EY refere-se à organização global e pode se referir a uma ou mais das firmas-membro da Ernst & Young Global Limited, cada uma das quais é uma entidade legal separada. A Ernst & Young Global Limited, uma empresa britânica limitada por garantia, não presta serviços a clientes.
Pesquisas Recentes
À medida que a eMobility se acelera, as concessionárias podem mover EVs para a via rápida?
Como a eMobility acelera mais rápido do que nunca, devemos projetar e investir em capacidades futuras para manter os EVs na estrada.
Em resumo
- Devemos acertar os fundamentos hoje e construir uma infra-estrutura que possa acomodar 130 milhões de veículos elétricos (EVs) até 2035 e suportar o teste do tempo.
- Não é o aumento da demanda de eletricidade, mas a natureza imprevisível da cobrança de EV que representará o maior desafio para a rede.
- Ganhar a confiança e aceitação do cliente é fundamental para o sucesso da eMobility.
Tmundo avançou significativamente desde a construção da primeira geração de redes elétricas e redes de transporte. Eles têm servido bem seus propósitos. Agora estamos firmemente no caminho da eMobilidade, e precisamos pensar na longevidade e durabilidade de nossa nova infra-estrutura. Devemos estar prontos para expandir, reforçar e digitalizar a grade para sustentar a transformação. Os operadores de sistemas de distribuição (DSOs) desempenharão um papel central, adquirindo habilidades e tecnologias que fazem avançar o sistema energético e aceleram a eMobilidade, porque sem um fornecimento de eletricidade confiável, os EVs não vão a lugar algum.
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Chapter 1
Customers wield the power in transformation
Failure to align the ecosystem around eMobility could halt progression.
A eMobility já está aqui. Estamos, como descrito em nosso último relatório, Setor elétrico acelerando a e-mobilidade: as concessionárias podem transformar os EVs em um ativo de rede? (pdf), escrito em colaboração com o organismo industrial europeu Eurelectric, no final de uma viagem muito longa.
O ritmo de adoção do EV superou as expectativas. Em 2021, uma em cada cinco matrículas de veículos novos na Europa era elétrica.1 E enquanto os EVs representam apenas 1,5% do total de 326 milhões de veículos da Europa atualmente,2 Os analistas do EY prevêem que a participação crescerá para 65 milhões de veículos até 2030 e dobrará para 130 milhões de veículos até 2035. Isto é impulsionado por um ecossistema de apoio que está firmemente por trás da eMobilidade:
- Muitos países se comprometeram a vender carros e furgões novos com emissão zero até 2035, com outros prometendo seguir até 2040.3
- As montadoras estão reescrevendo modelos de negócios e reinventando os trens de força. Os maiores atores se comprometeram a aumentar o número de modelos elétricos disponíveis e impulsionar a produção de veículos comerciais leves (LCVs).4 Alguns planejam introduzir também veículos pesados elétricos.5,6
- Os reguladores estão reforçando os padrões de emissão de dióxido de carbono (CO2) para veículos de passageiros e LCVs sob o pacote da Comissão Europeia Apto para 557 de reformas ambientais. Os governos estão oferecendo incentivos, incluindo pagamentos de bônus e benefícios fiscais, aos compradores de EVs.
- Os clientes estão sendo tentados por esquemas de incentivo, custos operacionais mais baratos e melhor desempenho do veículo.8 O custo total de propriedade dos EV compactos e médios agora se compara com as alternativas de gasolina e diesel na maioria dos países europeus.9,10
- Os custos das baterias já caíram exponencialmente e a densidade de energia está subindo, tornando a eletrificação uma opção viável para caminhões menores.
- As empresas, já abraçando a eletricidade para suas frotas de automóveis de passageiros, estão agora eletrificando seus LCVs, que são cada vez mais competitivos em custo com alternativas diesel. A mudança para elétrica também aumenta suas credenciais verdes e sua reputação corporativa.11
Portanto, se as condições estiverem alinhadas, os regulamentos, políticas e incentivos farão seu trabalho. Mas como manter o ímpeto da transição e o apetite por eletricidade? Isso só será possível tornando os EVs tão fáceis, ou mais fáceis, de usar como os veículos de combustível convencionais e proporcionando conveniência, facilidade e confiabilidade aos clientes. Afinal de contas, é o cliente que exerce o poder real nesta transformação e decide se escolhe o elétrico ou não. E, a esse respeito, a aceitação do cliente é tão grande impulsionadora da eMobilidade quanto os imperativos econômicos e ambientais que a conceberam.
Neste momento, porém, os líderes empresariais dos setores automotivo, serviços públicos, gestão de frotas, planejamento urbano e infraestrutura de cobrança estão nos dizendo que existe um risco muito real de que a adoção do EV acelere mais rapidamente do que o ecossistema que o sustentará. E, se os veículos estiverem disponíveis mas a infra-estrutura de apoio não estiver, o apetite do cliente diminuirá. Pode até parar a eMobility em seus caminhos.
