En un reportaje de Infoauto, el presidente mundial de Toyota, Akio Toyoda, declaró que apostar por los automóviles eléctricos es un error. Según lo publicado por el medio especializado, el responsable de la automotriz japonesa habría dicho que “obligar a todo el mundo a comprar coches eléctricos no es el camino a seguir (…) que la transición no puede precipitarse y que apostar por los vehículos eléctricos tendría enormes repercusiones en toda la industria automovilística”.
El importante referente de la industria del transporte se inclina por una transición de vehículos híbridos porque los puramente eléctricos siguen siendo mucho más contaminantes.
«El nieto del fundador de Toyota afirma que la empresa ha vendido unos 27 millones de híbridos desde el lanzamiento de la primera generación del Prius en 1997. Según él, esos híbridos han tenido la misma huella de carbono que nueve 
millones de vehículos totalmente eléctricos, si se añade a la ecuación la producción de baterías y vehículos».
Las declaraciones del presidente de Toyota generaron todo tipo de comentarios; incluso algunos sostienen que la automotriz está rezagada en el desarrollo de automóviles puramente eléctricos, pero la realidad parece ser otra, ya que al año pasado, Toyota fue el mayor fabricante de automóviles del mundo por quinto año consecutivo, y si bien es cierto que en materia de vehículos eléctricos Toyota está detrás de la competencia, su participación en el mercado está más que compensada por su tecnología de autos híbridos, mientras que el resto de modelos con motor de combustión interna sigue vendiéndose muy bien.
«Akio Toyoda dijo en una ocasión que los VE nunca superarían el 30% de cuota de mercado y defendió que la industria debería centrarse en los híbridos y los combustibles sintéticos. Aunque ha admitido que el Mirai ha sido un fracaso comercial, Toyota sigue apostando por el hidrógeno y ve potencial en combinarlo con motores de combustión. Al mismo tiempo, está ayudando a BMW a lanzar su primer vehículo de hidrógeno, que llegará a la producción en serie en 2028».
La opinión de Axion Energy
Aunque la opinión de Axion podría interpretarse como sesgada, hay que aclarar que la empresa no se piensa a sí misma como petrolera, sino como una proveedora de energía, por lo que la información que brinda su unidad Axion Energy (AE) debería tomarse como objetiva.
La compañía realiza un planteo interesante sobre las tecnologías eléctricas para el futuro de los automóviles, apelando a preguntas como: ¿Cuáles son las contras de usar un auto eléctrico? La respuesta de AE es que “el uso de los autos eléctricos crece considerablemente a medida que pasan los años. Entre los principales motivos por los que los conductores los eligen se destaca el positivo efecto que causan en el ambiente, debido a que no emiten gases de efecto invernadero ni contaminantes locales. Además, a nivel económico, las recargas eléctricas son menos costosas que las de combustibles fósiles, y al mismo tiempo su motor prácticamente no emite sonido, por lo que reduce la contaminación auditiva. De acuerdo a Techopedia, de 2012 a 2022 el número de vehículos eléctricos vendidos cada año en todo el mundo experimentó un notable crecimiento de 18.000 coches a poco más de 10 millones; y se calcula que para este año el número total en todo el mundo ascenderá a 76 millones”.
No obstante la aceptación que podría tener este tipo de vehículos, AE informa que “uno de los puntos centrales que hacen dudar de esta clase de autos es su batería. Una débil ofrecerá un menor rendimiento y una decepción importante, ya que el vehículo lógicamente no estará a la altura de las expectativas. De todos modos, algunos estudios recientes demostraron que las actuales tienen una mayor capacidad que las de años anteriores. Hoy en día, los avances tecnológicos han reducido el desgaste anual (…) Ahora se estima que podrían rendir en buena forma unos 20 años, o más”, dice Axion.
Contaminación no considerada
“Los vehículos eléctricos –dice AE– tienen su lado contaminante o menos sano desde el punto de vista ambiental por las emisiones de polvo fino producto de la abrasión de los neumáticos y los frenos. Una investigación alemana reveló que estos coches generan más partículas en suspensión que los de combustión. La razón de la mayor generación de partículas es que tienen un peso mayor por la batería, lo que obliga a la instalación de neumáticos con los flancos reforzados, que contienen materiales especiales para reducir la fricción con el asfalto y optimizar el rendimiento. Con estos puntos se llegó a la conclusión de que los frenos se desgastan por el aumento del peso. Estos y los neumáticos llegan a padecer hasta 1.850 veces más daño que los modelos clásicos de combustión, que es lo que provoca la distribución de diferentes tipos de partículas que pueden llegar a ser muy negativas”, agrega el informe.
