La Conducción Autónoma una realidad que avanza poco a poco.

La conducción autónoma es hoy día, junto con las innovaciones en sistemas de propulsión o fuentes de alimentación de la energía para echar a rodar el carro, como los eléctricos, los híbridos, o los combustibles sintéticos, uno de los trabajos a los que más esfuerzo y recursos les están dedicando las firmas automotrices, y que ha propiciado, además la unión con otras industrias, especialmente las relacionadas con electrónica y telecomunicaciones.

Pero ¿qué es exactamente la conducción autónoma y cómo funciona?

Cuando se habla de conducción autónoma, esta se refiere a la posibilidad que pueden tener los vehículos de desplazarse por las diferentes vías de una ciudad o una región sin que sea necesaria la presencia de un conductor al volante controlando cada movimiento que hace el carro y tomando las decisiones para facilitar un viaje tranquilo, rápido y seguro.

Para lograr esto, la ingeniería automotriz y la ingeniería informática se unen para desarrollar sistemas que   utilizan una combinación de sensores, cámaras, radares y software avanzado que le permiten a los carros detectar y analizar su entorno, tomar decisiones y ejecutar acciones de manera independiente, en las que la prioridad sea siempre la seguridad de los ocupantes del vehículo y de otros actores de la vía.

Para su desarrollo, el sistema autónomo utiliza varias tecnologías importantes y fundamentales como sensores y cámaras, que detectan obstáculos, señales de tráfico y otros vehículos. Igualmente hace uso de sistemas de Radares y LIDAR utilizados para medir distancias y crear un mapa tridimensional del entorno en el que se mueve el vehículo. También emplea algoritmos de inteligencia artificial que procesan los datos y toman decisiones en tiempo real, GPS y Mapas Digitales para facilitar la navegación y posicionamiento del vehículo.

Evolución de la Tecnología

La posibilidad de contar con carros que puedan moverse solos, sin que un conductor esté detrás del volante dirigiéndolo no es algo de actualidad reciente. Es un trabajo que lleva cerca de 50 años de investigación y experimentación por parte de diversas organizaciones. Ya en los años 80 universidades y algunas automotrices comenzaban a explorar esta opción, y sus necesidades, aún en un entorno de tecnología limitado, pero es realmente a mediados de la primera década del siglo XXI con prototipos desarrollados por firmas de tecnología como Google cuando esta posibilidad comienza a tomar más forma y hacerse un poco más tangible en las calles. Y hoy que decir con avances y productos como los robotaxis de Tesla que ya están rodando en prueba en algunas ciudades norteamericanas. Estos desarrollos han llevado  a un alto nivel de sofisticación de esta tecnología, haciendo que la meta de una conducción totalmente autónoma- algo que a los puristas del manejo no les gusta realmente mucho- este cada vez más cercana.

Esos desarrollos en la conducción sin conductor humano

Niveles de Conducción Autónoma

Actualmente, existen cinco niveles de conducción autónoma, definidos por la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE):

  • Nivel 0: Sin automatización.
  • Nivel 1: Asistencia al conductor (control de crucero adaptativo).
  • Nivel 2: Automatización parcial (Tesla Autopilot).
  • Nivel 3: Automatización condicionada (el vehículo se maneja solo en ciertas condiciones).
  • Nivel 4: Alta automatización (el vehículo puede manejarse solo en la mayoría de las condiciones).
  • Nivel 5: Automatización total (sin necesidad de intervención humana en ningún momento).

