global Roland Berger analizaron el estado actual y futuro de la electrificación de equipos y vehículos. Tras centrarse en la electrificación específica de los vehículos comerciales de carretera, Martin Weissbart, director de Roland Berger, abordó el panorama de la electrificación de vehículos y equipos todoterreno.

"Formo parte del equipo de apoyo a inversores, pero también tengo un segundo puesto", dijo al presentarse. "También formo parte del equipo de vehículos todoterreno en Europa".

Weissbart señaló que, si bien las tendencias en electrificación todoterreno tienden a reflejar muchas de las del sector de vehículos de carretera, la industria todoterreno aún se encuentra en las primeras etapas de descarbonización. Además, es más compleja en cuanto a configuración de productos y sistemas de propulsión.

“Para un fabricante de equipos originales (OEM), definir una estrategia de motores basada en toda la cartera que atiende es cada vez más difícil”, afirmó. “Por eso, es necesario priorizar cuidadosamente la descarbonización: qué necesidades y qué se puede convertir de una solución clásica de motor de combustión interna (ICE) a una solución descarbonizada con un tipo de propulsión alternativo”.

Costo e infraestructura

La adopción de vehículos y equipos eléctricos todoterreno enfrenta ciertos obstáculos.

“Obviamente, se trata de la actual crisis de la maquinaria agrícola y de construcción, que prevemos que continuará en 2025, especialmente en Europa”, afirmó Weissbart. “Lo más probable es que, como mínimo, la agricultura y la construcción se mantengan estables. Prevemos un repunte del mercado en 2026”.

Entre otros obstáculos, dijo: «Por un lado, los costos de adquisición. También la infraestructura».

Respecto de esto último, Weissbart agregó que no se trataba necesariamente de una infraestructura de carga en depósito centralizada, como la que utilizan las agencias de alquiler, o de aplicaciones que pueden aprovechar otros puntos de carga en carretera utilizados para vehículos eléctricos de pasajeros o comerciales.

En cambio, afirmó que el desafío radica en la infraestructura en «zonas remotas donde la construcción, y también la minería, desempeñan un papel clave. Y la integración del sistema. Estos son los desafíos clave que enfrentan tanto los fabricantes de equipos originales como el cliente final y que actualmente frenan ligeramente la implementación de la electrificación».

Costo total de propiedad

Diversos factores impulsan la transición, siendo el entorno regulatorio, por supuesto, un factor externo clave. Esto incluye políticas de emisiones en interiores para las máquinas utilizadas en la manipulación de materiales, así como para las plataformas elevadoras, que contribuyen a impulsar la electrificación.

La primera cargadora de ruedas totalmente eléctrica de Caterpillar: CAT 906e (Foto: Zeppelin Rental)

Sin embargo, hay un factor interno que es fundamental para el panorama de la electrificación: el costo total de propiedad (TCO).

“Esto no solo se basa en los costos del vehículo, sino también en los costos operativos y de mantenimiento”, dijo Weissbart. “Por lo tanto, los precios de la electricidad en varias regiones generarán un TCO significativo, además de las sanciones (estimulaciones regulatorias) por parte del gobierno”.

Muchas categorías de equipos de construcción electrificados más pequeños y de menor potencia de China, incluidos cargadores de ruedas pequeños y manipuladores telescópicos, ya están mostrando un TCO positivo.

“Vemos que las miniexcavadoras liderarán el camino hacia la electrificación”, dijo Weissbart. “Esto ocurre tanto en Europa como en EE. UU., pero el TCO positivo se producirá principalmente a principios o incluso mediados de los años treinta”.

En el caso de vehículos más grandes que requieren más potencia, como camiones mineros, Weissbart destacó los proyectos piloto en curso y agregó que el entorno regulatorio generará un TCO positivo.

“Por ejemplo, en Australia, hay un ambiente muy bueno para el TCO positivo para los camiones mineros o los camiones de transporte rígidos que ya llegaron a principios de los años treinta”, dijo.

Sin embargo, Weissbart reconoció que la electrificación no es la solución ideal para todos los equipos todoterreno. Los camiones volquete articulados, las motoniveladoras y las excavadoras sobre orugas serán más difíciles de electrificar.

