Tipos de vehículos eléctricos alimentación propia – alimentación externa
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Américas Instituto de las Vehículos Eléctricos en México: 30 de octubre de 2012 • Ciudad de México UNA OPCIÓN VERDE Y VIABLE PARA FLOTILLAS
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Vehículos Eléctricos en México:
30 de octubre de 2012 • Ciudad de México UNA OPCIÓN VERDE Y VIABLE PARA FLOTILLAS
l Instituto de las Américas promueve el diálogo y la cooperación con el Hemisferio Occidental con el fi n de fomentar políticas públicas, desarrollo económico y justicia social.
Charles S. Shapiro, ex embajador de los Estados Unidos en Venezuela y Subsecretario Adjunto para Asuntos del Hemisferio Occidental del Departamento de Estado, dirige al Instituto con-vocando a líderes industriales, autoridades gubernamentales y representantes académicos y sociedad civil para discusiones francas y abiertas sobre de interés y trascendencia para las na-ciones del Hemisferio, como son energía, comercio, asuntos transfronterizos, libertad de prensa y relaciones con las potencias económicas asiáticas emergentes.
Una organización imparcial, independiente y sin fi nes de lucro, el Instituto organiza conferen-cias, mesa redondas y talleres de formación profesional en sus instalaciones en el campus de la Universidad de California, San Diego, así como a lo largo de toda América Latina, el Caribe, Ca-nadá y Estados Unidos. El Instituto es un catalizador importante para el intercambio comercial y cultural en la Costa del Pacífi co así como un respetado think-tank a nivel internacional.
El Instituto facilita la exploración y el intercambio de ideas en temas variados como el desar-rollo económico, política energética, la reducción de pobreza, migración, comercio, periodismo investigativo, ciencia y tecnología, salud pública y servicios comunitarios. Con la colaboración de expertos, presidentes y miembros de la comunidad llevamos a cabo nuestra misión de encon-trar nuevas formas de mejorar las Américas.
Los programas del Instituto de las Américas incluyen las siguientes áreas:
• Eventos en San Diego http://www.iamericas.org/en/programs/community-outreach• Energía www.iamericas.org/en/programs/energy• Periodismo www.iamericas.org/en/programs/journalism-workshops• Américas- China www.iamericas.org/en/programs/china-americas• Talleres de Capacitación www.iamericas.org/en/programs/professional-workshops• Campamento de Ciencia e Innovación www.iamericas.org/en/programs/2012-summer-camp-
on-science-and-innovation
INSTITUTO DE LAS AMÉRICAS
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RECONOCIMIENTOS
REDACTADO POR:
El Instituto de las Américas
Autores:Embajador Charles S. ShapiroIng. Alejandro Noriega Campero
APOYO EDITORIAL Y DE INVESTIGACIÓN:
Lee TablewskiClaudia Huerta
RECONOCIMIENTOS:
El Instituto de las Américas (IOA, por sus siglas en inglés) agradece el generoso apoyo económico del CAF – Banco de Desarrollo de América Latina, GE México y General Motors de México, mismo que hizo posible realizar este Informe.
Apreciamos asimismo todo el valioso apoyo del personal de IOA que contribuyó en la generación de este informe. El contenido de este informe es responsabilidad exclusiva de IOA.
Todos los derechos reservados © Octubre de 2012Institute of the Americas10111 N. Torrey Pines Rd.La Jolla, CA 92037www.iamericas.org
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INDICE
INTRODUCCIÓN
ANÁLISIS ECONÓMICO Y AMBIENTAL DE FLOTILLAS DE VES EN MÉXICO
• Reducción de emisiones de CO²eq
• Costo total de propiedad • Análisis de sensibilidad
otillas de taxis y corporativas
UNA ESTRATEGIA PARA VES ENFOCADA A FLOTILLAS
RECOMENDACIONES
• Gobierno federal• Gobiernos municipales
• Industria de VEs otillas
CONCLUSIÓN
APENDICE
REFERENCIAS
• Costo de la enérgia
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69101214
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Vehículos Eléctricos en México: Una Opción Verde y Viable para FlotillasOctubre de 2012
RESUMEN EJECUTIVOntre las acciones desprendidas de su programa de adaptación al cambio climático, México no cuenta con una estrategia nacional que promueva las ventajas que representa el uso de vehículos eléctricos (VEs). El uso generalizado de VEs en zonas urbanas de México generaría diversos benefi cios
ambientales, económicos y en la salud, así como nuevas fuentes potenciales de empleo en la manufactura de automóviles y baterías y puestos de servicios ecológicos, al mimso tiempo que reduciría las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).
Los propietarios de fl otillas vehiculares tanto públicos como privados, muy probable-mente serán de los primeros interesados en adoptar VEs. Los propietarios de fl otillas tanto públicas como privadas en México podrían actualmente introducir vehículos de bajas emisiones o cero emisiones mediante una inversión pública relativamente mod-esta. Incluso aunque no se tomaran en cuenta los benefi cios sociales y ecológicos, tan solo los ahorros en consumo de combustible y otros costos de operación lograrían que los VEs alcanzaran el punto de equilibrio en fl otillas de alto kilometraje sin subsidios públicos.
Los VEs tienen una efi ciencia energética aproximadamente tres veces mayor por kilómetro que los vehículos a gasolina; sin embargo, su elevado costo de adquisición inicial exige que se conduzcan al menos 195 km por día para tener un ahorro comparativo con vehículos convencionales. Éste kilometraje diario disminuye en la medida que el precio de la gasolina aumenta (0.09 MXN$ al mes); y el precio de los vehículos eléctricos se reduce cuando los fabricantes logran acceder a economías de escala.
Inversiones en VEs ayudarán a propietarios de fl otillas vehiculares a reducir su vulnera-bilidad ante aumentos en el precio de la gasolina, les brindará ahorros en combustible y gastos de mantenimiento, les permitirá reducir su huella de carbono y mejorara su reputación como organismos con conciencia ecológica.
