Roland Berger avalia desafios e oportunidades na eletrificação off-highway

A nova máquina de carga e descarga (LHD) elétrica a bateria WX04B da Komatsu em testes no Centro Subterrâneo de Norcat, no norte de Ontário, Canadá. (Foto: Norcat)

Em um webinar recente, especialistas da consultoria global Roland Berger discutiram o estado atual e futuro dos equipamentos e da eletrificação de veículos. Após focar na eletrificação específica para veículos comerciais rodoviários, Martin Weissbart, diretor da Roland Berger, abordou o cenário da eletrificação para veículos e equipamentos fora de estrada.

“Faço parte da área de suporte ao investidor, mas também estou sentado em uma segunda cadeira”, disse ele, apresentando-se. “Também faço parte da equipe de off-road na Europa.”

Weissbart observou que, embora as tendências de eletrificação off-road tendam a espelhar muitas daquelas observadas no segmento de veículos rodoviários, o setor off-road ainda está nos estágios iniciais da descarbonização. Também é mais complexo em termos de configuração de produtos e motores.

“Para um fabricante de equipamentos originais (OEM), torna-se cada vez mais difícil definir uma estratégia de motor com base em todo o portfólio que atende”, disse ele. “Por isso, é preciso uma estratégia cuidadosa de priorização da descarbonização — o que precisa ser convertido de uma solução clássica de motor de combustão interna (ICE) para uma solução descarbonizada com um tipo de propulsão [alternativa] e o que pode ser convertido.”

Custo e Infraestrutura

A adoção de veículos e equipamentos elétricos off-road enfrenta certos obstáculos.

“É obviamente o atual ciclo de baixa das máquinas agrícolas e de construção, que também vemos continuar em 2025, especialmente na Europa”, disse Weissbart. “A agricultura e a construção provavelmente, no mínimo, se moverão lateralmente. Prevemos um aumento no mercado em 2026.”

Entre outros obstáculos, ele disse: “Por um lado, os custos de aquisição. Também a infraestrutura.”

Em relação a este último, Weissbart acrescentou que não se trata necessariamente de uma infraestrutura centralizada de carregamento em depósito, como a usada por locadoras, ou de aplicativos que podem capitalizar outros pontos de carregamento em rodovias usados para veículos elétricos de passageiros ou comerciais.

Em vez disso, ele disse que o desafio estava na infraestrutura em "áreas remotas onde a construção, e também a mineração, desempenham um papel fundamental. E na integração do sistema. Esses são os principais desafios que os fabricantes de equipamentos originais (OEMs), bem como o cliente final, estão enfrentando e que atualmente atrapalham um pouco a implementação da eletrificação".

Custo total de propriedade

Há uma variedade de forças em jogo impulsionando a transição, com o ambiente regulatório sendo, obviamente, um impulsionador externo fundamental. Isso inclui políticas de emissões internas para máquinas usadas na movimentação de materiais, bem como plataformas de trabalho aéreo, que ajudam a impulsionar a eletrificação.

A primeira carregadeira de rodas totalmente elétrica da Caterpillar - CAT 906e (Foto: Zeppelin Rental)

No entanto, um fator interno é essencial para o cenário da eletrificação: o custo total de propriedade (TCO).

“Isso não se baseia apenas nos custos dos veículos, mas também nos custos operacionais e de manutenção”, disse Weissbart. “Portanto, os preços da eletricidade em diversas regiões gerarão um TCO significativo, além de penalidades — pressões regulatórias — do governo.”

Muitas categorias de equipamentos de construção eletrificados menores e de menor potência da China, incluindo pequenas carregadeiras de rodas e manipuladores telescópicos, já estão apresentando TCO positivo.

“Vemos que as miniescavadeiras liderarão o caminho da eletrificação”, disse Weissbart. “Isso acontecerá tanto na Europa quanto nos EUA. Mas o impacto positivo do TCO virá principalmente no início dos anos 30, ou até mesmo em meados dos anos 30.”

Para veículos maiores que exigem mais potência, como caminhões de mineração, Weissbart observou pilotos em andamento, acrescentando que o ambiente regulatório impulsionará o TCO positivo.

“Por exemplo, na Austrália, há um ambiente muito bom para positividade do TCO para caminhões de mineração ou caminhões de transporte rígido já sendo lançados no início dos anos 30”, disse ele.

