FUNCIÓN: ¿Qué tal?

Jamie Fox, analista principal de agencia líderAnálisis de interacción , tiene más de 15 años de experiencia en inteligencia de mercado que abarca componentes para vehículos comerciales, incluidos los vehículos eléctricos. Aquí, considera los diferenciales cruciales del tren motriz eléctrico para vehículos todo terreno.

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Después de haber escrito varios informes sobre sistemas de propulsión todoterreno y de carretera, ahora, mientras lanzamos nuestro último informe sobre sistemas de propulsión todoterreno, estoy en una buena posición para reflexionar sobre las diferencias. A un nivel muy amplio hay muchas similitudes. Por ejemplo, con el tiempo el mercado sustituirá progresivamente el diésel por sistemas de propulsión alternativos, la tendencia en las nuevas tecnologías no es hacia los vehículos híbridos ni en carretera ni en todoterreno, y la infraestructura de carga y repostaje sigue siendo un problema importante y difícil de resolver. Competidores similares, como Dana, Bosch y Ballard, operan en ambos mercados, y las baterías de níquel, manganeso y cobalto (NMC) y de fosfato de iones de litio (LFP) dominan en ambas áreas.

Sin embargo, si profundiza un poco más, verá algunas diferencias significativas entre los sistemas de propulsión todoterreno y de carretera que los proveedores de componentes, los fabricantes de equipos originales y otros deben tener en cuenta.

Diversidad del mercado todoterreno.

Si tiene un producto que se puede utilizar en un camión de carga mediana, no es difícil adaptarlo (o crear un nuevo producto) para un camión de carga pesada. El sistema de propulsión de un camión de distribución es muy similar al de un camión de largo recorrido de un tamaño determinado. Si fuera necesario, podría utilizar exactamente el mismo sistema de propulsión o uno muy similar para ambos fines. Los autobuses/autocares interurbanos tienen un diseño diferente al de los autobuses urbanos, pero no difieren dramáticamente, y el diseño básico del sistema de propulsión y los componentes elegidos pueden ser similares.

El todoterreno, con alrededor de 6 millones de vehículos vendidos en 2022, es similar al tamaño del mercado de camiones y autobuses (si incluimos camionetas y furgonetas, entonces los camiones son mucho más grandes), pero la diversidad es mucho mayor. El sector todoterreno abarca tractores, cargadoras de ruedas, retroexcavadoras, minicargadoras/cargadoras sobre orugas, topadoras, plataformas aéreas de trabajo, tractores, cosechadoras, manipuladores telescópicos, camiones volquete y otros, cada uno con requisitos de uso y diseños de sistemas de propulsión muy diferentes. Ninguno de los componentes del tren motriz utilizados en un pequeño montacargas manual podría reutilizarse en una excavadora grande.

Ciertamente no es un producto que sirva para todos. Dirigirse al mercado todoterreno probablemente signifique encontrar su nicho. Una estrategia más amplia requiere una variedad de productos diferentes y trabajar estrechamente con los clientes en los diseños. Esto requerirá tiempo, energía y dinero.

Ambiente más duro

Los entornos todoterreno incluyen minas, obras de construcción y granjas que tienden a tener mucho más polvo, suciedad y otros materiales en el aire. A veces, los entornos pueden ser ruidosos, el terreno es menos suave y el rango de requisitos de velocidad y aceleración puede ser mayor. Todo esto debe tenerse en cuenta en el diseño de un sistema de propulsión y en la selección de componentes. A veces, esto significará pocos cambios en un producto de carretera existente, o simplemente en una cubierta protectora. En la mayoría de los casos, es posible que se requiera un diseño completamente diferente o incluso productos totalmente personalizados.

El polvo y la suciedad son una preocupación particular para los sistemas de pilas de combustible, lo que hace que su adopción sea un poco más desafiante. Si bien la pila de combustible no tiene por qué ser fundamentalmente diferente, necesita una mejor protección del medio ambiente que la de la carretera y un cambio de filtros más regular. JCB ha dicho que las pilas de combustible pueden no estar a la altura de la tarea para todo terreno, sin embargo, en nuestra opinión, se necesitan más pruebas por parte de una variedad de fabricantes.

La electrificación todoterreno es más lenta (en vehículos pesados)

Sería extraño visitar una feria de camiones o autobuses y encontrar pocos vehículos eléctricos en exhibición, poca discusión sobre el tema de la electrificación o poco interés en ella, pero en la feria de construcción ConExpo de marzo de 2023 en Las Vegas, por ejemplo, muy pocos. Se anunciaron nuevos vehículos eléctricos.

Sin embargo, el lento ritmo de la electrificación no significa que los proveedores deban evitar este mercado. El volumen llegará más tarde y tiende a ganarlo quienes invierten temprano. El momento para invertir en nuevos productos o ampliar sustancialmente las ofertas existentes variará según las necesidades de la empresa, la tecnología existente, la región de destino y el segmento. En la práctica, 2023 o 2024 será un buen momento para invertir en muchos casos para que la disponibilidad de productos de una empresa y las relaciones con los clientes puedan satisfacer la demanda y mantenerse por delante de los competidores a mediados y segunda mitad de la década.

Para aclarar, las carretillas elevadoras ya eran un 64% eléctricas en 2022 (incluida una pequeña cantidad con celdas de combustible), las plataformas elevadoras de tijera eran un 89% y las plataformas elevadoras un 25%. Debido en gran parte a estas categorías, 1,5 millones (o el 27%) de vehículos/máquinas todoterreno cubiertos por este informe ya eran eléctricos en 2022. Sin embargo, si excluimos estas categorías, los vehículos totalmente eléctricos en 2022 no alcanzaron ni siquiera el 0,1%. Se prevé que el porcentaje para 2027 sea poco menos del 1% y alrededor del 5% para 2030. Se trata de un ritmo mucho más lento que el de la electrificación en el mercado de camiones y autobuses.

