10 tendencias que tendrán impacto en la fabricación de vehículos comerciales durante la próxima década
January 21, 2020
En la década de 2010 vimos cómo el paso acelerado del avance tecnológico y los cambios de la economía global tuvieron un drástico impacto en la producción, en los ciclos de ventas y en todo lo que es posible en los segmentos del transporte, la agricultura, la construcción, la minería y la generación de potencia.
Entonces, ¿qué nos van a traer los próximos 10 años? He aquí un vistazo a lo que cabe esperar.
QUÉ VIENE EN LA DÉCADA DE 2020
1. La electrificación seguirá aumentando, pero no va a dominar.
2. En el arsenal del ingeniero de diseño o técnico de servicio, la tecnología viscosa se volverá la principal herramienta de enfriamiento para el motor.
3. La regulación de emisiones será más estricta, pero hay esperanza de lograr la armonización.
4. La emisiones no serán el único factor ambiental en la mente de los fabricantes.
5. El mercado del equipo de construcción compacto va a crecer a pasos agigantados.
6. Habrá más vehículos comerciales que funcionarán con hidrógeno.
7. Continuará el ascenso del vehículo de conducción autónoma.
8. Veremos más experimentación y más uso de combustibles alternativos en los motores existentes.
9. El acceso a capacitación de servicio y refacciones será más fácil (y más avanzado tecnológicamente) que nunca.
10. El diésel no desaparecerá.
1. LA ELECTRIFICACIÓN SEGUIRÁ AUMENTANDO, PERO NO VA A DOMINAR.
Sobre la palabra más de moda de la industria, Dave Hennessy, Vicepresidente de Investigación y Desarrollo de Horton, a menudo opina lo siguiente: "...la electrificación es lo más importante que se nos viene, pero la verdadera pregunta es ¿Cómo?"
En ambos sectores, el de carretera y el fuera de carretera, la electrificación ya llegó de muchas maneras. Los fabricantes de camiones no se han limitado solo a tentativas con tractocamiones eléctricos. A principios de este año Daimler anunció el camión “eCascadia” que iniciará su producción en 2021. Mientras tanto, Volvo va a comenzar la producción de camiones eléctricos en Europa desde marzo de 2020.
Sin embargo, las máquinas para viajes largos y que transportan cargas pesadas, necesitan una cantidad significativa de potencia, misma que es difícil de regenerar y, al mismo tiempo, mantener una velocidad constante. Las aplicaciones de arrancar y parar con rangos cortos de operación, como el equipo compacto de construcción y camionetas más pequeñas para entregas (considere la mensajería y paquetería como UPS y Amazon) rápidamente pueden capturar la potencia del frenado y retener la energía. Es la manera en que Volvo, Caterpillar y otros fabricantes de equipo fuera de carretera ya han hecho su debut con máquinas compactas de potencia eléctrica, con planes para expandirse en los próximos años.
Aunque el hecho de encontrar la manera de dar potencia a equipo de trabajo pesado con energía de baterías es solo el principio. Para que la electrificación se arraigue firmemente, se requiere una vasta modificación de la infraestructura: estaciones de carga, conversiones en masa de las flotillas y otros cambios similares. Los ciclos de carga también afectarán los ciclos de entrega.
No cabe duda de que viene. Pero los expertos como Hennessy suponen que tomará más de 10 años.
Para fines de la década, sus paquetes de Amazon probablemente se los entregarán en un vehículo eléctrico. Puede ser que usted se vaya a transportar en autobús eléctrico al aeropuerto. Pero la enorme cantidad de semi remolques que recorren las carreteras interestatales seguirán usando motores de combustión. Y antes de que todos los camiones sean eléctricos, cabe esperar que habrá una oleada de híbridos (muchos en 48V) como la que actualmente recorre el mercado automotriz.
El Consejo Norteamericano para la Eficiencia de los Fletes expone varios argumentos en pro y en contra de los vehículos comerciales de baterías, identificando el peso, el coste y la infraestructura como las tres cuestiones principales en juego.
Un informe reciente del consejo NACFE indica que "La transición en segmentos específicos de mercado ocurrirá a lo largo de décadas, compartiendo el lugar con la gasolina, el diésel y otros modos de tren motriz con combustibles alternativos, así como en competencia con otras tecnologías emergentes como las celdas de combustible y los híbridos". "Hasta 2050 es probable que la norma consista de flotillas mixtas (incluyendo diésel, gas natural, híbridos y productos BEV) optimizadas para rutas y ciclos de servicio específicos".
Una tendencia similar se espera en los sectores de la construcción, la agricultura, la minería y otros segmentos fuera de carretera.