Como toda transición a una nueva tecnología, ésta implica una serie de retos. Un au-mento masivo en el número de VEs en circulación en México, podrá lograrse de manera mucho más ágil mediante la aplicación de “políticas de incentivos e inversión inicial”. Entre las medidas necesarias para poder incorporar exitosamente VEs a la matriz de transporte en México se encuentran:
• llevar a cabo programas educativos que documenten el costo y los benefi cios sociales para empresas que hagan la conversión a VEs; • desarrollar una nueva normatividad en materia de la instalación de estaciones de recarga; • permitir que el precio de la gasolina se equipare a los niveles internacionales paulatinamente; • implementar tarifas eléctricas más bajas por tiempo de uso; y • acelerar la depreciación para empresas que adquieran VEs o instalen estaciones de recarga.
Conclusión: La reducción de emisiones de carbono mediante la introducción generalizada de VEs en fl otillas comerciales y gubernamentales está en manos de los actuales líderes empresariales y gubernamentales mexicanos. Será necesario que el gobierno, los investigadores, los fabricantes y los operadores de fl otillas trabajen en conjunto para alinear los incentivos adecuados, de tal forma que la adquisición de VEs no solo sea una acción responsable, sino que también sea la decisión económica más atinada.
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E
INTRODUCCIÓN
A medida que crezca la clase media en México, continuará aumentando el número total de vehículos en circulación. En 2011, el número total de vehículos en circulación en México creció en un 11%.1 El 50% de dichos vehículos adicionales fueron vehículos usados importados, los cuales con-taminan más que un vehículo nuevo. 2 A este ritmo de expansión, el número total de vehículos se duplicará cada siete años, exigiendo más gasolina y generando más emisiones de gases de efecto invernadero, a menos que el gobierno implemente políticas que hagan atractivo el uso de vehículos y transportes masivos que operen de manera más limpia.
Las metas que se establecen en las vanguardistas leyes mexicanas ante el cambio climático (una reducción de un 30% en emisiones de GEI para 2020 tomando el 2000 como año base3), signifi can que con solo actualizar el inventario de vehículos con motores de combustión interna o incluso hacer inversiones masivas en el uso de transporte público serán insufi cientes. México deberá acelerar sus esfuerzos de adopción de VEs para alcanzar sus metas en materia de reducción de emisiones, lograr ahorros en costo de combustible a mediano y largo plazo y seguir siendo competitivo con otros países que se encuentran entre los primeros en adoptar tecnología e infrae-structura para VEs. EE.UU., Europa y China ya han invertido $11,200, $11,100 y $6,000 millones de dólares respectivamente en programas para VEs en en los sectores gubernamental y privado.4
Entre otros benefi cios, la electrifi cación del transporte vial podría cambiar radicalmente la organización y la sustentabilidad ambiental de la movilidad en zonas urbanas de México. Los VEs asimismo presentan oportunidades sustanciales sustanciales en cuanto a creación de empleos y competitivi-dad mundial en las industrias automotriz y de refacciones. La promoción de la adopción masiva de VEs y sus baterías en México, tanto para el mercado nacional como para el de exportación.
El presente estudio proporciona un análisis de costo-benefi cio para una estrategia de adopción de fl otillas de VEs y aporta una serie de recomen-daciones en materia de medidas para el sector público y el privado que facilitarían la integración de VEs en México.
ANÁLISIS ECONÓMICO Y AMBIENTAL DE FLOTILLAS DE VES
EN MÉXICO
Reducción de emisiones de CO2eq5
La gran promesa que tradicionalmente ha atizado el interés en los VEs es su potencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEIs). Sin embargo en los últimos años se ha cuestionado dicho potencial, particularmente por el hecho de que actualmente el principal método de generación de energía eléctrica es la quema de combustibles fósiles,6 y por lo tanto la utilización de VEs solo podría cambiar el lugar y tiempo de las emisiones de GEIs, más no disminuir su volumen.
Para analizar las reducciones reales que se alcanzarían en México al sustituir un vehículo de gasolina por un VE, se han hecho las siguientescomparaciones:
a) las emisiones de GEIs a lo largo de ambas cadenas de suministro,b) las emisiones generadas al momento de uso de los vehículos,
6
Los VEs asimismo presentan oportunidades sustanciales sustanciales en cuanto a creación de empleos y competitividad mundial en las industrias
automotriz y de refacciones.
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c) y la eficiencia energética de los mismos.
Los resultados del análisis muestran que si bien la producción de energía eléctrica genera casi el doble de emisiones de GEIs por kWh que la com-bustión de gasolina, es gracias a la extrema eficiencia energética de los VEs que su utilización emite menos del 50% de GEIs por km recorrido que sus análogos a base de gasolina.
Emisiones pozo-a-rueda. Con el objetivo de hacer un análisis compren-sivo de las emisiones, se introduce el concepto de emisiones pozo-a-rueda, mismo que incluye tanto a las emisiones generadas durante el proceso de producción de la energía como a las emisiones generadas al momento de utilizar dicha energía. La siguiente se muestra las emisiones pozo-a-rueda por unidad de energía utilizada para cada tipo de energía en México.7 Las emisiones de la cadena de suministro de energía eléctrica son calcula-das de acuerdo a la mezcla de métodos de generación utilizada en México.8
Figura 1
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La figura 1 muestra que la energía eléctrica produce 64% más CO2eq por
kWh que la energía obtenida por combustión de gasolina. Por cada kWh de energía eléctrica se generan en México 494g de CO
2eq, mientras que
por cada kWh de energía por combustión de gasolina se generan 300g de CO
2eq.9
Eficiencia energética. Una vez determinadas las emisiones por kWh, es necesario examinar la eficiencia con la que los vehículos utilizan dicha energía y la transforman en movimiento. Se tomaron como punto de comparación dos autos medianos, un sedan mediano a base de gasolina y el vehículo híbrido Chevrolet Volt en su funcionamiento con motor eléctrico exclusivamente.
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Figura 2
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La figura 2 muestra la eficiencia energética de cada vehículo en condiciones de manejo 90% urbano y 10% carretera. En ella se puede apreciar que el vehículo de gasolina consume 0.80 kWh por km recorrido, mientras que el VE consume 0.22 kWh, menos de una tercera parte. La significativa diferen-cia de eficiencia se debe a la pérdida de energía que el motor de combustión interna (MCI) presenta al convertir la energía almacenada en movimiento. Adicionalmente, y a diferencia de su análogo de gasolina, el motor eléctrico sólo consume energía cuando el vehículo está en movimiento y utiliza la energía de frenado para regenerar su batería, siendo lo anterior especialmente relevante en condiciones de manejo urbano.
