TCO y la vida útil de una máquina eléctrica

El coste total de propiedad (TCO) sigue siendo un factor clave al planificar la compra de un nuevo vehículo industrial o máquina de trabajo móvil. Esto cobra aún mayor importancia al comprar un vehículo eléctrico o híbrido, sobre todo cuando la máquina es un elemento esencial de los ingresos del propietario.

El costo básico es una preocupación principal, pero calcular el TCO puede resaltar cómo se debe evaluar la inversión en una nueva máquina más allá del precio de compra inicial.

En la mayor parte de la Unión Europea, la transición a tecnologías más sostenibles forma parte del cambio de política destinado a apoyar los objetivos de protección ambiental (como en el Pacto Verde Europeo 2050). En estas zonas, los fabricantes de maquinaria todoterreno y vehículos industriales deberán gestionar el cumplimiento de estas nuevas regulaciones seleccionando un vehículo híbrido (motor de combustión interna/sistema de propulsión eléctrico por batería) o un vehículo totalmente eléctrico.

Paquetes de baterías de iones de litio fabricados por Flash Battery. (Foto: Flash Battery)

Flash Battery, fabricante italiano de baterías de iones de litio, ha realizado un análisis del coste total de propiedad (TCO) en el caso de la electrificación de máquinas de trabajo móviles o vehículos industriales para ofrecer al posible comprador un escenario más claro de los gastos futuros.

Como los fabricantes han utilizado baterías de plomo-ácido convencionales o la química de litio más eficiente, la evaluación de Flash Battery compara un vehículo ICE con modelos equivalentes que utilizan baterías de plomo-ácido y otro que utiliza una solución de batería de litio.

Actualmente, la principal diferencia de precio entre un vehículo con batería de litio y un modelo de motor de combustión interna o de plomo-ácido reside en el costo de la batería de litio. Un análisis completo del costo total de propiedad (TCO) permite determinar las verdaderas ventajas financieras de elegir baterías de litio.

Según Flash Battery, un TCO preciso tiene algunos factores cruciales, incluidos los gastos fijos y variables, que deben tenerse en cuenta:

• precio de compra
• costos de mantenimiento
• combustible
• Impacto de las bonificaciones y la financiación para la conversión a eléctrico

Cálculo del TCO

Durante los 12 años que Flash Battery lleva produciendo baterías de litio industriales, la empresa ha trabajado con muchos fabricantes de equipos originales (OEM) de diferentes industrias a medida que realizaban la transición al litio.

El coste total de propiedad seguirá siendo una herramienta vital para acelerar la transición a la energía eléctrica. Marco Righi, fundador y director ejecutivo de Flash Battery (Foto: Flash Battery)

Basándose en un ejemplo real de trabajo con un cliente en el sector de vehículos eléctricos industriales, donde Flash Battery guió al cliente a través del proceso de modernización de sus vehículos alimentados por baterías de plomo con paquetes de litio, la empresa analizó el escenario del caso en detalle.

El análisis del TCO para el mismo vehículo alimentado con diésel, baterías de plomo-ácido o baterías de litio se muestra en el gráfico correspondiente. La información abarca un período de 10 años e incluye el coste inicial del vehículo, los costes de mantenimiento y el balance energético/costes de combustible.

A continuación se ofrecen más detalles sobre los elementos individuales del caso de costo:

Precio de compra

El precio de compra es la inversión inicial que el cliente debe realizar al tomar la decisión de comprar el vehículo.

Si bien un vehículo alimentado con baterías de litio tiene un costo inicial más alto, el gráfico indica que cuando se toman en cuenta los costos de mantenimiento y el balance de combustible/energía, la inversión inicial se recupera en el plazo dado.

Mantenimiento

La cantidad que el mantenimiento agrega al costo total de propiedad es fácilmente evidente: los vehículos que usan baterías de litio tienen costos operativos sustancialmente más bajos.

Según Flash Battery, la menor complejidad técnica de un sistema de propulsión eléctrico simplifica el mantenimiento y evita la necesidad de reemplazar regularmente conjuntos de componentes completos en un vehículo ICE debido al desgaste.

En el caso de las baterías de plomo-ácido, el mantenimiento rutinario (incluidas las recargas de agua, el mantenimiento del circuito de llenado y la eliminación de corrosión de las piezas y los terminales) es uno de los costos más elevados. Sin embargo, existen otros factores a considerar al usar baterías de plomo, como el costo de las instalaciones de carga en interiores. Estas requieren un espacio dedicado debido a los gases que se liberan durante la carga, con un costo adicional por la extracción y eliminación de dichos gases. Las baterías de plomo-ácido también deben recargarse con agua desmineralizada, por lo que requieren un sistema de desmineralización de agua.

Fuente: Flash Battery

Balance energético/combustible

Actualmente, la electricidad se considera más económica que el diésel. Los vehículos eléctricos son más eficientes energéticamente que sus homólogos de combustión interna (80 % frente a 30 %), mientras que los precios de la electricidad suelen ser menos volátiles que el precio del petróleo y sus derivados.

Plomo versus litio

La vida útil de una batería de plomo es aproximadamente cuatro veces menor que la de una de litio (1000 ciclos de carga en comparación con 3500). Las baterías de plomo también presentan una baja eficiencia de carga, con una tasa de recuperación de aproximadamente el 75 %, frente al 96 % de las baterías de litio.

Las baterías de plomo también requieren de seis a ocho horas para cargarse por completo. En cambio, las baterías de litio admiten carga parcial y rápida, lo que permite cargarlas varias veces al día en menos tiempo. Una batería de plomo-ácido agotada debe cambiarse y dejarse en una habitación especial para que se cargue después de ocho horas de uso.

Análisis del coste total de propiedad (TCO) de un tractor industrial durante un período de 10 años con uno o dos ciclos de trabajo diarios. Fuente: Flash Battery

Las baterías de plomo también son más grandes y pesadas que los modelos de litio. Esto puede tener un impacto significativo en la logística, considerando el tiempo de reemplazo y el riesgo para los trabajadores. Todas estas variables se suman a los costos operativos totales.

Según Flash Battery, la comparación demuestra que la electrificación de maquinaria o vehículos industriales con baterías de litio es una opción financieramente viable. A pesar de la mayor inversión inicial, el análisis del TCO revela un resultado final más ventajoso a largo plazo.

“El coste total de propiedad (TCO) se está convirtiendo en un factor clave y seguirá siendo una herramienta vital para acelerar la transición a la energía eléctrica en un número cada vez mayor de industrias”, afirmó Marco Righi, fundador y director ejecutivo de Flash Battery. “Al ofrecer una visión clara y transparente de los beneficios financieros de la transición a la energía eléctrica, la revisión del TCO sirve como herramienta estratégica para que los productores tomen decisiones informadas, lo que permite una transición más rápida a soluciones más sostenibles con un menor impacto ambiental”.

Facturación récord de Flash Battery en 2023 Flash Battery registró una facturación de 34 millones de euros en 2023, un incremento del 54% en comparación con 2022. La plantilla aumentó un 36,7%.

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