A decir de Blake Harris, Gerente de Producto de Horton: "esperamos que lo mismo ocurrirá en los mercados fuera de carretera". "Las aplicaciones de rango de operación más corto y menor demanda de energía (montacargas, equipo compacto de construcción, remolcadores de avión) serán los primeros en volverse eléctricos, mientras que las aplicaciones con alta demanda de energía y rangos prolongados de operación serán los últimos (los tractores). En el punto medio veremos que habrá más hibridación (cargadores, excavadoras, elevadores fuera de carretera)".
2. EN EL ARSENAL DEL INGENIERO DE DISEÑO O TÉCNICO DE SERVICIO, LA TECNOLOGÍA VISCOSA SE VOLVERÁ LA PRINCIPAL HERRAMIENTA DE ENFRIAMIENTO PARA EL MOTOR.
Aunque la electrificación viene en camino (y en términos de enfriamiento de motores se trata de aportar flujo de aire por medios electrónicos), la era de las transmisiones viscosas de ventilador totalmente variables ya llegó. Al regular el flujo de aceite de silicona dentro de la transmisión, estos embragues pueden determinar exactamente la velocidad a la que gira un ventilador de motor. Los modelos más recientes de Horton, como el RCV250 para sistemas de enfriamiento de motores de tractocamiones y el RCV2000 para camiones de transporte de minería de gran calado y similares, se comunican directamente con el ordenador del motor para determinar cuánto enfriamiento se necesita.
Creando así de manera precisa la cantidad correcta de flujo de aire dentro del sistema de enfriamiento del motor, aporta los siguientes beneficios que superan la tecnología más antigua del legado:
- Eficiencia del combustible: Al aportar solo la cantidad necesaria de enfriamiento, la tecnología viscosa permite que los motores dediquen más potencia para impulsar los pistones y menos potencia para regular la temperatura.
- Bajo impacto ambiental: Entre más eficiente sea el enfriamiento de un motor, menor será la emisión de partículas a la atmósfera, lo que puede reducir de manera significativa las emisiones de carbón.
- Menos ruido: La contaminación por ruido seguirá siendo regulada de manera más estricta en los Estados Unidos, como ya ocurre en Europa y entre menos fuerte marche un ventilador, menos ruido emitirá la máquina (ver la partida núm. 4 en esta lista).
- Manejo de los elementos: El arranque es más fácil en condiciones de clima frío y la respuesta es más rápida ante cambios extremos de temperatura por causa del clima.
La industria del transporte de la Unión Europea se ha apoyado principalmente en la tecnología viscosa durante la última década, y se espera que los fabricantes estadounidenses sigan esos mismos pasos en la construcción de los nuevos camiones. En la construcción, la minería y el agro, la tecnología viscosa de enfriamiento de motor ya se está volviendo la norma.
Sin embargo, los embragues de encendido-apagado, como el DM Advantage de Horton, no van a desaparecer en un futuro cercano. Algunas transmisiones de camión permanecen desembragadas hasta 90 por ciento del tiempo y funcionan a velocidades bajas, de manera que una solución totalmente variable no ofrece el mismo tipo de ahorros. Además, los embragues de encendido-apagado son simples de instalar, se pueden reconstruir y no necesitan ser programados, como los embragues viscosos.
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3. LAS REGULACIONES DE EMISIONES SE HARÁN MÁS ESTRICTAS, PERO HAY ESPERANZA DE ARMONIZACIÓN.
Las regulaciones de emisiones y las oleadas masivas de cambios que vendrán con ellas, no harán otra cosa que aumentar en los próximos 10 años conforme los proveedores, fabricantes, usuarios finales y gobiernos trabajen en conjunto para reducir la huella de carbono de la industria.
A nivel internacional, eso significa mucha más armonización. Actualmente la Unión Europea está en la sexta etapa de sus regulaciones para motores diésel de servicio pesado y lo ha estado desde el 2012. La regulación de emisiones de gases invernadero para camiones y autobuses comerciales en los Estados Unidos comenzó a entrar en su segunda fase y su implementación total vendrá en el 2027.
Fuera de carretera, la UE actualmente va en su Etapa V de regulación para maquinaria móvil fuera de carretera. En 2021 será completamente obligatoria. Mientras tanto, Estados Unidos ha estado en el Nivel 4 de sus Normas para NOx y emisiones de partículas desde 2015, sin que en el horizonte se anticipe ninguna actualización inmediata.
California es un caso aparte.
El Estado Dorado (y un puñado de otros estados que le han seguido) ha estado exento de la Ley de Aire Limpio de la EPA desde la década de 1960, porque siempre ha tenido regulaciones de emisiones más estrictas que el resto del país. Estas tienden a seguir el liderazgo de Europa antes que el resto de los EE.UU.; las normas de la UE normalmente van 10 años más adelantadas que las de Norteamérica.