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Chapter 2
Charging infrastructure presents sticking point
Slow and patchy rollout of chargers impacts driver confidence.
A gama de veículos está melhorando para que os EVs possam viajar mais longe com uma única carga. Mas os motoristas estão preocupados com a adequação e disponibilidade da infra-estrutura de tarifação pública, especialmente para viagens mais longas longe de casa ou do depósito. À medida que mais VE's se fazem à estrada, mais motoristas competirão pela oportunidade de cobrar. As filas crescerão e a irritação aumentará.
Hoje, existem 374.000 pontos de cobrança pública na Europa, com um aumento de 40% em 2021.12 Mas a adoção é desigual. Dez países europeus não têm um único carregador por 100 quilômetros de estrada,13 enquanto a França, Alemanha, Itália, Holanda e Reino Unido respondem por 66% do estoque total de carregadores públicos.14 As localidades rurais tendem a ser mal atendidas em comparação com as áreas urbanas, enquanto a falta de estacionamento fora da rua cria uma demanda significativa por carregadores na rua em zonas residenciais nas cidades. No Reino Unido, por exemplo, um terço das residências não tem entradas de garagem onde os carregadores possam ser instalados. Esse número sobe para 70% na Holanda.15 Isso sobe para 70% na Holanda.16 As equipes do EY calculam que o aumento previsto em VE irá garantir pelo menos 65 milhões de pontos de carga - 9 milhões dos quais serão públicos e 56 milhões residenciais - até 2035 em toda a Europa.
A rede européia de pontos de cobrança pública não está se expandindo com rapidez suficiente. Há três razões principais para isso:
- Permitindo atrasos e disponibilidade e acesso a imóveis: as autoridades locais muitas vezes carecem de equipes dedicadas para administrar a implantação de pontos de cobrança EV. Pode levar meses para que os operadores de pontos de carregamento (CPOs), responsáveis pela instalação e manutenção das estações de carregamento, obtenham permissão para instalar sua infra-estrutura.
- Atrasos e custos na obtenção de uma conexão de rede: anedótica, alguns líderes da indústria revelam que as CPOs em alguns países europeus podem esperar até 36 meses para obter uma conexão. Os gargalos locais significativos são comuns, especialmente onde são necessárias atualizações da rede para acomodar hubs de carregadores rápidos e de alta potência. Também há perguntas sobre quem paga pelas conexões de rede, bem como opções políticas para o financiamento de carregadores públicos.
- Falta de interoperabilidade entre as redes de carregador: a utilização de um ponto de carga não é tão simples quanto o abastecimento de combustível. A falta de interoperabilidade, devido em grande parte à ausência de normas comuns, restringe a escolha do usuário sobre onde cobrar e como pagar. Enquanto isso, a falta de confiabilidade em algumas redes e os níveis variáveis de atendimento ao cliente aumentam a frustração do motorista.
Uma maior cooperação em todo o ecossistema de apoio pode enfrentar os obstáculos à implantação. Por exemplo, o CPO que trabalha com urbanistas, autoridades locais e funções administrativas estará melhor posicionado para garantir que a infra-estrutura esteja localizada nos locais certos, onde obterá o maior uso, obterá o maior retorno ambiental do investimento e entregará a máxima conveniência ao cliente.
As CPOs também precisarão trabalhar de perto com as CPOs, que podem ser incentivadas pelo governo a acelerar as conexões à rede, potencialmente a custos reduzidos, e a investir no reforço da rede. Mas há uma complicação. Quanto mais infra-estrutura de tarifação instalarmos para acomodar o afluxo maciço em VE, maiores serão as demandas sobre a rede elétrica. A capacidade da rede terá que se adaptar à imprevisível carga EV e ao aumento da carga.
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Chapter 3
The indispensable role of the DSO in eMobility
How DSOs will manage the oncoming mass penetration of EVs.
Apesar de todo o alarmismo, os EVs não sobrecarregarão a rede elétrica. Ele irá lidar e conseguir fazer malabarismos simultaneamente com o aumento da carga dos recursos energéticos distribuídos, bombas de calor e a eletrificação da indústria. Mesmo assim, as redes de energia da Europa enfrentam um desafio todo-poderoso com a iminente implementação de 130 milhões de VE. Se os motoristas EV tiverem que cobrar onde e quando quiserem, a infra-estrutura de rede existente deve ser expandida, reforçada e digitalizada.