La posibilidad de contar con vehículos de autonomía total (Nivel 5) de manera cada vez más masiva se acerca, pero aún existen retos de carácter tecnológico, técnico, de infraestructura en las ciudades, legales y regulatorios y de educación a los usuarios que es necesario abordar para lograr un desarrollo y comercialización  de manera amplia de estos vehículos en las próximas décadas

Aportes a la Seguridad Vial y Movilidad Sostenible

La conducción autónoma promete varios beneficios para la seguridad vial y la movilidad sostenible:

  • Reducción de Accidentes: Los vehículos autónomos pueden reaccionar más rápido y con mayor precisión que los conductores humanos, disminuyendo el riesgo de accidentes causados por errores humanos.
  • Eficiencia en el Consumo de Combustible: La optimización en la conducción puede reducir el consumo de combustible y las emisiones de gases contaminantes.
  • Accesibilidad: Personas con discapacidades o mayores podrían acceder a su propio vehículo.
  • Descongestión del Tráfico: La comunicación entre vehículos autónomos podría hacer más fluida la circulación en las calles.

¿Nos estamos “a-Chinando”?.

El mercado automotor en el mundo está viviendo un fenómeno importante de surgimiento y consolidación de un nuevo jugador global que promete mover en los próximos años la aguja de las ventas mundiales de vehículos. Se trata de China.

Y no es que China no produjera autos antes. No. Lo que sucede es que como parte de su estrategia de desarrollo económico, el gigante asiático ha vuelto sus ojos al mundo como mercado, tras ya abastecer su entorno local, de por si gigante. Y sus factorías, con una amplia capacidad instalada y un importante desarrollo tecnológico, así como mano de obra barata, ahora quieren convertirse en jugadores de talla internacional.

Solo durante el año 2023 China exportó al mundo poco más de 4 millones de unidades de vehículos nuevos, duplicando las cifras que de carros de ese origen se habían comercializado fuera de su territorio apenas dos años atrás. El mundo en la mira. Y aunque por valor, es Europa la región que domina aún las ventas de vehículos a mercados externos (US$ 813.000 millones), China es hoy el segundo con ventas por US$170.000 millones. Y es que con unas 100 marcas nativas, la oferta es amplia y variada para satisfacer la necesidad de cualquier mercado mundial.

Una tercera parte del mercado mundial del motor, o el 33% para decirlo con las cifras de la Asociación de Vehículos de Pasajaros de China, esta en manos de productores automotrices de ese país

¿Nos impacta?

Y Latinoamérica, y entre ellos Colombia, se han convertido en un destino importante para la exportación de vehículos.

Solo en Colombia, actualmente se comercializan cerca de 18 marcas de origen chino, sin contar aquellos vehículos de marcas que tienen su origen en otra latitud, pero que fabrican algunos de los modelos que se ofrecen en Colombia en plantas de China, país en el que han desarrollado alianzas con automotrices locales.

Actualmente entre las 20 marcas de mayores ventas en el país, 4 son marcas chinas, siendo Foton la primera de ellas, seguida por BYD, JAC y JMC. Estas cuatro referencias responden hoy por cerca del 6% del mercado automotor actual. Y si se habla de vehículos eléctricos, una de las categorías fuertes para las automotrices chinas. BYD es la primera marca en ventas en Colombia

 Zeekr y GAC son las marcas que de manera más reciente anunciaron su arribo al país para competir por una tajada del pastel del mercado. Pero ya en las vitrinas y calles del país cada vez es más frecuente encontrar nombres como los cuatro ya mencionados, además de otros como Great Wall, Chery, DongFeng, Changhe, Haval, Jetour, Faw.

Pero si aún con un porcentaje de mercado que aunque pequeño viene creciendo, en Colombia la penetración de los autos chinos comienza a sentirse y evidenciarse cada vez más; otros mercados latinos viven una verdadera ebullición. México es un ejemplo de ello.

En el país azteca se calcula que ya uno de cada cinco vehículos nuevos vendidos tiene su origen en el gigante de Asia. Además allí BYD anunció hace algunos meses, y avanza en su proyecto para instalar una fábrica de sus modelos que abastecería no solo el mercado mexicano, también Latinoamérica y, se presume, sería punta de lanza para llegar a Estados Unidos obviando temas arancelarios.

Ya hoy en México funciona una planta de la también china JAC Motors.