No entanto, Weissbart reconheceu que a eletrificação não é a solução ideal para todos os equipamentos fora de estrada. Caminhões basculantes articulados, motoniveladoras e tratores de esteira serão mais desafiadores de eletrificar.

“Os veículos maiores, com maiores requisitos de potência, precisam de outras alternativas e de um espectro mais amplo de soluções de trem de força que ajudem não apenas a operar, mas também a atender aos casos de uso em que operam”, disse ele.

Reduzindo as lacunas tecnológicas

Weissbart disse que, ao conversar com fabricantes de equipamentos originais (OEMs) ao redor do mundo, ele ouve que, embora a eletrificação desempenhe um papel fundamental na descarbonização, seu ritmo está diminuindo.

“Vimos metas significativas, muito fortes e ambiciosas para os principais fabricantes de equipamentos originais (OEMs) que apostam na eletrificação de suas linhas compactas, e é aí que eles querem avançar”, disse ele. “E vimos isso de forma semelhante no segmento de automóveis de passeio e caminhões. Os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) estão recuando um pouco e realmente reavaliando qual é a estratégia certa — [o que] significa descarbonizar e não descarbonizar de forma alguma.”

Isso é resultado da falta de soluções válidas para diversas categorias de produtos, bem como das preocupações mencionadas anteriormente sobre a prontidão da infraestrutura. Weissbart afirmou que soluções de ponte serão necessárias para suprir essas lacunas no futuro.

NOVA plataforma elevatória híbrida XGA20H da XCMG. (Foto: XCMG)

“Como tecnologia de ponte, as soluções híbridas estão amplamente difundidas e continuarão a ser integradas aos sistemas”, disse ele. “Isso tem vários aspectos.”

Weissbart observou que a tecnologia híbrida pode ser usada no sistema de transmissão, como no caso da integração de motores elétricos com motores de combustão interna, em paralelo ou em série, para melhorar a eficiência de combustível e as emissões. Sistemas de movimento e auxiliares também são excelentes alvos para eletrificação.

“Se for, por exemplo, um acionamento giratório, uma bomba de óleo, sistemas HVAC, onde vemos mais casos de uso de eletrificação para reduzir emissões, bem como o consumo de diesel”, disse Weissbart.

Soluções híbridas são adequadas para uma ampla variedade de mercados verticais, incluindo mineração, construção, agricultura e silvicultura. Segundo Weissbart, elas possibilitam a descarbonização de aplicações particularmente desafiadoras, ao mesmo tempo em que aceleram o TCO positivo.

“Fizemos um estudo sobre a eletrificação de colheitadeiras”, disse ele, usando equipamentos agrícolas como exemplo. “Seria necessário um reboque de 4 toneladas só para a bateria. Então, nesse caso, precisamos de um meio diferente de descarbonização.”

Weissbart continuou: “No ecossistema da fazenda, onde você tem manipuladores telescópicos, onde você pode ter um padrão de direção homogêneo, onde você tem um caso de uso de cerca de quatro horas em cada máquina — para a carregadeira de rodas, manipulador telescópico e vários outros aspectos — isso pode ser eletrificado mais rapidamente e o TCO será pago mais cedo.”

Fabricantes de equipamentos originais (OEMs) de todos os tamanhos, de todos os mercados verticais de equipamentos off-road, estão impulsionando a tendência em soluções híbridas, disse Weissbart. Entre eles, ele destacou quatro OEMs em particular que impulsionam a tendência.

“Mapeamos o volume de patentes relacionadas [à tecnologia híbrida] desde 2000, ou seja, ao longo das últimas duas décadas”, disse ele. “E vemos um impulso significativo da Caterpillar, Komatsu, Hitachi e também da Volvo.”

2025 e além

Neste ano e no futuro, Weissbart observou uma série de tendências de eletrificação off-highway.

“Haverá uma coexistência de ofertas híbridas e totalmente elétricas”, disse ele. “Portanto, haverá um portfólio ainda mais complexo de opções de motores.”

Weissbart acrescentou: “A eletrificação em máquinas compactas é algo que impulsionará o futuro, especialmente na Europa e na América, no segmento de miniescavadeiras e carregadeiras de rodas menores.

Haverá um investimento significativo no ambiente de eletrificação, disse ele, com investimentos em tecnologias relacionadas a baterias e gerenciamento de energia.

“Todo o ecossistema evoluirá e aprenderá com outros segmentos, e haverá forte colaboração entre os setores”, disse Weissbart.