El siguiente gráfico compara el transporte en carretera (camiones de más de 6 toneladas y autobuses) y todo terreno (todas las categorías incluidas en nuestra investigación excepto carretilla elevadora, tijera y pluma). Se prevé que la penetración de mercado del 3% de la electrificación en carretera en 2021 se alcance en 2029 en todo terreno.

Se espera que el crecimiento de la electrificación todoterreno sea lento a lo largo de la década

Componentes caros

Recopilar precios tanto para vehículos todoterreno como para vehículos todo terreno me ha ayudado a refinar los datos al compararlos entre sí, y en muchos casos las diferencias significativas en los precios entre los sectores tienen mucho sentido.

A diferencia del mercado de camiones, no se puede producir un motor y luego utilizar el mismo o uno similar en muchos tipos diferentes de equipos fuera de carretera debido a los ciclos de trabajo y los requisitos de potencia y par muy diferentes, así como a los tamaños muy diferentes de las máquinas. Esto, combinado con los menores volúmenes en el sector todoterreno, significa que los motores y los inversores son en promedio un 46% más caros por kW en el sector todoterreno, según los datos de nuestros informes.

Nuestra investigación también ha indicado que los paquetes de baterías fuera de carretera son un 41% más caros por kWh en todo terreno que en carretera (camiones y autobuses de servicio mediano y pesado). En el caso de los vehículos ligeros, la diferencia es aún mayor. El coste de las células sigue siendo similar, pero el embalaje requiere más trabajo debido a las diferencias en el nivel de robustez, espacio y fiabilidad. Los mismos módulos no se pueden reutilizar en más casos.

Esto varía sustancialmente según la aplicación. Los montacargas, que en algunos casos pueden usar baterías de plomo-ácido y tienen mayor volumen y mercantilización que la mayoría de los vehículos todoterreno, tienen un precio de batería incluso más bajo que los camiones. En un caso extremo, digamos una máquina especializada muy grande para minería donde sólo se podrían producir 5 o 10 unidades eléctricas, el precio del paquete de baterías por kWh podría ser más del doble que el del caso en carretera.

Casi todo el coste adicional de un tren motriz electrificado todoterreno proviene del paquete de baterías. Los costes de las pilas de combustible son sólo ligeramente superiores (debido al volumen), y los cargadores a bordo también son sólo ligeramente superiores. Los convertidores CC-CC suelen ser menos costosos en trabajos fuera de carretera, debido al menor rango de voltaje.

El todoterreno tiene menos competencia, por ahora

Es raro ver una empresa especializada únicamente en todoterreno. La mayoría de las empresas se centran en ambos, o sólo en la carretera (por ahora). En lo que respecta a la carretera en los últimos años, estamos empezando a escuchar comentarios como “océano rojo”, “baño de sangre”, “20 empresas pujando por el mismo presupuesto”. En todoterreno, esto es menos común. En todo caso, parece clara la necesidad de que más proveedores ingresen al mercado para ayudar a impulsar la innovación y la reducción de precios.

Para la mayoría de los camiones y autobuses (al menos en entornos urbanos y no en largas distancias), los BEV claramente ya están ganando la batalla por el futuro. Pero en el off-road hay situaciones que son fundamentalmente difíciles de afrontar con un BEV (como los vehículos extremadamente pesados ​​o los que funcionan más de 15 horas al día). Los vehículos de hidrógeno, tanto de pila de combustible como de motor de combustión interna, en teoría tienen más oportunidades de encontrar nichos. Dicho esto, actualmente prevemos que se venderán más vehículos de hidrógeno en camiones que todoterreno debido a dónde se están centrando los fabricantes en este momento. Y también prevemos muchos más BEV que hidrógeno todoterreno. Pero no es un trato cerrado. Hay mucho por lo que jugar.

En 2022, el paquete de baterías representó más de la mitad del dinero destinado al transporte en carretera. En todoterreno es sólo el 38%. Basándonos en esta evidencia empírica, creemos que la razón en algunos casos podría ser la necesidad de una potencia máxima más alta (lo que significa motores e inversores más caros) y la falta de ansiedad por el alcance (en todo terreno, a menudo estás cerca de las instalaciones de tu empresa, por lo que hay menos). margen de error requerido en el paquete de baterías).

Se habla mucho de los ejes eléctricos en carretera. Ha sido un tema candente durante al menos un par de años. Pero en el todoterreno, los fabricantes no se centran en esto. Probablemente esto se deba a la diferente forma y, por tanto, a la arquitectura requerida de los vehículos todoterreno. La menor necesidad de formas aerodinámicas también puede ser un factor en la forma en que se empaquetan los componentes.

En carretera, los motores de imanes permanentes dominan con poco más del 90% de las unidades y los ingresos. Pero fuera de la carretera, nuestros datos muestran que la inducción y la desgana sincrónica tienen un papel que desempeñar en una proporción mucho mayor.

En conclusión

En resumen, el todoterreno es un entorno más duro y diverso con una electrificación más lenta, mientras que el todoterreno tiene mayor volumen, más proveedores y precios más bajos. Ambos mercados ofrecen buenas oportunidades para los proveedores.

Nuestro nuevo informe Off-Road Powertrain, recién publicado, ya está disponible.