Espera-se que a demanda de eletricidade da tarifa EV cresça 11% ao ano, adicionando 200TWh até o final desta década. Até lá, os EVs serão responsáveis por cerca de 5% da demanda total de eletricidade na Europa.17 Qualquer impacto desestabilizador não virá do crescimento da demanda, mas de milhares, ou mesmo milhões, de EVs que tentam cobrar simultaneamente - um cenário de "cobrança não gerenciada". Quanto mais veículos se conectarem às redes elétricas convencionais, maior será o risco para a adequação, segurança e qualidade do fornecimento de energia. Isto pode levar a quedas de tensão, flutuações de tensão e perdas de energia.18 Os SVDs precisam impedir que isso aconteça.
Estudos mostram que uma vez que a penetração do EV atinge 50%, os desvios de tensão da rede vão além do nível padrão.19 Por essa razão, uma abordagem de "ajuste e esquecimento" das conexões do carregador corre o risco de exacerbar o congestionamento em redes já muito carregadas. Será ainda mais acentuado onde os períodos de pico de carga - por exemplo, o final do dia de trabalho - coincidem com os períodos de pico de carga do EV.20
A análise dos seis casos mais comuns de utilização de carga - residencial (rural e urbana), local de trabalho, hub da frota, hub de pernoite e corredor rodoviário - conclui que o pico de carga aumentará de 21% a 90%, e a utilização do transformador aumentará de 19% a 80% em 2035. Em particular, os analistas do EY prevêem um aumento de 86% na carga de pico em habitações de várias unidades e um aumento de 90% nos corredores das rodovias, onde carregadores rápidos e de alta potência retiram grandes quantidades de eletricidade da rede. Os transformadores, na maioria dos casos, terão que operar acima de sua capacidade nominal.
A cobrança gerenciada é uma mudança de jogo. Ele permite que os DSOs transformem o passivo que vem de milhões de EVs, cobrados à vontade, em um ativo. Com o auxílio de sistemas operacionais em tempo real e aplicações avançadas, a cobrança gerenciada controlará a capacidade disponível, o tempo e a duração da cobrança e mitigará o risco de sobrecarga da rede. O carregamento pode então ocorrer quando a rede elétrica tem capacidade suficiente ou excedente, ou quando há uma demanda reduzida (durante a noite, por exemplo) ou quando a eletricidade é mais barata. Em diferentes segmentos de carregamento, o carregamento gerenciado indica uma economia de 7% a 21% do pico de carregamento. E isso é um ganho mútuo para a rede e para o cliente.
As soluções de carregamento gerenciado podem ser gerenciadas pelo fornecedor, através de uma conexão de dados, para canalizar a energia em uma direção, da rede para o veículo. Com o tempo, à medida que as tecnologias veículo a rede (V2G) amadurecem, os EVs se tornarão unidades de armazenamento de energia sobre rodas. Eles descarregarão energia da bateria EV para a rede, ou para um edifício, para nivelar a produção e o consumo de energia, reduzindo a necessidade de geração adicional ou reforço da rede.
Outras soluções também estão sendo testadas. A geração distribuída solar e a co-localização de armazenamento, por exemplo, podem ser implantadas em estações de serviço de corredores rodoviários onde o fornecimento de rede é insuficiente para o carregamento rápido e super-rápido. Os fios inteligentes, para equilibrar ativamente os fluxos de energia nas linhas de transmissão, e o carregamento sem fio são conceitos novos que também estão sendo explorados. Cada uma dessas soluções do lado da demanda cria sinergias entre a rede e o VE. E, embora não resolvam todos os cenários, eles ajudarão a reduzir o impacto de grandes grupos de VEs carregando simultaneamente. Eles deveriam:
- Reduzir a necessidade de investimentos maciços na rede
- Mudar um sistema de energia operado centralmente para um paradigma descentralizado, povoado por participantes inteligentes autônomos
- Permitir que motoristas EV, operando como parte de um modelo descentralizado e regulado, forneçam capacidade de balanceamento ao sistema de energia e sejam devidamente remunerados por ela
Conforme estas soluções amadurecem, a digitalização da rede para monitorar e validar o desempenho contra suposições será fundamental para a compreensão, antecipação e otimização dos comportamentos dos clientes, impactos da rede e necessidades da rede, tanto agora quanto no futuro.
As DSOs desempenharão um papel fundamental na expansão da mobilidade eletrônica. Eles são responsáveis por planejar o desenvolvimento da rede e gerenciar as operações de distribuição e novas conexões para carregadores. Mas elas também têm a obrigação social de oferecer os melhores resultados ambientais, com o menor custo possível, investindo nos locais certos, no momento certo, evitando o risco de ativos irrecuperáveis. Sua supervisão das redes locais permite que identifiquem áreas de congestionamento, avaliem o impacto do carregamento de VEs na demanda de eletricidade e antecipem as necessidades futuras de investimento na rede. E, à medida que a Europa muda para redes inteligentes e mercados de flexibilidade local, as DSOs estarão equipadas para integrar soluções maduras para reduzir o consumo de pico, reduzir o congestionamento e melhorar a qualidade e a confiabilidade da energia.