“Los vehículos más grandes, con mayores requerimientos de potencia, necesitan otras alternativas y un espectro más amplio de soluciones de propulsión que ayuden no solo a operar, sino también a satisfacer los casos de uso en los que operan”, dijo.

Reducir las brechas tecnológicas

Weissbart dijo que cuando habla con fabricantes de equipos originales de todo el mundo, escucha que si bien la electrificación desempeñará un papel clave en la descarbonización, su ritmo se está desacelerando.

“Observamos objetivos significativos, sólidos y ambiciosos para los principales fabricantes de equipos originales (OEM) en cuanto a la electrificación de sus gamas compactas, hacia donde quieren avanzar de ahora en adelante”, afirmó. “Y observamos lo mismo en el sector de los automóviles de pasajeros y los camiones. Los OEM están dando un paso atrás y reevaluando seriamente cuál es la estrategia correcta: qué significa descarbonizar y qué significa no descarbonizar en absoluto”.

Esto se debe a la falta de soluciones válidas para diversas categorías de productos, así como a las preocupaciones mencionadas sobre la disponibilidad de la infraestructura. Weissbart afirmó que será necesario encontrar soluciones para abordar estas deficiencias en el futuro.

NUEVA plataforma elevadora híbrida XGA20H de XCMG. (Foto: XCMG)

“Como tecnología puente, las soluciones híbridas están ampliamente difundidas y seguirán integrándose en los sistemas”, afirmó. “Esto tiene varios aspectos”.

Weissbart señaló que la tecnología híbrida puede utilizarse en la transmisión, como en el caso de la integración de motores eléctricos con motores de combustión interna, ya sea en paralelo o en serie, para mejorar la eficiencia del combustible y las emisiones. Los sistemas de movimiento y los sistemas auxiliares también son excelentes objetivos para la electrificación.

"Si se trata, por ejemplo, de un mecanismo de giro, una bomba de aceite o sistemas HVAC, donde vemos más casos de uso de electrificación para reducir las emisiones y el consumo de diésel", dijo Weissbart.

Las soluciones híbridas son adecuadas para una amplia variedad de mercados verticales, como la minería, la construcción, la agricultura y la silvicultura. Según Weissbart, permiten descarbonizar aplicaciones especialmente complejas, a la vez que aceleran el TCO positivo.

“Realizamos un estudio sobre la electrificación de cosechadoras”, dijo, usando equipos agrícolas como ejemplo. “Se necesitaría un remolque de 4 toneladas solo para la batería. Por lo tanto, se necesita un método diferente de descarbonización”.

Weissbart continuó: «En el ecosistema agrícola, donde se utilizan manipuladores telescópicos, donde puede haber un patrón de conducción homogéneo, donde se utiliza unas cuatro horas por máquina (para la cargadora de ruedas, el manipulador telescópico y otros aspectos), esto se puede electrificar más rápido y el TCO se amortizará antes».

Los fabricantes de equipos originales (OEM), grandes y pequeños, en todos los mercados verticales de equipos todoterreno están impulsando la tendencia de las soluciones híbridas, afirmó Weissbart. Entre ellos, destacó cuatro OEM en particular que impulsan esta tendencia.

“Hemos mapeado el volumen de patentes relacionadas con la tecnología híbrida desde el año 2000, es decir, durante las últimas dos décadas”, dijo. “Y se observa un impulso significativo de Caterpillar, Komatsu, Hitachi y Volvo”.

2025 y más allá

Este año y hacia el futuro, Weissbart señaló una serie de tendencias de electrificación fuera de carretera.

“Habrá una coexistencia de ofertas híbridas y totalmente eléctricas”, afirmó. “Por lo tanto, habrá una cartera de motores aún más compleja”.

Weissbart agregó: “La electrificación en maquinaria compacta es algo que impulsará el futuro, especialmente en Europa y América en el segmento de miniexcavadoras y cargadoras de ruedas más pequeñas.

Habrá una inversión significativa en el entorno de electrificación, dijo, con inversiones en tecnologías relacionadas con las baterías y la gestión de la energía.

“Todo el ecosistema evolucionará y aprenderá de otros segmentos, y habrá una fuerte colaboración entre las industrias”, afirmó Weissbart.