A la contaminación no siempre considerada, hay que agregarle la que se conoce, entre ellas está la producción de las baterías, su disposición al final de su vida útil, y la generación de energía eléctrica para la recarga…
A la contaminación no siempre considerada, hay que agregarle la que se conoce; entre ellas está la producción de las baterías, su disposición al final de su vida útil; y la generación de energía eléctrica para la recarga, la cual es importante porque hay que tener puntos para enchufar los vehículos, líneas de distribución y una generación que no provenga de centrales térmicas alimentadas con combustibles fósiles. En otras palabras, hay que hacer las cuentas muy prolijamente para establecer si el esfuerzo vale la pena.
La electricidad en el vuelo
Y llegamos a los vehículos eléctricos que ya están realizando las primeras pruebas de vuelo o en estado avanzado de diseño y fabricación.
El portal startpac.com ha llevado a cabo una investigación sobre el futuro de la aviación eléctrica y su real potencial. Bajo el título “Cómo las baterías impulsarán los cielos”, el portal describe su visión sobre estas aeronaves y los desafíos que han detectado.
“El vuelo convencional tiene problemas obvios. Es ruidoso, contaminante y caro. Da la sensación de ser una industria estancada. Pero la solución está impulsada por la nueva ciencia de las baterías (…) Los desafíos son reales. El camino no es fácil. Aun así, un futuro con cielos más limpios y tranquilos ya está despegando”, dice el portal.
Aviones eléctricos vs. aviones convencionales
“El complejo motor de combustión con miles de piezas móviles está en vías de desaparecer (…) En su lugar, se ha instalado un potente y sencillo motor eléctrico. Su eficiencia es asombrosa, convirtiendo más del 90 % de la energía eléctrica en empuje. Si se comparan con los motores convencionales, se verá que los motores de pistón alcanzan una eficiencia del 32/35 , mientras que los turbohélices alcanzan el 45/50, la diferencia es notable. Las ventajas comienzan desde el momento en que un avión eléctrico entra en servicio. El silencioso zumbido de un motor eléctrico sustituye al rugido de una turbina. Cero emisiones en el punto de uso significa cero CO₂. Su diseño más sencillo, con muchas menos piezas móviles, reduce drásticamente los costes de mantenimiento. Esta reinvención va más allá del motor. En las aeronaves convencionales, el sistema eléctrico es secundario: alimenta la aviónica, las luces y los instrumentos, mientras que los motores proporcionan el empuje. En una aeronave propulsada por baterías, el sistema eléctrico se convierte en el principal. Ahora debe suministrar megavatios de potencia a los motores de propulsión, manteniendo los mismos estándares de fiabilidad. Este cambio arquitectónico convierte al sistema eléctrico en el verdadero corazón de la máquina, lo que exige enfoques completamente nuevos para la distribución de energía, la gestión térmica y la redundancia.
Tecnología de baterías para la aviación eléctrica
Según el artículo, la batería de una aeronave eléctrica es la clave, por lo que en el futuro este tipo de aviación depende del progreso en tres frentes: la química de las celdas, el software que las protege y la infraestructura terrestre para recargarlas.
Químicas actuales de las baterías
“Los aviones eléctricos actuales funcionan con baterías de iones de litio. No todas las composiciones químicas de iones de litio tienen el mismo rendimiento. Las celdas de litio, níquel, manganeso y óxido de cobalto (NMC) almacenan entre 150 y 220 Wh/kg. Esta alta densidad energética maximiza la autonomía (…) Una batería de aviación es un sistema inteligente de automonitoreo. El Sistema de Gestión de Baterías (BMS) monitoriza continuamente el voltaje, la corriente y la temperatura en cada celda. Su función más importante es prevenir la fuga térmica. Este componente garantiza el funcionamiento seguro de la batería en todas las condiciones de vuelo”, dice Startpac.
Una de las limitaciones de esta tecnología está en la infraestructura que necesita para recargar rápidamente las aeronaves. Este es un problema que aún pesa en el desarrollo de toda la tecnología eléctrica.
