Según un nuevo informe de IDTechEx, se espera que la industria de vehículos mineros eléctricos alcance un valor de casi 23 mil millones de dólares para el año 2044. Este crecimiento se debe a las grandes baterías de vehículos eléctricos y los métodos innovadores de carga rápida, que están impulsando la adopción de vehículos mineros eléctricos y autónomos.
Desarrollo de la industria de vehículos mineros eléctricos
Los vehículos mineros vienen en una amplia gama de tamaños, lo que implica que las baterías también varían mucho, desde 100 kWh para vehículos ligeros hasta 2 MWh para camiones de carga eléctricos grandes. La naturaleza única de estas baterías de gran tamaño significa que hasta ahora están comenzando a desarrollarse lo suficiente y a tener precios competitivos», dice el informe de IDTechEx. «Los proveedores de baterías llave en mano, como CATL, ABB y Northvolt, han desarrollado productos especialmente adecuados para vehículos mineros, y su trabajo de desarrollo continúa».
El informe destaca que las baterías de litio-níquel-manganeso-cobalto (NMC) y litio-ferro-fosfato (LFP) son las dos químicas de baterías que se han utilizado en la minería hasta ahora. A pesar de que las baterías LFP tienden a tener densidades de energía más bajas, cerca del 80% de los vehículos mineros las utilizan, lo cual no es una preocupación importante, ya que los vehículos mineros suelen ser pesados y transportan cargas pesadas de mineral.
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«Lo que sí tiene ventaja LFP es su vida útil. IDTechEx espera que algunos de los vehículos mineros más exigentes, como los camiones de carga, superen ampliamente la vida útil que ofrece un solo paquete de NMC o LFP y requieran múltiples reemplazos de baterías. Minimizar la frecuencia de los reemplazos mediante el uso de un paquete de baterías de mayor duración es una forma efectiva de hacer que los vehículos eléctricos sean más rentables», señala el informe. «La seguridad es otro factor crucial en la minería, especialmente en lo que respecta a la seguridad contra incendios de las baterías en los túneles subterráneos. Las celdas LFP se consideran generalmente más seguras en este aspecto, lo que limita el riesgo para los mineros».
Además del NMC y el LFP, IDTechEx espera que se desarrollen más tecnologías de baterías, como el óxido de litio-titanio (LTO) y el ion sodio (Na-ion), y que eventualmente sean viables para los vehículos mineros.
Superando los desafíos de carga
El informe de IDTechEx destaca que una de las cosas que ha frenado la adopción de vehículos eléctricos en la industria minera es el tiempo de inactividad durante la carga, lo que afecta la productividad de los vehículos.
Sin embargo, los fabricantes de equipos originales (OEM) han logrado progresos para reducir el tiempo de inactividad.
«La mayoría de los vehículos mineros utilizan métodos de carga rápida con cable, con cargadores rápidos de CC. Los OEM ahora buscan emplear métodos como la carga multicanal y los sistemas de carga de megavatios para reducir los tiempos a entre 20 y 60 minutos», afirma el informe. «Esto aumenta la productividad de los vehículos, pero la carga a altas velocidades puede acelerar el deterioro de las baterías y aumentar la frecuencia de los reemplazos de baterías».
El informe indica que el cambio de baterías es una alternativa a la carga con cable, que ha despertado mucho interés de los OEM mineros, especialmente para los vehículos subterráneos.
El cambio de baterías implica tener dos paquetes de baterías intercambiables por vehículo, uno de los cuales se puede cargar mientras se utiliza el otro en funcionamiento. El intercambio se puede realizar en estaciones dedicadas de intercambio utilizando una grúa o polipasto en tan solo 5 a 10 minutos.
«El cambio de baterías es excelente para la productividad, pero puede ser más costoso en algunos escenarios y requerir espacio e infraestructura dedicados para el intercambio», señala el informe.
La carga dinámica también juega un papel en la minería, donde los vehículos pueden ser cargados durante su funcionamiento utilizando rieles de alimentación o líneas catenarias a lo largo de las principales vías de tránsito. Esto tiene el potencial de eliminar las interrupciones de carga y maximizar la productividad, pero aún está en desarrollo y se ha utilizado menos.
«Todos los métodos de carga mencionados anteriormente es probable que jueguen un papel en impulsar la electrificación de la industria, utilizando diferentes métodos para diferentes vehículos según sus requisitos técnicos y demandas de ciclo de trabajo», concluye el informe. «Los OEM y los proveedores de carga aún están trabajando en la optimización de sus tecnologías».