Reducción de emisiones. Finalmente, la medida que permite una correcta comparación de las emisiones de ambas tecnologías es el CO
2eq emitido
por km propulsado, mismo que es calculado de la siguiente manera:
La figura 3 muestra que el vehículo de gasolina emite 240g de CO2eq
por cada km que recorre, mientras que el VE emite sólo 111g. Así, cada VE ahorrará 1 Kg de CO
2eq por cada 10 km recorridos en comparación con su
equivalente de gasolina.
Figura 3
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Costo de la energía
Para autoridades y posibles usuarios de VEs es de vital importancia responder a la siguiente pregunta: ¿Es el gasto en energía eléctrica de un VE menor que el gasto en combustible de un vehículo con MCI? Los principales resultados del presente análisis indican que, aunque la energía eléctrica es más cara que la proveniente de combustión fósil (kWh vs. kWh), es debido a su eficiencia energética que los VEs ahorran un 48% del gasto en energía requerido por sus análogos de gasolina.
La figura 4 muestra que el costo por kWh de la energía eléctrica es considerablemente más caro que aquél el de la gasolina. El usuario de un VE paga un precio de 2.19 MXN$ por cada kWh, 11 mientras que el usuario de un vehículo a base de gasolina paga 1.17 MXN$ por cada kWh.12
Figura 4
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De manera similar a los cálculos de la sección anterior, la medida que permite comparar correctamente el gasto de ambas tecnologías es el gasto en energía por km recorrido, mismo que se calcula de la siguiente manera:
Las figuras siguientes muestran que la eficiencia energética del VE es suficiente para contrarrestar el mayor costo de la energía eléctrica, dando lugar a un costo por km propulsado de 0.94 MXN$ para el vehículo de gasolina y 0.49 MXN$ para el VE, produciendo un ahorro del 48%. Figuras 5 y 6
En conclusión, no obstante el mayor costo de la energía eléctrica, el usuario de un VE ahorrará 4.50 MXN$ por cada 10 km de recorrido.
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Costo total de propiedad (CTP)
En las secciones previas se concluyó que tanto la emisión de contaminantes como el gasto en combustible de los vehículos eléctricos es significativamente menor que el de sus análogos de gasolina. Pero entonces ¿por qué la escasa penetración actual de VEs en el mercado? La respuesta es el Costo Total de Propiedad (CTP).
Los principales resultados de la investigación indican que la conveniencia económica de adoptar un VE depende del segmento de mercado al que pertene-zca el consumidor, ya que los ahorros en combustible generados por los VEs sólo compensan el elevado precio de compra en el caso de consumidores de uso intensivo, que son aquellos cuyos trayectos son superiores a los 250 km por día.
Finalmente, es importante mencionar que el análisis de CTP se enfoca en la evalu-ación económica de ambas tecnologías. Otros factores que pueden incentivar la adopción de VEs, y que no han sido tomados en cuenta son la conciencia ambi-ental, la disminución de ruido urbano, la diferencia de marca, la responsabilidad social y la imagen corporativa.
Metodología. El costo total de propiedad se define como el valor presente neto (VPN) de todos los gastos en que un consumidor incurre a lo largo de la vida útil de su vehículo, desde el precio de compra hasta el gasto en combustible y man-tenimiento del vehículo. El CTP se calcula de la siguiente manera:
La variable gasto� es el gasto total incurrido en el año
�. La variable n representa el
número de años de vida útil del vehículo, mismo que se estableció en 8 para el presente análisis. La tasa es la tasa de descuento a la que se traen los flujos a valor presente, misma que fue establecida en 4.92% con el objetivo de reflejar el costo de oportunidad del consumidor cuando desembolsa su dinero en lugar de ahorrarlo durante un periodo, pero excluyendo el efecto que distintos servicios financieros podrían tener sobre el CTP.
Finalmente, el análisis introduce la variable CTP(C-V) = CTP(sedan mediano) – CTP(Volt) para representar la diferencia entre el CTP del vehículo de gasolina y el CTP del VE. De esta manera, el CTP(C-V) representa la utilidad económica de adoptar un VE por sobre su análogo de gasolina, i.e., para aquellos consumidores que cumplan con la condición CTP(Y-L) > 0, la decisión de adoptar un VE por sobre su análogo de gasolina tendrá lógica económica.
Resultados. Los dos principales impulsores del CTP son: 1) kilómetros de recor-rido diario del vehículo, y 2) precio de venta del vehículo. El CTP de los VEs se ve beneficiado por el ahorro en combustible y mantenimiento de manera directa-mente proporcional a la cantidad de kilómetros recorrida por el vehículo. Como se muestra en secciones previas del presente documento, el usuario de un VE ahorrará 4.50 MXN$ por cada 10 km de recorrido. Por otro lado el CTP de dichos vehículos es afectado negativamente por su elevado precio de venta.
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Figura 7
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La figura 7 muestra la sensibilidad del CTP ante cambios caeteris paribus16 en los kilómetros de uso diario del vehículo. Es importante hacer nota que dado que el Chevrolet Volt es un vehículo eléctrico de rango extendido, se asumió el escenario conservador en el que los usu-arios únicamente lo cargaran en casa por la noche, es decir, una carga al día. En la gráfica se observa que los CTPs de ambos tipos de vehículos aumentan conforme aumenta el uso diario, sin embargo el CTP del VE aumenta a una tasa menor que aquél del vehículo de gasolina. La línea azul muestra la diferencia entre los costos de una y otra tecnología, y a través de ella podemos observar que entre mayor es el uso diario mayor es la conveniencia económica de optar por un VE. Así, la figura muestra que el actual punto de equilibrio de ambas tecnologías está en 250 km de uso diario, indicando que sin incentivos gubernamentales y con base en cálculos conservadores respecto al precio futuro de la gasolina, solo tendrá lógica económica adoptar VEs para aquellos consumidores que se encuentren por encima de los 250 km de uso diario.