Brasil es otro ejemplo, desde la industrialización, de la intención china de avanzar de manera importante en Latinoamérica. Allí la marca Chery cuenta ya con dos plantas de producción para más de 150 mil carros al año.

Y también en ese país, Great Wall y BYD realizarán inversiones para asentar fábricas para sus modelos. Entre ambos anuncios se estiman inversiones superiores a los US$2.500 millones

Y Chile, es otro ejemplo de esa penetración. Fue quizá el primer mercado que las marcas chinas atacaron con éxito. Tanto así que hacia el año 2022, su cuota de mercado superaba el 35 por ciento. Hoy esa participación ha disminuido, pero se conserva muy cerca del 30 por ciento, en un mercado de alta competencia de marcas de diversos orígenes.

China es una realidad.

La nostalgia, una herramienta poderosa para vender carros eléctricos, y Renault lo sabe.

Una arista que quizá los impulsores de la movilidad eléctrica no contemplaron cuando comenzó a consolidarse esta nueva era de la industria automotriz es la del llamado de la nostalgia.

Los desarrollos y la evolución de los vehículos eléctricos han destapado un filón que las marcas automotrices comienzan a explorar y explotar como una forma de impulsar las ventas de los nuevos modelos que salen al mercado: la nostalgia.

Y Renault es una de las marcas que ha sabido echar mano de este concepto para fortalecer su portafolio bajo la estrategia de electrificación E-Tech, apelando a los buenos recuerdos que dejaron varios de sus modelos en el pasado y reinterpretándolos en una nueva era.

Una era que la marca desarrolla bajo su estrategia Renaulution, y a partir de la cual definió su papel como jugador clave de la movilidad eléctrica global.

Y a través de una de las nuevas empresas creadas a partir del nuevo plan estratégico, Ampere, Renault ya avanza en su plan de electrificación con dos modelos que apuntan a revivir insignias icónicas de la marca y que se visten hoy con una estética neo-retro y albergan un corazón 0 emisiones.

El primero de ellos fue el Renault 5 E-Tech. Un nombre que para la marca francesa es sinónimo de desempeño y deportividad. “Este nuevo R5 simplemente encarna la modernidad de un vehículo relevante para su época: urbano, eléctrico, atractivo”, comentó en su momento Giles Vidal, director de Diseño de Renault en su presentación a comienzos de este año.

En su estética este modelo tiene clara su referencia con el auto de 1972. Voladizos cortos, altura al piso, longitud un poco menos de los 4 metros, y los anchos hombros de su versión más deportiva.

Un carro que puede alcanzar una autonomía de hasta 400 kilómetros con la batería más grande de 52 kilovatios hora.

El esperado Amigo Fiel energizado

Pero el golpe de mano llegó esta semana, cuando en el marco del Salón del Automóvil de París, la marca presentó su modelo más esperado: el nuevo Renault 4 que se ha denominado como R4 E-Tech Eléctrico

El Renault 4 o también como lo conocieron en algunos mercados el 4 Latas (4L) es un referente aún hoy tras más de 30 años de su salida de producción. Un referente que Renault nuevamente trae de la memoria a la realidad, pero esta vez convertido en un poderoso SUV y totalmente eléctrico.

En el Salón del Automóvil de París, que se desarrolla estos días, la automotriz francesa presentó el nuevo R4: el Renault 4 E-Tech Eléctrico.

El Renault 4 E-Tech eléctrico, con sus líneas retrofuturistas y su aspecto elegante y todoterreno, es un coche contemporáneo que aporta un toque moderno a algunos de los elementos clave del Renault 4 original.

La parrilla es el primer elemento que llama la atención. Está muy inspirada en el Renault 4 original, pero es única por su marco iluminado de forma continua y el logotipo Renault en el centro. En la parte trasera, los faros de tres piezas adquieren una nueva vida. Con líneas modernas y una firma distintiva de LED, el diseño es, sin embargo, un guiño a la forma de cápsula del icono de los años 60.

