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Ing. Claudio Damiano Academia de Ingeniería 4 de setiembre de 2012.

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Presentación del tema: "Ing. Claudio Damiano Academia de Ingeniería 4 de setiembre de 2012."— Transcripción de la presentación:

1 Ing. Claudio Damiano Academia de Ingeniería 4 de setiembre de 2012

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3 Historia del automóvil eléctrico Le jamáis contente 1899: record mundial de velocidad, a 105 km/h 1828: Hungría

4 Historia del automóvil eléctrico Decada de 1900: EV registrados en USA = 38% del parque Columbia Runabout, + de 1000 unidades vendidas en USA

5 Historia del automóvil eléctrico Años 1900 a 1920: lo usan los ricos urbanos, especialmente mujeres. Detroit Electric, 1912 (1907–1939) Usted podrá parlotear sobre ruedas (bajo ruido)

6 Historia del automóvil eléctrico Argumentos de venta: distinción y fácil manejo. 1899–1915

7 Historia del automóvil eléctrico Edison Electric, 1913 …pero: las tarifas eran altas, el mantenimiento de baterías, complicado la autonomía, escasa para las nuevas rutas, el petróleo se hace abundante.

8 1920 a la actualidad. Ejemplos: Inglaterra, 1970: automóviles y camiones de propulsión eléctrica en uso permanente. 48 voltios, recarga en 8 horas, en cualquier tomacorriente. Francia, EdF – Matra: Desarrollos para llenar valle, generación nuclear. USA: Varios modelos. Paradigma: General Motors EV unidades. Enfield, Vel. Max. 65 km/h Auton: 90 km.

9 Records al presente 2011: 515 km/h 2013?: + de 700 km/h

10 El presente: la Electro-Formula 1

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12 Los nuevos esquemas: evolución Cuanto vivirá el vehículo híbrido? The Mermaid Story

13 Los nuevos esquemas -Híbridos: mas complejos. -A Baterías: Sólo cambia Motor, y Almacenamiento energía. Nueva ingeniería de pisos

14 Los nuevos esquemas: motor y baterías. Batería: limitante a la masificación (por peso, costo, autonomía, tiempo de carga y litio necesario para su fabricación)

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16 Las Baterías: tecnologías actuales.

17 Li-ion Batteries Wh/kg * 170 Wh/kg * 200 Wh/kg * 200kg 140 kg Near future Source: Dr. Stefano Passerini, Munster University, Germany Las baterías: progreso estimado Para lograr autonomía de 250 km en auto mediano (1100 kg), usando las actuales baterías ( 150 Wh/kg) 200 kg

18 >500 Wh/kg Li-sulfuro < 90kg Li-ion Batteries Año Wh/kg * 170 Wh/kg * 200 Wh/kg * 200 kg 140 kg Source: Dr. Stefano Passerini, Munster University, Germany La batería Li-sulfuro y Li-gas Lithium-air, protected anode (aqueous electrolyte) Theor. energy density : 5,800 Wh/kg Lithium-air, unprotected anode (non aqueous electrolyte) Theor. energy density : 11,420 Wh/kg Estructuras conductoras arborescentes en nanotubos de carbono

19 Donde está el Litio?

20 Hay suficiente mineral de Litio para masificar el auto eléctrico? Source: University of Michigan and Ford researchers

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22 Recargas de baterías: Caso hogareño Tecnología: Multipin, protecciones y sensores SAE J1772 and IEC EU y USA: Potencias de carga entre 3 y 24 kW. Usualmente todos los dias. Corrientes entre 16A monofásicas a 32A trifasicas. Argentina: Con 10 A, el doble-socket monofásico implica hasta 4.4 kW. Con conector especial y en Tarifa 1, no debe superar los 10 kW.

23 Recarga de baterías. Ejemplos Charging timePower supplyVoltageMax current 6–8 hoursSingle phaseSingle phase - 3,3 kW230 VAC16 A 2–3 hoursThree phaseThree phase - 10 kW400 VAC16 A 3–4 hoursSingle phaseSingle phase - 7 kW230 VAC32 A 1–2 hoursThree phaseThree phase - 24 kW400 VAC32 A 20–30 minutesThree phaseThree phase - 43 kW400 VAC63 A 20–30 minutesDirect currentDirect current - 50 kW VDC A Se requieren cuidados especiales para la seguridad en el hogar, pero también en via pública …

24 Recarga de baterías. Pero también existe la recarga centralizada: Electrolinera en España

25 Seguridad eléctrica en vía pública

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27 Costos adquisición Reva, eléctrico urbano mas vendido en el mundo: Almacenamiento: 9,7 kWh Potencia máxima: 14,5 kW Velocidad máxima: 80 km/h Existe gran variedad de modelos, mas costosos, a partir del Reva: Tesla Roadster, U$S en USA unidades. 185 kW; 210 km/h

28 Costos abastecimiento Costos en Argentina: Nafta $6/litro, 11 km/litro Cn=0.54 $/km Electricidad 0.478$/kWh (sin subsidio), 9 kWh/km Ce=0.053 $/km Cn = 10 * Ce Con Tarifa subsidiada, Cn = 16 * Ce

29 Para carga a 2.2 kw, 10 kwh/dia, en pico: 1000 u$s en distribución: suburbio y ciudad u$s en generación, caso Ciclo combinado + transmision + transporte gas + desarrollo yacimiento, ó 6000 u$s caso Hidro + transmision. Costos para el sistema eléctrico

30 Iniciativas: Quienes están investigando

31 1 Canada 2 China 3 Europe 4 India 5 Japan 6 United States Iniciativas Políticas En general, beneficios al momento de la compra y/o de la recarga de baterías, por motivos ambientales:

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33 Eficiencia: Etiquetado en USA

34 Iniciativas Políticas: Europa European Green Vehicles Initiative (26 July 2012)

35 Europa: el estado del trabajo European Green Vehicles Initiative Roadmap

36 Europa: El crecimiento propuesto

37 Propuestas en estudio Ejemplo Propuesta USA – PPP Europa: Pisos y baterías estándar Comodato de baterías Estación de Recarga Rápida con servicios a la red Carga condicionada a existencia de Generación limpia (e intermitente) Fase 1: Reemplazo masivo en islas

38 Better Place + Renault (Nissan) Israel Hawai China Holanda Septiembre electric taxis Aeropuerto -Amsterdam

39 Desafíos Tecnología madura y mejorando rápidamente Poca información sobre velocidad de evolución Altos incentivos Alto impacto en la red eléctrica Problemas de seguridad Oportunidades Joint-venture Automovil-Nueva Generacion limpia Recarga centralizada: mejora de la red Alquiler o comodato de baterías estándar

40 Posibles acciones Incluir el tema en la planificación Participar en normas internacionales Investigar en las oportunidades (nueva gener., limpiar el sector, matrimonio tpte- renovable Caso tipico de sustitución extrasectorial: hidrocarburos por eelect.

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42 Muchas gracias! Ing. Claudio Damiano


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