Finalmente, la figura 7 nos muestra un análisis por segmento de consumidores utilizando datos de uso vehicular de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM).17 Para el automovilista particular promedio será considerablemente más caro utilizar un VE, ya que su consumo diario de 19 km está muy por debajo de los 250 km del punto de equilibrio. Por otro lado, el taxista promedio con uso diario de 245 km, es virtualmente indiferente a la adopción de un VE, ya que ésta implica un CTP tan solo 6,500 MXN$ (valor presente) a lo largo de los 8 años de uso.
El precio del VE es una variable crítica que varía en los mercados en función a la presencia de incentivos gubernamentales, y variará en el mediano plazo en función a la innovación en las tecnologías de almacenamiento eléctrico,18 y de efectos positivos de las economías de escala.19
Se analizó la relación o sustituibilidad económica entre el precio de venta y los kilómetros de recorrido diario del vehículo. Es de suma relevancia notar en la figura 7 que la recta del CTP Volt observa una pendiente, o derivada con respecto a los kilómetros de recorrido diario, de 584.50 MXN$/km. De lo anterior se concluye que, a partir de los 70 km de uso diario (rango del funcionamiento eléctrico), por cada 10 km de uso diario adicional los consumidores estarán dispuestos a aceptar un aumento de 5,845 MXN$ en el precio de compra del VE.
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Análisis de sensibilidad
Costo de combustibles fósiles. Una variable crucial para la determinación de las economías que rigen la sustituibilidad económica de los vehículos MCI por VEs es el precio de los combustibles fósiles. El modelo expuesto asume el escenario conservador en donde el precio publicado por la Secretaría de Hacienda (SHCP) para Diciembre de 2012, permanecerá sin aumento du-rante los 8 años de vida útil del vehículo. La figura 8 muestra el desarrollo del modelo considerando el escenario en el que se mantiene constante la actual política de aumento mensual hasta alcanzar el precio promedio de mercado, 18% por encima del precio actual. 20
Figura 8
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La figura 8 muestra los resultados del escenario planteado, en ella observa-mos que el punto de equilibrio bajó de 250 km diarios de recorrido a 200 km. Es relevante considerar que los cálculos se realizan asumiendo la compra de un vehículo en Octubre de 2012. Compras realizadas en 2013, 2014 o 2015 se beneficiarán de una curva de escalamiento de precios más avanzada en el tiempo.
Costo de la electricidad. El costo de la electricidad utilizada por los VEs constituye el segundo elemento determinante de la brecha de valor entre una y otra tecnología. El modelo presentado asume la tarifa residencial estipulada por la Comisión Federal de Electricidad (CFE), bajo una mezcla de consumo de 15% consumo bajo, 10% consumo medio y 75% consumo alto. Sin embargo es de utilidad ilustrar el escenario de una posible tarifa especial para los VEs, o una tarifa preferencial por demanda de energía eléctrica en horarios nocturnos.
Como parte del presente análisis se probó la sensibilidad del punto de equi-librio de kilómetros diarios ante variación porcentual a la baja en la tarifa de energía eléctrica. Como se muestra en la figura 9, una disminución de 10% en la tarifa eléctrica implicaría una disminución del punto de equilibrio a 237 km. De manera análoga, una disminución de 20% en la tarifa implicaría la existencia de conveniencia económica por migrar a un VE para todo vehículo que recorra 223 km o más al día.
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Figura 8Figura 8
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Figura 9
Cabe destacar que el modelo sigue operando bajo el supuesto de una carga nocturna al día, por lo que para el caso de usuarios que carguen más de una vez al día, como flotillas corporativas y de taxis, el efecto de estas políticas se verá multiplicado proporcionalmente.
Costo de la batería. Como se ha mostrado en el presente análisis, el precio de compra del VE es la principal barrera para su adopción, ya que representa en la actualidad el 25% del costo de VEs como el Chevrolet Volt21 y hasta un 40% en vehículos eléctricos puros. 22
Se realizó un análisis de sensibilidad tomando la proyección de disminución en el costo de las baterías de iones de litio publicada por McKinsey & Compa-ny en Julio del 2012.23 La citada investigación desglosa el costo de la batería en más de 40 componentes y realiza una proyección económica para cada uno de ellos. Los resultados pronostican un descenso del costo por kWh de US$600 actuales a US$200 para el 2020 y US$160 para el 2025. Asumiendo estos pronósticos se espera un decrecimiento del 25% para el 2015, lo que generaría una reducción del precio de compra del vehículo híbrido de 32,200 MXN$ para el consumidor Mexicano.24 Como se muestra en la figura 10, bajo el escenario descrito el punto de equilibrio de adopción de los VEs bajaría 55 km, permitiendo a todo consumidor con trayectos mayores a 195 km diarios lograr utilidad económica al migrar sus medios de transporte a una tecnología verde.
Figura 10
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El caso de flotillas de taxis y corporativas
El segmento de flotillas de taxis y flotillas corporativas merece especial atención debido a la particular dinámica económica del caso de su sustitución eléctrica. Variables como el alto kilometraje y el punto fijo de estacionamiento hacen de estos segmentos candidatos viables para los proyectos pilotos de introducción de VEs.
El modelo económico expuesto hasta el momento asume que el VE es recargado una vez por día, en casa por la noche, utilizando la propulsión del MCI para todo kilómetro recorrido después del rango eléctrico de 70 km. Dado el incipiente desarrollo actual de la infraestructura de recarga en México, el anterior es un supuesto razonable para el usuario particular. Sin embargo flotillas con punto fijo de encuentro y de estacionamiento tienen la posibilidad de recargar los VEs mientras esperan estacionados, inclinando la mezcla de propulsión hacia un mayor uso del motor eléctrico y aprovechan-do en mayor medida la brecha de valor ofrecida por el VE.
En base a la información recabada en entrevistas con dueños de flotillas de taxis,25 se consideró para el análisis que un VE podrá recargar al menos el equivalente al 110% de su batería (18 kWh) durante su jornada diaria de trabajo, implicando un tiempo aproximado diario de estacionamiento de 2.5 horas. Lo anterior asumiendo la instalación de una estación de recarga de 7.2 kW por cada 4 VEs en la flotilla (estaciones Nivel II). Para el análisis se consideraron los costos asociados a la inversión en estaciones DuraStation en las cantidades proporcionales descritas anteriormente, y una vida útil de 12 años para las mismas.