También su portón trasero es una reinterpretación del modelo original, con el efecto de ser más grande de lo que aparenta. Esto se ha conseguido prolongando la puerta hasta el parachoques para conseguir una mayor apertura y un umbral de carga más bajo, al igual que en el Renault 4 original. El elegante ventanal trasero mantiene no solo su posición natural en el lateral, sino también las líneas distintivas de su predecesor. Las tres franjas identificativas esculpidas en los paneles de las puertas añaden un toque de distinción al perfil del Renault 4 E-Tech eléctrico, recordando al Renault 4 GTL. Por último, el techo mantiene el diseño emblemático del modelo histórico, con la incorporación de barras de techo para las necesidades actuales.

El nuevo “amigo fiel” electrificado llegará a los mercados globales en dos versiones de baterías, de 40 kilovatios hora y 54 kilovatios hora, para potencias de 120 y 148 caballos, respectivamente. Y la autonomía máxima en la versión superior sería de 400 kilómetros por carga.

En Colombia no nos quedamos atrás

Y aunque no se pueda creer, antes que Renault presentará esta semana el nuevo R4 eléctrico, ya Sofasa, en Colombia, tenia su propio Renault 4 de nueva energía.

Bueno, no propiamente la nueva generación, pero sí un retrofit, a partir de un R4 1982, que se adaptó con ingeniería colombiana a una versión eléctrica totalmente funcional y que ya ha estado rodando por las calles de Medellín y pronto lo hará en otras ciudades del país.

Este abuelo eléctrico del R4 E-Tech de hoy es la clara expresión de que cuando se trata de buenos productos es válido prolongar su vida útil a partir de la incorporación de nuevas tecnologías que aporten a disfrutar de verdaderos símbolos de la historia automotriz de Colombia y el mundo.

El mantenimiento de un carro eléctrico puede ser menos costoso que un carro de combustión.

Cuando se habla de las ventajas de adquirir un carro eléctrico, uno de los factores que entra en la conversación es su costo de mantenimiento, y si este es más económico o no que el mantenimiento que debe hacerse con un carro de motor de combustión tradicional.

De entrada la respuesta es sí. El análisis que hacen los expertos en cuanto a costos de mantenimiento para los modelos eléctricos indica que son más económicos y representan un alivio a los bolsillos de sus propietarios.

Toda máquina, y por su puesto los carros (eléctricos o no) son máquinas, debe someterse de manera periódica a un proceso de revisión, mantenimiento preventivo, e incluso cambio de piezas y partes que se desgastan por el uso de manera natural.

En el caso de los modelos de vehículos equipados con motor de combustión tradicional el total de piezas (no solo del motor) puede superar las 20.000. Muchas de ellas piezas móviles que están en constante trabajo en condiciones extremas y con fricción entre muchas de ellas.

Por su parte los vehículos eléctricos, especialmente por la conformación de su unidad de potencia, tienen un número de piezas considerablemente menor, incluso hasta un 60 por ciento menos. Esto hace que sus procesos de revisiones, mantenimiento, reemplazo de partes y piezas y tiempo invertido en estos procedimientos sea mucho menos. Igualmente el tiempo entre cada una de las revisiones es más prolongado y eso también puede significar ahorros en el largo plazo.

Esto hace que los mantenimientos preventivos en un carro eléctrico puedan tener una reducción de hasta 30 por ciento, frente a los costos que debe asumir el propietario de un vehículo con motor de combustión tradicional

Solo en el motor, mientras los carros eléctricos en su motor tienen un eje, un rotor, un bobinado, escobillas, cojinetes, estator y carcasa; en un motor de combustión se podrían encontrar hasta 500 piezas

De igual manera mientras en el vehículo térmico se tiene un sistema de caja de cambios y embrague con varias piezas móviles en constante fricción,  el carro eléctrico no cuenta con este tipo de elementos.