À medida que o ritmo dos VE se acelera, o planejamento do sistema de energia para eletrificação é um empreendimento gigantesco. Para ter sucesso, os VE precisam: Para ter sucesso, as DSOs precisam:
- Uma melhor compreensão do que está acontecendo e onde, melhorando a visibilidade em redes de baixa e média tensão
- Os conjuntos de habilidades, capacidades e investimentos certos para apoiar uma experiência de cliente totalmente automatizada e harmonizada para promover a adoção do EV
- Uma capacidade de rastrear comportamentos em tempo real do veículo para a rede e de volta, para ajudar a gerenciar uma rede de distribuição cada vez mais estressada
A extensão dos conjuntos de habilidades dos DSOs e a melhor execução de suas responsabilidades aumentarão a centralidade do cliente. Ajudará a trazer soluções mais inovadoras, resultando em uma melhor experiência em EV para os motoristas.
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Chapter 4
The fundamentals of successful eMobility
Delivering a road transport experience that will withstand the test of time.
O crescimento do mercado EV será tanto substancial quanto rápido, e espera-se que valha mais de 150b21 até o final da década. Enormes ganhos sociais acompanharão as reduções das emissões do transporte rodoviário e a busca da neutralidade climática. Chegar lá, entretanto, depende do desmantelamento das barreiras existentes e do projeto de um sistema de eMobilidade que seja resiliente e que atenda às demandas futuras.
Há seis pontos de ação fundamentais para garantir a viabilidade a longo prazo da eMobilidade:
- Planejar cuidadosamente os investimentos em distribuição, digital, TI e infra-estrutura de rede, permitindo a adoção esperada de EV
- Simplificar os processos de aprovação das autoridades locais para a instalação da infra-estrutura de tarifação
- Habilitar conexões de rede mais rápidas e baratas para carregadores EV
- Foco na confiabilidade da infraestrutura de cobrança para ganhar a confiança do cliente
- Assegurar que cada carregador acessível ao público na Europa esteja digitalmente conectado e capaz de carregar com inteligência
- Permitir a interoperabilidade - qualquer veículo, qualquer contrato, qualquer mecanismo de pagamento - entre redes de carregadores
De uma perspectiva de grade, novas tecnologias apoiarão o influxo de EVs. Eles proporcionarão uma visão através do ambiente conectado a partir do momento em que um veículo se conectar e a energia começar a fluir da rede.
A interoperabilidade depende de uma comunicação fluida entre a rede de distribuição, o hardware de carregamento e os veículos. As tecnologias permitirão que os atores do ecossistema de apoio se comuniquem, compartilhem dados e cooperem entre si a fim de melhorar a eficiência e impulsionar a inovação da eMobilidade. As ferramentas de análise e inteligência digital permitirão a elaboração de previsões e modelagem para moldar e aprimorar soluções. Eles monitorarão a infra-estrutura de cobrança e, com o tempo, proporcionarão uma melhor experiência ao cliente, identificando e resolvendo problemas antes que eles se intensifiquem.
Enquanto isso, os mecanismos regulatórios protegerão e beneficiarão os clientes. Assim, por exemplo, conforme a V2G emerge como uma tecnologia viável, e conforme os mercados de flexibilidade localizada começam a funcionar, o prosummer participará da auto-geração e do consumo de eletricidade. Qualquer excedente de energia renovável será utilizado para equilibrar a rede e o prosummer será compensado. Esta troca de energia se tornará uma característica operacional fundamental da eMobilidade nas décadas vindouras.
Devemos estar cientes também de que toda intervenção e inovação deve ser orientada em torno da entrega de conveniência ao cliente. Se carregar um EV for mais complexo, caro ou oneroso do que abastecer com gasolina ou diesel, o apetite do cliente por mudar para a eletricidade diminuirá. E se o cliente não continuar a comprar para a eMobility, os EVs não irão a lugar nenhum rapidamente.
Sumário
Temos uma grande oportunidade de reescrever o transporte rodoviário. Os DSOs, com supervisão de toda a rede, são a engrenagem crítica na eMobilidade. Eles podem orquestrar o fluxo de eletricidade através da rede, transformando EVs de passivos em ativos. A implantação dos blocos fundamentais de construção, tecnologias e colaborações garantirá que a eMobility nos sirva por muito tempo para o futuro. O ritmo de mudança é rápido, mas deve ser ancorado em torno do cliente. O cliente satisfeito conduzirá a transição da eMobility; o cliente desiludido a deterá em seu caminho.