Consumo de energía para vehículos eléctricos (EV)

Recientemente (diciembre de 2018) tuve la oportunidad de pensar y leer sobre el crecimiento de los vehículos eléctricos (EV) y sus requisitos energéticos. No debería sorprenderle a nadie que los vehículos eléctricos estén aquí para quedarse, y la lenta desaparición del motor de combustión interna (ICE) en los próximos diez años parece cierta. 

Lo primero que hice fue tratar de responder la mayor pregunta de todas, ¿cuánta energía eléctrica se necesitaría para convertir el 100% de automóviles de combustión interna a vehículos eléctricos? Me concentré en EE.UU para este ejemplo, ya que es donde tengo los datos más claros. La gente ha hecho esto antes, por supuesto, pero por lo general comienzan con el consumo de energía del automóvil. Para mí, se trata de las eficiencias de la transferencia de energía desde la estación de carga al propio vehículo. Ahora tenemos datos más claros sobre la energía eléctrica utilizada en la carga súper rápida y hasta qué punto puede conducir ese automóvil con la carga dada.

Algunas advertencias y aclaraciones (sé que los cálculos de "por atrás de un sobre" pueden realizarse en un orden de magnitud o más). Estoy asumiendo:

• Periodo de tiempo: 2018 como línea de base

• Conversión a eléctrica: conversión completa de ICE a EV en el periodo de tiempo actual

• La carga más rápida del automóvil: la capacidad de cargar un automóvil en el mismo período de tiempo que el necesario para llenar el tanque (de gasolina) y la disponibilidad de estaciones de carga en ruta son los mayores inconvenientes para los vehículos eléctricos en viajes de larga distancia

• Vehículos: la categoría de todos los "vehículos" se puede aproximar a "todos los coches" (he agrupado camiones y motos bajo los coches).

• Eficiencia: I00% de eficiencia en la transferencia de energía de la red a la estación de carga.

Comencemos con la cifra  de todos los vehículos motorizados en la carretera en los EE. UU,  que está alrededor de los 275 millones. Para una línea de base, actualmente hay menos de 1 millón de EV en carretera en 2018. Los  Estados Unidos producen alrededor de 4 billones (4 * 10^12) kW.hrs por año (sí: eso es billones de kilovatios hora), que se producen principalmente a partir de la quema de combustibles fósiles. La carga rápida a 450kW durante 3 minutos permite que un automóvil se mueva 62 millas. Este fue un dato clave faltante hasta hace muy poco. 

Ahora asumamos que el kilometraje promedio de un auto en Estados Unidos es de 13.500 millas por año resultando en el requerimiento de aumentar la producción de energía eléctrica en los Estados Unidos en aproximadamente un 35% sobre el estimado de 2018. 

¿Mostrar mi trabajo? ¡Estaría complacido!

Agradecería comentarios y correcciones, como siempre.

¡Saludos!   Andy