Figura 11
En la figura 11 puede observarse el efecto que la recarga diurna tiene sobre la relación comparativa de los CTPs respecto de los kilómetros de uso diario del vehículo. Observamos que la pendiente del CTP Volt permanece moderada hasta llegar a los 160 km, a partir de los cuales se utiliza el MCI y se reduce la brecha de valor generada por el VE. Es notable el efecto positivo que la recarga diurna ejerce a la baja sobre el punto de equilibrio de ambas tecnologías, llevándolo hasta los 195 km de uso diario.
No obstante los resultados positivos de la presente sección consideramos apropiada la realización de investigación futura para recolectar medicio-nes en campo, en flotillas de taxis como la del Aeropuerto de la Ciudad de México, que nos permitan construir un modelo de simulación probabilística
15
que pruebe los parámetros de tiempo de aparcamiento disponible para recarga, necesidades de estaciones de recarga por vehículo y kilometraje diario recorrido.
De manera análoga a las fl otillas de taxis, la dinámica económica del caso de fl otillas corporativas comparte la estructura y dinámica económica expuesta. Sin embargo los valores de los parámetros como kilometraje diario y tiempo disponible de aparcamiento diario son variantes y re-querirán de mediciones particulares a cada tipo de fl otilla. Por ejemplo, fl otillas corporativas para la prestación de servicios a domicilio son intensi-vas en kilometraje, presentando niveles de hasta 180 km/día; mientras que fl otillas corporativas para transporte de personal presentan niveles que bajan hasta los 100 km diarios.
Estímulos económicos requeridos.26 En cada una de las gráfi cas com-parativas de CTPs se puede interpretar al área contenida entre las curvas de costos (en verde) como el estímulo económico requerido para que los consumidores de cada nivel de kilometraje migren a VEs.
Figura 12
La fi gura 12 muestra el estímulo requerido para que una fl otilla de taxis o corporativa encuentre conveniencia económica en la adopción de vehículos eléctricos de acuerdo con cada nivel de kilómetros diarios de uso. Por ejemplo, dado el rango [100 km,180 km] será necesario compensar a los usuarios con incentivos equivalentes a entre 10 mil y 77 mil MXN$ sobre el precio de compra.27
Asimismo, si expresamos el estímulo económico en términos de un posible descuento a la tarifa eléctrica sobre la base de 2.20 MXN$/kWh, 28 podemos analizar el efecto que este tipo de política tendría sobre el kilometraje diario de equilibrio.
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Figura 13
Como se muestra en la fi gura 13, una disminución de 10% en la tarifa eléctrica implicaría una disminución del punto de equilibrio a 165 km. De manera análoga, una disminución de 20% en la tarifa implicaría la existencia de conveniencia económica por migrar a VEs para toda fl otilla cuyos vehículos recorran 145 km o más al día.
UNA ESTRATEGIA PARA VES ENFOCADA A FLOTILLAS
De los 34 millones de vehículos en operación en México, el 34%orman parte de fl otillas comerciales (más de 11.5 millones de vehículos). 29 Se anticipa que los propietarios de fl otillas probablemente estarían entre los primeros en adoptar VEs en México. A diferencia del propietario de un vehículo particular, quien no necesariamente basa su adquisición en un cuidadoso análisis de cos-to-benefi cio, es mucho más probable que el propietario de una fl otilla considere el costo total de propiedad de cada uno de sus vehículos durante toda su vida útil. Considerando que el costo del combustible representa más de dos terceras partes de los costos de operación de la fl otilla, el ahorro energético que ofrecen los VEs pudiera ser un factor importante en las decisiones del propietario de la fl otilla – una vez que confíe en que los VEs puedan cumplir las necesidades operativas específi cas de su empresa en materia de carga, potencia, rango de distancia y durabilidad.30 El kilometraje exacto podrá variar enorme-mente entre una y otra fl otilla en función de su uso; no obstante, los vehículos de fl otillas tienden a tener una tasa más elevada de uti-lización y una mayor predictibilidad de ruta que un vehículo de uso particular. Tienden a estacionarse en instalaciones centralizadas, y reciben un mejor mantenimiento que los vehículos de particulares. Además, muchas empresas calculan sus compromisos de responsabili-dad social como parte integral de sus decisiones empresariales.31 Por ejemplo, el Director General de Bimbo, el Lic. Daniel Servitje declara:
La innovación y el desarrollo tecnológico son un eje fundamental de las decisiones tomadas por Grupo Bimbo, con las que busca alcanzar los estándares de efi ciencia energética que le permitan hacer un mejor uso de los recursos y, al mismo tiempo, reducir el impacto en su entorno. 32
En aras de poner a prueba el desempeño de VEs y la capacidad de infraestructura, GE México y GM México lanzarán un
Considerando que el costo del combustible representa más de dos terceras partes de los
costos de operación de la fl otilla, el ahorro
energético que ofrecen los VEs pudiera ser un factor importante en las
decisiones del propietario de la fl otilla
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programa piloto en la Ciudad de México, Querétaro y Monterrey. Dicho programa consiste en el uso de una fl otilla de prueba de vehículos Chevrolet Volt para un grupo de ejecutivos y empleados de GE en México con la fi nalidad de entender las condiciones de uso, la operación de las estaciones de recarga, las fl uctuaciones en la demanda energética así como identifi car los factores económicos que faciliten la adopción de esta tecnología en México.
RECOMENDACIONES
José María Figueres, expresidente de Costa Rica y actual presidente del Carbon War Room,33 recalca que la manera más sencilla de convencer a la industria de reducir las emisio-nes de carbono es demostrarles como pueden ganar dinero apoyando la reducción de emissiones.34 Debido a que es necesaria una inversión inicial sustantiva para la conversión de una fl otilla, a continuación se enumeran algunas recomendaciones para promover la adopción de Ves entre las que se incluyen una gama de iniciativas públicas y del sector privado.