Y al tiempo que todos estos efectos tipo dominó crean un grupo de emisiones distintas de CO2 que no se pueden exceder, los participantes de la industria como China y Japón tienen sus propios juegos de normas. Conforme la economía se hace más global y las empresas de transporte principales operan comercialmente en más localidades, alinear los requisitos le importará tanto a los fabricantes como a los gobiernos. Esto permitirá que las instalaciones de producción se escalen de manera más eficiente y atiendan mejor las necesidades colectivas del transporte del mundo.
Con los acuerdos como el Acuerdo de París de la ONU, nosotros ya nos movemos en esa dirección. El Consejo de Recursos Atmosféricos de California (CARB, por su sigla en inglés) y la agencia EPA también pretenden implementar regulaciones similares sobre las normas actuales de California para 2027.
Mientras tanto, los fabricantes de camiones, tractores y generadores de potencia seguirán buscando todos los medios posibles de reducir las emisiones. Esto incluye el uso de transmisiones de ventilador que solo giren cuando sea necesario.
Al menos hay herramientas que los ingenieros pueden usar para comprender las regulaciones de emisiones. El modelo de emisiones de gas invernadero (GEM, por su sigla en inglés) de la EPA es una aplicación para ordenador que calcula las emisiones y el rendimiento de la eficiencia de combustible con base en aspectos específicos de vehículos de servicio pesado. La UE tiene un programa similar llamado Calculadora de consumo de energía del vehículo (VECTO, por su sigla en inglés).
De acuerdo con la VECTO, una transmisión electrónica viscosa de ventilador montada a un cigüeñal aporta la calificación más baja de emisiones (lo que en este caso es algo positivo) para un paquete de enfriamiento.
4. LA EMISIONES NO SERÁN EL ÚNICO FACTOR AMBIENTAL EN LA MENTE DE LOS FABRICANTES.
La Comisión Europea estima que la relación de la población urbana del mundo aumentará del 55 por ciento en 2018 al 68 por ciento para 2050, lo que representa un aumento de casi 50 por ciento de la población urbana mundial. El nivel de urbanización de Europa se espera que aumente del 74 por ciento hoy en día, alrededor del 75 por ciento en 2020 y al 83.7 por ciento para 2050.
Así que Europa va a la cabeza cuando se trata de asegurarse de que las máquinas no tengan un impacto negativo en los tímpanos de sus ciudadanos. La Directriz para Ruido en Exteriores de la UE limita estrictamente los límites de decibeles para maquinaria en exteriores.
Actualmente la EPA no abarca el ruido de los vehículos, pero el énfasis cada vez mayor de organizaciones como la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA, por su sigla en inglés) podrían cambiar eso con el paso del tiempo.
Este es otro espacio donde una transmisión totalmente variable de ventilador puede ser de ayuda. Por ejemplo, la UE permite que los fabricantes de motores califiquen el ruido de un vehículo con el ventilador en marcha al 70 por ciento de su potencia. Al tener instalado un embrague viscoso se producirá alrededor de ¼ del sonido normalmente producido, lo que permite a los fabricantes de motores superar la prueba y, lo que es más importante, asegurará que los clientes y las comunidades de su localidad eviten la molesta contaminación por ruido.
Los ventiladores más pequeños y más eficientes, como el LS5 de Horton, también pueden reducir el ruido. Especialmente cuando se les combina con una transmisión totalmente variable.
5. EL MERCADO DEL EQUIPO DE CONSTRUCCIÓN COMPACTO VA A CRECER A PASOS AGIGANTADOS.
De conformidad con OEM Off-Highway, el mercado mundial de equipo compacto de construcción (excavadoras compactas, minicargadores frontales, cargadores compactos sobre orugas, y cargadores compactos sobre ruedas) se valuó en más de USD 10.000 millones en 2017 y es probable que supere los USD 15.000 millones para fines de 2025.
Las razones principales: versatilidad y eficacia de coste.
Helmut Broy, el Líder de la Plataforma de Negocios de Cargadores Compactos sobre Ruedas de Volvo CE, le expresó a OEM Off-Highway: "los cargadores compactos sobre ruedas son máquinas de servicio que pueden soportar cualquier segmento, desde parques y jardines, hasta caminos, ingeniería civil y aplicaciones agrícolas". "Son porta-herramientas múltiples esenciales, que se requieren para el diverso paisaje de negocios de hoy en día".
6. HABRÁ MÁS VEHÍCULOS COMERCIALES QUE FUNCIONARÁN CON HIDRÓGENO.
Mientras que la electrificación sigue adquiriendo empuje, la tecnología de células de combustible de hidrógeno ya lo tiene. Nikola afirma que sus camiones potenciados con hidrógeno son libres de emisiones, y empresas como Deutz y Hyundai también exploran opciones.