También, al no tener motor de combustión, el carro eléctrico no depende para su funcionamiento de elementos como bombas, válvulas, actuadores, motor de arranque, alternador.

De igual forma, los frenos reciben un mejor tratamiento: parte de la energia que en los vehiculos de combustion debe ser disipada para frenar causando desgaste en los elementos de frenado, en los electricos desaparece, al ser recuperada via regeneracion.

No existen tampoco los periodicos cambios de aceite de motor con sus filtros. Ni las fugas de lubricante tan comunes despues de unos años de recorrido.

La pieza más importante del carro eléctrico es, como no, su batería, y esta está construida de manera tal que su mantenimiento es básico y especialmente de buenas prácticas, tales y como no cargar la batería al 100 por ciento o dejarla descargar totalmente. Una carga al 80 por ciento y no dejarla bajar más allá del 20% es importante para que su degradación no sea rápida.

También recomiendan los fabricantes usar los sistemas de carga rápida solo cuando sea necesario, ya que también ejercen demasiada presión sobre la batería acelerando su desgaste.

Baterías para carros eléctricos, una evolución en busca de la eficiencia.

En días pasados hablábamos en esta columna sobre el factor de la eficiencia y el consumo como uno de los elementos claves para definir la compra de un carro eléctrico. Y en ese mismo artículo se señalaba como la configuración de la batería es uno de los elementos clave a tener en cuenta cuando se analiza esa eficiencia.

Desde que los carros eléctricos comenzaron a verse como una opción cierta y real para el desarrollo futuro de la industria automotriz, los fabricantes trabajan en el desarrollo de elementos cada vez más eficientes, más durables y también más económicos en su fabricación teniendo en cuenta que son el elemento que más pesa en el costo de fabricación de los autos eléctricos, con cerca de un 30 por ciento del valor.

El trabajo de los departamentos de investigación y desarrollo y de los ingenieros de los fabricantes automotrices y de las firmas fabricantes de baterías ha sido arduo y paso a paso han encontrado alternativas cada vez más acordes con las necesidades de los consumidores de autos que quieren baterías seguras y que les ofrezcan también un rango de autonomía más allá del tránsito urbano.

Es así como en la evolución de estos elementos se pueden identificar varios estadios de evolución en aras de llegar a la batería que cumpla con la idea de bajo costo y gran rendimiento

En las primeras etapas del desarrollo de los carros eléctricos como alternativa de movilidad, éstos contaban con baterías de Niquel-Metal-Hidruro (NiMH). Se trata de unas baterías relativamente económicas en su fabricación y que contaban con un muy buen nivel de vida útil. Sin embargo tenían problemas por su no muy alta densidad de energía y también por su peso. Ambos factores castigaban de manera importante la eficiencia en la operación de los carros que estaban dotados con estos elementos.

Antes de continuar es importante señalar que el concepto de densidad de energía se refiere, de manera básica, a la capacidad que pueden tener las baterías para almacenar una gran cantidad de energía en muy poco espacio. Esto es importante porque es una variable fundamental en la búsqueda de la eficiencia.

En una segunda fase en el desarrollo de las baterías, los fabricantes comienzan a trabajar con acumuladores a partir de Ion-Litio/Polímero de Litio. Estas están presentes un alto porcentaje de los vehículos eléctricos que hoy ruedan en el mundo. Su recurrente utilización por parte de las automotrices está relacionada con una alta densidad energética, lo que contribuye a un menor espacio y también menor peso que lastre el vehículo y afecte de manera negativa sus cifras de rendimiento y autonomía.

Pero también tienen dos factores negativos. El primero de ellos es su facilidad de degradación por los ciclos de cargue y descargue de la misma y que la llevan, con el tiempo, a tener una menor capacidad de almacenamiento. Y el segundo factor es su alto costo de producción, y teniendo en cuenta lo señalado unos párrafos atrás sobre el peso del costo de la batería en el valor total del auto, puede influir de manera importante en un alto precio de compra para el consumidor final.