Puesto que las decisiones de adquisición de fl otillas se basan en el costo total de propiedad, estas recomendaciones se encuentran dirigidas a reducir el costo global para los op-eradores de las fl otillas; sin embargo, no incluyen subsidios directos. Por lo que en caso de que el Gobierno de México decidiera proporcionar subsidios públicos directos, se aceler-aría la tasa de adopción de VEs.
Gobierno federal
Difusión social y consulta:
• Debido a la necesidad de modifi car leyes, normas y prácticas en un período relativamente corto de tiempo, se necesita formar un foro que reúna a actores de los sectores público y privado, lo cual abriría una canal de comunicación en materia de desarrollo de infraestructura y programas de incentivos.
Programa piloto:
• Establecer programas piloto a nivel municipal, estatal y federal con las propias fl otillas, enfocándose a los vehículos que se utilicen con mayor intensidad y en las rutas más predecibles.
Precios de combustible:
• Permitir que los precios de la gasolina continúen aumentando paulatinamente hasta alcanzar los niveles internacionales de precios. En la medida que aumenta el precio de la gasolina, los VEs se vuelven más atractivos.
Suministro eléctrico: • Establecer tarifas diferenciadas por uso horario con el fi n de reducir el costo de recarga de las baterías.• El Banco de Energía de la CFE actualmente permite a generadores privados recibir créditos por energía que se suministre a la red nacional. Por otro lado, también permitir el intercambio de energía a partir del vehículo hacía la red.• Aumentar la generación de energía limpia para mejorar la efi ciencia energética de VEs.
Tecnologia de vehiculos eléctricos
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• Asegurar el desarrollo práctico e inteligente de la infraestructura que de soporte a los VEs con tecnología de Smart Grid para poder manejar el impacto que los VEs podrían tener en la red de distribución de energía.
Política fi scal: 35 • De acuerdo a las leyes fi scales mexicanas, un vehículo se debe depreciar durante un plazo de cuatro años, pero solamente hasta un máximo de $179,000 MXN.36 En este sentido se sugiere per-mitir la depreciación del precio total de compra de VEs durante los mismos cuatro años.• Las estaciones de recarga se deprecian a una tasa de 10% en línea recta durante un plazo de 10 años,37 y están sujetas a la infl ación anual.38 Por ello se sugiere permitir la depreciación del precio total de estaciones de recarga durante un plazo de 5 años.
Gobiernos municipales
Estaciones de recarga:• Establecer normas, códigos de construcción y procedimientos para el otorgamiento de permisos para la instalación y manten-imiento de estaciones de carga con la CFE.
Incentivos:• Considerar la asignación de carriles para vehículos de alta ocupación y permitir que los utilicen los VEs.• Establecer cajones de estacionamiento exclusivos para VEs.• Replicar el programa de intercambio a taxis ecológicos de la Ciudad de México,39 el cual proporcione un incentivo económico y un programa de préstamos garantizados para que propietarios de taxis adquieran VEs en otras ciudades; considerar asimismo ampliarlo a otros operadores de fl otillas.
Industria de VEs
Economías de escala:• La industria de VEs se encuentra trabajando en nuevas tec-nologías de baterías con la fi nalidad de reducir el costo de los VEs. La manufactura de VEs y sus baterías en economías de escala, también lograrán una reducción en el precio de los VEs.
Innovación:• Estandadizar los sistemas de conexión (enchufes) para la recarga de vehículos en cada tensión.• El apoyo de la industria para el desarrollo de baterías con un mayor rango facilitará el cumplimiento de las necesidades derendimiento.
Investigación:• Contratar a investigadores independientes para analizar los cos-tos de mantenimiento de VEs en comparación con vehículos con motores de combustión interna bajo las condiciones de manejo en México. Se supone que los costos de mantenimiento de un VE durante toda su vida útil serán menores, ya que no necesitanbujías, aceite de motor, mofl es, fi ltros de aire, líquido de transmis-ión o líquido para el radiador.40
• Realizar investigaciones respecto a la reutilización de baterías usadas de VEs y su mercado secundario, así como del valor residual de las baterías.
Nuevas generaciones de baterias
Programa piloto:
• Llevar a cabo programas piloto con una diversidad de tecnologías y confi guraciones de estaciones de recarga, con la fi nalidad de ofrecer más opciones y mejor información a los operadores de fl otillas respecto de este componente esencial de la infraestructura para VEs.
Operadores de fl otillas
• Todo lo anterior está dirigido ayudar que los operadores de fl otillas concluyan que tiene viabilidad económica invertir en VEs. Nuestra investigación se basó en vehículos adquiridos a precio detallista. Se puede suponer que el propietario de una fl otilla podrá adquirir los vehículos a un precio más favorable. Asimismo, se recomienda que los propietarios de fl otillas exploren plenamente opciones de arrenda-miento de tal forma que les permita dividir la inversión económica por vehículo a lo largo de un periodo más extenso de tiempo.41
CONCLUSIÓN
La reducción de emisiones de carbono mediante la introducción generalizada de VEs en fl otillas comerciales y gubernamentales está al alcance de esta generación de líderes em-presariales y gubernamentales mexicanos. Será necesario que el gobierno, los investigadores, los fabricantes y los operadores de fl otillas trabajen en conjunto para alinear los incentivos adecuados, de tal forma que la adquisición de VEs no solo sea una acción responsable, sino que también sea la decisión económica más atinada.
Aunque que se incluye a los operadores de fl otillas al fi nal de las recomendaciones, son en realidad el elemento singular de mayor impor-tancia, ya que serán las decisiones que tomen de manera independiente cientos, si no es que miles, de empresas las que determinarán el éxito o fracaso de este esfuerzo.