Es importante notar que, sin menoscabo de que un vehículo esté potenciado por diésel, hidrógeno o por algún otro medio (consulte la partida núm. 8 de esta lista), aún necesita el mismo tipo de enfriamiento. La mayoría de las transmisiones de ventilador reciben su impulso del cigüeñal de la transmisión del motor y/o del ordenador; de manera que las empresas como Horton están bien equipadas para abordar estos avances.
7. CONTINUARÁ EL ACENSO DEL VEHÍCULO DE CONDUCCIÓN AUTÓNOMA.
Sin importar el tipo de motor, cada aplicación necesita de un operador.
Incluso si es uno virtual.
Muchas empresas siguen experimentando con entregas con conducción autónoma. Los beneficios podrían ser caminos más seguros y una mejor economía de combustible, sin embargo la migración a camiones y equipo de construcción sin chofer, por ejemplo, sigue estando muy lejos.
De conformidad con NACFE, “Los avances de tecnologías que permiten a los vehículos ser autónomos han avanzado notablemente en los últimos años. Las demostraciones en todo el mundo están mostrando que esto sí es posible para todos los tipos de vehículo: desde coches de pasajeros para la movilidad personal hasta muchas variedades de vehículos comerciales, y tendrán muchas mejoras de seguridad, de eficiencia y de utilización".
8. VEREMOS MÁS EXPERIMENTACIÓN Y MÁS USO DE COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS EN LOS MOTORES EXISTENTES.
Para estas fechas muchos de nosotros ya hemos visto el anuncio de Exxon Mobil acerca de cómo esta corporación multinacional de petróleo y gas está cultivando algas para ser usadas como combustible. Otros biocombustibles como el etanol o recursos renovables como aquellos creados por medio del proceso Fischer-Tropsch no solo reducen las emisiones, además se pueden usar en los motores actuales y/o ser añadidos a los combustibles de hoy para tener resultados inmediatos.
Otras industrias, como la del transporte de desechos, han encontrado maneras de usar el metano de los desechos para crear combustibles sintéticos renovables.
¿Por qué es importante esto? Conforme a OEM Off-Highway, para alcanzar el llamado del Acuerdo de París, de que el calentamiento global se limite a 2 °C por encima de los niveles preindustriales, el CO2 fósil emitido por vehículos de carretera se debe casi eliminar en las próximas tres décadas. No obstante, aproximadamente la mitad de los vehículos que estarán en los caminos dentro de 10 años ya se han vendido, lo que pone un premio a aquella tecnología que se pueda aplicar a los motores existentes.
9. EL ACCESO A CAPACITACIÓN DE SERVICIO Y REFACCIONES SERÁ MÁS FÁCIL (Y MÁS AVANZADO TECNOLÓGICAMENTE) QUE NUNCA.
En el mercado de partes para máquinas de carretera, los módulos de capacitación en persona y los programas de aprendizaje en línea ya se han vuelto la norma. Son una estupenda manera de que los proveedores enseñen a los técnicos y proveedores diésel cómo dar servicio a sus productos.
Pero esto está a punto de volverse aún más fácil.
En la época del mecánico por YouTube, ha habido una demanda cada vez mayor de capacitación por video que sea fácil y sencilla de entender. Viene más de eso, junto con algunas posibles soluciones digitales, que van aún más a fondo.
La realidad aumentada (tecnología que sobrepone una imagen generada por ordenador sobre la vista del usuario del mundo real) y la realidad virtual (simulaciones tridimensionales de inmersión total con las que un usuario puede interactuar de una manera que parece ser real y física) se están volviendo más baratas y más ampliamente aceptadas. Para 2030 es posible que al menos algunos talleres de servicio estén usando estas herramientas para mantenerse a la par del paisaje tecnológico de los camiones, en constante evolución.
10. EL DIÉSEL NO DESAPARECERÁ.
De hecho, está lejos de ello.
Si bien ha habido varios factores geopolíticos que han impactado la fabricación como un todo, la fabricación de equipo diésel sigue fuerte, especialmente en los EE.UU.. Las más recientes tecnologías diésel se están acercando cada vez más a las cero emisiones y cada vez hay más oferta de empleo en el sector.
La Oficina de Estadísticas Laborales (Bureau of Labor Statistics) de los EE.UU. indica que se anticipa un crecimiento de empleo de cinco por ciento cada año.
Aunque es imposible predecir el futuro, es seguro decir que las ruedas del cambio seguirán girando en la década de 2020. Quienes mantengan el paso identificarán las tecnologías y componentes que puedan ayudar a que sus aplicaciones funcionen con más eficiencia mientras que hagan del mundo un lugar más seguro donde vivir y operar.