Además este tipo de baterías también se pueden ver afectadas por la operación en situaciones de climas extremos tanto en el frío, como en las temperaturas altas.

Un tercer tipo de batería utilizada en los carros eléctricos es la estructurada a partir de Níquel-Cadmio-Manganeso (NCM) o Níquel-Cadmio-Óxido de Aluminio (NCA). Este tipo de baterías tiene ventajas relacionadas con su alta densidad energética. De hecho en muchos carros que ofrecen altos niveles de autonomía esta es la batería que se encuentra presente. Así mismo son baterías que pueden soportar altas potencias de carga, lo que facilita un proceso de carga más rápido.

Pero pese a estas ventajas no son las baterías más populares porque para su fabricación es necesario utilizar materiales de difícil consecución especialmente por su costoso proceso de su extracción y procesamiento y esto impacta directamente el precio de los carros. Son los denominados metales de tierras raras como el praseodomio, el lantano, neodimio, disprosio, terbio o lutecio, por ejemplo.

Los trabajos en busca de la “batería perfecta” también han llevado a ingenieros a desarrollar baterías a partir de Litio-Ferrofosfato. Estas baterías si bien no implican los altos costos de producción al no utilizar elementos que implican una alta complejidad para su obtención y transformación, tienen la desventaja de no contar con un nivel alto de densidad energética, lo que se traduce en la utilización de mucho espacio y agregar peso a la construcción del vehículo

Lo que depara el futuro

La evolución de las baterías no para, y la industria automotriz sigue apuntando a un futuro de mediano y largo plazo en el que estos elementos brinden las condiciones de una movilidad cada vez más limpia.

Los esfuerzos de los fabricantes se orientan a dos tipos de soluciones:

Baterías de estado sólido. En ellas en lugar de contar con un electrolito líquido que facilita la reacción química que genera la energía que se almacena y luego se utiliza para mover el vehículo, el electrólito es un material sólido. Este cambio le confiere unas cualidades especiales a la batería. Le da una mayor densidad de carga, incluso almacenando hasta tres veces mayor energía que la batería ion litio con electrolito líquido. De igual manera agiliza los tiempos de recarga. También ofrece una mayor fiabilidad y su trabajo no se afecta de manera sustancial por las condiciones extremas en las que pudiera utilizarse el vehículo que las monta. Así mismo ofrece mayor seguridad al evitar sobrecalentamientos o no hacer explosión en caso de un impacto. Estas baterías también podrían tener menor impacto ambiental desde su producción misma.

Hoy, aún su utilización de forma masiva sigue en proceso de estudio y desarrollo, pero ya son varias las automotrices comprometidas en avanzar en el mediano plazo en su implementación y para ello destinan recursos para su perfeccionamiento. Entre ellas se encuentran Toyota, el Grupo Stellantis, Volkswagen, Renault-Nissan; muchas de ellas trabajando en asocio con firmas expertas en el desarrollo de este tipo de elementos.

Y el segundo frente que el sector automotor explora de cara a ofrecer baterías cada vez mejores es el de las baterías estructurales. Este tipo de baterías tienen la característica de estar integradas a la carrocería del vehículo y no serían una pieza o un elemento adicional que se ubica en la plataforma de desarrollo del carro. Firmas como Tesla o BYD trabajan en su perfeccionamiento. Este tipo de batería lograría un mayor ahorro de espacio y reducción de peso al estar unida a los bastidores adelante y atrás.

Desde Tesla se ha señalado que el perfeccionamiento de este sistema de baterías podría en el futuro contribuir a una reducción de costos de producción de los vehículos eléctricos en casi un 50 por ciento, y también daría una mayor vida útil a los dispositivos y una capacidad de carga aún mayor.

Un futuro que la industria automotriz espera llegue más temprano que tarde.