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REFERENCIAS
1 Mike Antich. “The State of Global Fleet Management.” Wheels.com. 2012.2 No obstante que no se incluye en el alcance de este documento, se anticipa que acciones consistentes a nivel nacional para el cumplimiento de las normas de emisiones para combustibles plasmadas en la norma federal NOM-041-SEMARNAT-2006 tendrían un impacto importante en la reducción de emisiones de GEI en México. Ventas de vehículos en México en 2011: http://www.amia.com.mx/estadisticasvm.html.3 Ley General del Cambio Climático. Junio de 2012. http://www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/LGCC.pdf. 4 Max Grunig; Marc Witt; Dominic Marcellino; Jordan Selig; Huib Van Essen. “An Overview of Electric Vehicles on the market and in development.” Comisión Europea. p. 36. Abril de 2011. http://ec.europa.eu/clima/policies/transport/vehicles/docs/d1_en.pdf.5 CO2eq es el dióxido de carbono equivalente, medida que agrupa a distintos GEIs como el óxido nitroso, metano y monóxido de carbono; expresándolos como CO2 y ponderándolos en base a su fuerza radioactiva (causante del efecto invernadero).6 Secretaría de Energía (SENER), “Prospectiva del Sector Eléctrico 2010 – 2025.” México, 2010. 7 Las emisiones de la cadena de suministro de la gasolina incluyen emisiones generadas por las actividades de perforación, transporte de crudo, refi nación y transporte del producto refi nado.8Programa GEI México, “Factor de Emisión Eléctrico 2010”. Factor de emisión eléctrico 2010 de 0.4946 TonCO2eq/MWh. http://www.geimexico.org/factor.html.9 Green House Gas Emissions, Tailpipe and upstream GHG. 2012. http://www.fueleconomy.gov/feg/Find.do?action=sbs&id=31371&id=31315&#tab2.10 Efi ciencia energética de los vehículos y contenido energético de 33.7 kWh/galón de gasolina. 2012. http://www.fueleconomy.gov/feg/Find.do?action=sbs&id=32545&id=32655.11Precio residencial de CFE asumiendo mezcla de 15% tarifa de consumo bajo (primeros 75 kWh), 10% tarifa de consumo medio (siguientes 50 kWh) y 75% tarifa de consumo alto (todo kWh restante). 12 Precio de la gasolina Premium publicado por la Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SHCP) para el 12/2012, convertido a kWh bajo el factor de conversión 1 galón = 33.7 kWh. http://www.fueleconomy.gov .13CAF. “Desarrollo Urbano y Movilidad en América Latina. Corporación Andina de Fomento (CAF). 2011.14 TIIE promedio en 2012: Tasa Interbancaria de Equilibrio o tasa libre de riesgo Mexicana. http://www.banxico.org.mx/portal-mercado-valores/index.html.15Efi ciencia energética de los vehículos. http://www.fueleconomy.gov/feg/Find.do?action=sbs&id=32545&id=32655.16 La frase en latín caeteris paribus se traduce como “en el supuesto que todos los demás aspectos permanezcan sin cambio o se mantengan constantes.”17 CAF, “Observatorio de Movilidad Urbana”, 2009. Disponible en: omu.caf.com/media/15703/omu_ciudad_ciudad_de_méxico.xls18 Boston Consulting Group. “The Comeback of the Electric Car”. p. 8. 2009. http://www.bcg.com/documents/fi le15404.pdf.19 e.g. economías de escala en los cuartos secos necesarios para la producción de baterías de litio. Cuartos secos típicamente tienen bajos niveles de polvo, microbios y vapores de agua.20 Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SHCP). Informe de Contabilidad, p. 166. http://www.apartados.hacienda.gob.mx/contabilidad/documentos/informe_cuenta/2000/temas/tomo/r00g06.pdf.21 Cálculo asumiendo una batería de 16.5 kWh, un costo por kWh de US$600 y un precio de US$41,000.22 Cálculo asumiendo una batería de 24 kWh, un costo por kWh de US$600 y un precio de US$35,000.23 McKinsey & Company, “Battery technology charges ahead”, Julio 2012. https://www.mckinseyquar terly.com/Battery_technology_charges_ahead_2997#.24 Suponiendo que la reducción en costo se transfi era íntegra al consumidor.25 Entrevista con Taxistas Unidos Grupo Águilas A.C. y Sitio de Taxis Casablanca A.C.26 La presente subsección, Estímulos económicos requeridos, se refi ere al caso de fl otillas corporativas o de taxis, por lo que aplican todos los supuestos hechos al respecto de ese segmento.27 El estímulo se encuentra expresado a valor presente, por lo que puede ser entendido como un monto recibido al momento de la compra del vehículo.28 Tarifa residencial de CFE asumiendo mezcla de 15% tarifa de consumo bajo (primeros 75 kWh), 10% tarifa de consumo medio (siguientes 50 kWh) y 75% tarifa de consumo alto (todo kWh restante).29 Mike Antich. “The State of Global Fleet Management.” Wheels.com. 2012. p. 22.https://www.wheels.com/public/getdoc/c6b586c4-85f2-4aef-a332-86e3a93d2511/AUTOF_20-31FN.aspx.30 Electrifi cation Coalition. “Fleet electrifi cation roadmap: revolutionizing transportation and achieving energy security.” November 2010. http://www.rmi.org/Content/Files/Fleet%20Electrifi cation%20Roadmap.pdf.31 Electrifi cation Coalition. “Fleet electrifi cation roadmap: revolutionizing transportation and achieving energy security.” Noviembre de 2010. http://www.rmi.org/Content/Files/Fleet%20Electrifi cation%20Roadmap.pdf .32 Grupo Bimbo anticipa realizar una inversión de más de $1,400 millones de dólares en vehículos de bajas emisiones – tanto a gasolina como gas natural – y agregará más de 40,000 vehículos de bajas emisiones a su fl otilla de distribución en 2013 y 2014. “Daniel Servitje, la Voz de las Empresas Sustentables en la Cumbre Negocios Verdes.” Boletín de prensa, Grupo Bimbo, 2º de sept. de 2012. http://www.grupobimbo.com/es/sala-de-prensa/comunicados-de-prensa/2012/230/daniel-servitje-la-voz-de-las-empresas-sustentables-en-la-cumbre-negocios-verdes.html.33 http://www.carbonwarroom.com.34 José María Figueres. Desayuno-recepción. Clean Energy San Diego: Breakfast Reception with Jose Maria Figueres, Ex-Presidente de Costa Rica y Presi-dente actual de Carbon War Room. CleanTECH San Diego, CA, 27 de junio de 2012.Existe el precedente para la depreciación acelerada de combustibles más limpios para la generación de energía debido a que evitan degradación ambiental. 35 Ley de Impuestos Sobre la Renta, Articulo 41. http://www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/82.pdf36 Ley de Impuestos Sobre la Renta, Articulo 41. http://www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/82.pdf37 Ley de Impuestos Sobre la Renta, Articulo 41. http://www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/82.pdf38Ley de Impuestos Sobre la Renta, Articulo 37. http://www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/82.pdf39“Programa para el fi nanciamiento de la sustitución obligatoria de los vehículos 2002 y de años anteriores, que proporcionan el Servicio de TransportePúblico Individual de Pasajeros “Taxi”, en el Distrito Federal.” Gaceta Ofi cial del Distrito Federal, No. 1360, 28 de mayo de 2012, p. 5. http://www.conse-jeria.df.gob.mx/uploads/gacetas/4fc043d82fa82.pdf.40John Volker. Rocky Mountain Institute. “Five Real-World Facts about Electric Cars.” 27 de junio de 2012. http://blog.rmi.org/blog_Five_Real_World_Facts_AboutElectric_Cars41 Mike Antich. “The State of Global Fleet Management.” Wheels.com. 2012.