Desafíos en la electrificación de la aviación
”La física impone límites estrictos a las aeronaves propulsadas por baterías. Tres restricciones predominan: el almacenamiento de energía, la distribución del peso y los plazos de certificación. El factor más importante que define el potencial de una aeronave es la densidad energética de su batería. El combustible para aviones almacena aproximadamente 12.000 vatios-hora por kilogramo. Las baterías actuales de iones de litio pueden alcanzar, como máximo, unos 330 Wh/kg. La eficiencia del 90 % de un motor eléctrico, frente al 45 % o el 50 % de un turbohélice, ayuda a reducir la diferencia, sin embargo, el combustible para aviones aún conserva entre 19 y 27 veces más potencia útil para el mismo peso. Este problema de física limita gravemente la autonomía de los aviones eléctricos. Los aviones eléctricos actuales tienen un alcance de aproximadamente 160 millas náuticas con una sola carga, y las normas de vuelo que exigen reservas y alternativas suelen limitar las misiones comerciales a menos de 150 millas náuticas”, explica la investigación.
Consideraciones de peso y estructura
“Un avión convencional se vuelve más ligero a medida que vuela. Un avión de baterías, no. Aterriza con el mismo peso con el que despegó. Ese peso adicional se agrava durante el vuelo. La estructura necesita refuerzos. El tren de aterrizaje necesita ser reforzado. Cada componente estructural paga el precio de transportar baterías que nunca se vuelven más ligeras”.
Los reguladores saben cómo certificar un motor a reacción, pero aún debaten sobre las normas para un sistema de baterías de alto voltaje y varias toneladas. Se están creando nuevas normas de seguridad para evaluar modos de fallo inéditos. Para los fabricantes de aeronaves, este proceso de certificación, aún sin probar, es lento, complejo y costoso, afirma startpac.com.
Infraestructura
Aunque se dispusiera de un avión perfecto, habría que considerar dónde reabastecerlo de energía. Un puñado de aviones cargándose simultáneamente podría fácilmente saturar la red eléctrica de un aeropuerto regional y, para poder contar con 
el suministro adecuado, será necesario que se realicen inversiones multimillonarias. Sin estándares de carga universales, los aeropuertos dudan en invertir en equipos que podrían ser muy difíciles de amortizar.
Ahora bien, ¿por qué esperar a que un avión se cargue cuando solo bastaría con cambiar la batería? Esta solución permite que un avión vuelva a volar en minutos. Una batería agotada simplemente se retira y se reemplaza por una completamente cargada. La recarga de la batería extraída puede realizarse a un ritmo más lento y saludable, evitando sobrecargar la red eléctrica del aeropuerto. Está claro que ese procedimiento demandará almacenamiento y logística que tienen sus propias limitaciones y sistemas de seguridad.
”Para superar el problema de la autonomía, una aeronave híbrida eléctrica complementa las baterías con una pequeña turbina o pila de combustible como extensor de autonomía. El ES-30 de Heart Aerospace ofrecería una autonomía totalmente eléctrica de 200 km y una autonomía híbrida total de hasta 400 km con 30 pasajeros, que se amplía a 800 km con una carga útil reducida. Ampaire modernizó un Cessna 337 con un sistema híbrido que reduce el consumo de combustible entre un 40 y un 50 % . Estas aeronaves reducen las emisiones ahora, en lugar de esperar a mejores baterías”, expone el portal.
La respuesta a la generación de energía
“La transición a la aviación eléctrica se ve impulsada por beneficios tanto ambientales como económicos. La promesa de vuelos con cero emisiones es significativa. Un motor eléctrico no genera contaminación local. Sin embargo, el beneficio ambiental total depende completamente de cómo se produce la electricidad para la carga. La energía de un parque solar es limpia; la de una central de carbón, no. La contaminación acústica también se reduce drásticamente: los motores eléctricos funcionan a niveles de decibelios significativamente más bajos que las turbinas, lo que reduce el impacto acústico en las comunidades cercanas a aeropuertos y rutas de vuelo. En términos económicos, el modelo se invierte. Los altos costos iniciales de las aeronaves y la infraestructura de carga se compensan con costos de energía y mantenimiento significativamente más bajos. Para que esto funcione, los aeropuertos deben evolucionar hacia el aeropuerto ecológico del futuro, con generación de energía renovable in situ y almacenamiento de energía para satisfacer la demanda. Una economía circular para las baterías, mediante un reciclaje robusto y aplicaciones de segunda vida, también es esencial para una verdadera sostenibilidad a largo plazo”, dice startpac.com.