APÉNDICE
Tipos de VEs
Tipo de VE Sistema de energía Vehículo eléctrico híbrido Gasolina + Batería VE híbrido de recarga (VEHRs) Gasolina + Batería + Recarga eléctrica VE de Batería (VEBs) Batería + Recarga eléctrica VE de largo alcance (VE-LA) Gasolina + Generador + Batería + Recarga eléctrica
Fuente: conEdison. 2012. http://www.coned.com/electricvehicles/types_of_EVs.asp.
Tipos de estaciones de recarga
Estación VoltajeTiempo de recarga Ubicación Costo
Nivel 1 120V 11 horas Residencial y comercial
Inicia en US$0
Nivel 2 240V 3 a 8 horas Comercial US$5,000 a US$15,000 Nivel 3 480V 20 - 30 min Comercial US$25,000 a US$75,000
Fuente: conEdison. 2012. http://www.coned.com/electricvehicles/charging_my_ev.asp. Ameren. 2012. http://www.ameren.com/Environment/ElectricVehicles/Pages/VehicleCharging.aspx
Ejemplo de operación de una red de recarga: el modelo de Málaga, España
A través de un piloto proyecto a gran escala que utiliza 200 vehículos eléctricos (VEs) en Málaga, Zero Emissions Mobility to All (ZEM2ALL), se validarán tecnologías, sistemas y necesidades de usuarios para futuros proyectos de recarga.
Actualmente el proyecto ZEM2ALL se encuentra finalizando la fase de instalación de las nuevas tecnologías de recarga para vehículos eléctricos en Málaga. La red de recarga de ZEM2ALL incluye áreas de generación y almacenamiento distribuidos, comunicaciones y sistemas, automatización de la red, smart-metering (telegestión), vehículo eléctrico y eficiencia energética.
Es un programa a cuatro años con un presupuesto de 60 millones de euros que permite probar nuevos servicios asociados a la movilidad eléctrica. Los vehículos eléctricos se conectaran en tiempo real con un centro de control que monitorizará el comportamiento del vehículo en todo momento. Según el Ayuntamiento de Málaga en una serie de emplazamientos estratégicos de la ciudad y alrededores se instalarán 200 puntos inteligentes de carga en los aparcamientos de los usuarios, seis usaran tecnología V2G (Vehicle to Grid) y otros 23 de recarga rápida.
20
El proyecto en Málaga forma parte del programa Smart Cities for Andalucía, mismo que incluye un marco jurídico para el fomento de VEs.
Supuestos de Análisis económico y ambiental
En la sección Reducción de emisiones de CO�eq se asume lo siguiente:
Mezcla de generación de energía eléctrica observada en México durante 2009: 52% gas natural, 17% combustóleo, 12% carbón, 11% hidráulica, 4.5% uranio, 3% geotérmica y eólica y 0.5% diesel
Factor de emisiones de GEIs por kWh de .4946 TonCO2eq/MWh Las emisiones de la cadena de suministro de la gasolina incluyen emisiones
generadas por las actividades de perforación, transporte de crudo, refinación y transporte del producto refinado; y excluyen las misiones de la cadena de manufactura del vehículo
Contenido energético de 1 galón de gasolina: 33.7 kWh Tipo de manejo 90% urbano y 10% carretera
Con respecto a los vehículos comparados se asume lo siguiente:
Rendimiento del motor eléctrico del Chevrolet Volt: 4.47 km/kWh Rendimiento del MCI del Chevrolet Volt: 15.46 km/l Batería del Chevrolet Volt de 16.5 kWh Rendimiento del Chevrolet Cruze: 11.49 km/l Precio de venta del Volt: 400,000 MXN$ Precio de venta del Cruze: 224,100 MXN$
Para el caso general de comparación del costo total de propiedad (CTP) se asume lo siguiente a menos que se indique lo contrario (por análisis de sensibilidad):
Precio de la gasolina Magna y Premium publicado por la Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SHCP) para el 12/2012 de 10.46 y 11.04 MXN$ respectivamente
Tarifa eléctrica residencial de CFE de 2.19 MXN$/kWh, asumiendo mezcla de 15% tarifa de consumo bajo, 10% tarifa de consumo medio y 75% tarifa de consumo alto
Vida útil de los vehículos de 8 años Tasa Interbancaria de Equilibrio de 5.2% anual Una única carga diaria de la batería del VE, en casa durante la noche Para el análisis de sensibilidad sobre reducción en el costo por kWh de la
batería se asume que la reducción en costo es transferida al consumidor final
Para el caso de flotas de taxis o corporativas se asume lo siguiente a menos que se indique lo contrario (por análisis de sensibilidad):
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Tiempo de aparcamiento durante la jornada laboral de 2.5 horas Estaciones de recarga de 7.2 kW de potencia (nivel II) Razón de 4 VEs de la flota por estación de recarga Costo de las estaciones de recarga DuraStation de US$ 32,500 Vida útil de las estaciones de recarga de 12 años
AméricasInstituto de
las
C O N E L A P O Y O D E :
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