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lunes, 25 de marzo de 2024

¿Elon Musk el gurú energético??

 

¿Elon Musk el gurú energético??

 

En muchas oportunidades ciertas celebridades del mundo suelen hacer predicciones, ya sea por interés o aburrimiento, en definitiva nadie les va a recriminar si hablaron en balde. Elon Musk, ese personaje que con tan solo treinta años revoluciono la industria automotriz en la propia nariz de la cuna de la misma, no esquivó la oportunidad.

Ello le dá chapa de gurú, quizás, su último vaticinio lo hizo hace casi un mes, el 29 de febrero de este año en la Bosch Connected World Conference, a la que asistió como invitado con una videollamada. Como era de esperar, los temas de la charla fuero la inteligencia artificial y los autos eléctricos.

 Los medios nacionales y extranjeros levantaron la noticia y le agregaron valor para el desconcierto generalizado. Titulando, entre otros de igual tenor, “Lo adelantó un científico argentino y ahora lo confirmó Elon Musk, “El próximo problema global será la falta de electricidad”, “Elon Musk vaticinó cuál será el próximo problema global que enfrentará la humanidad” ó Elon Musk: AI will run out of electricity and transformers in 2025”.

 

 En la mayoría de los casos, salvo importantes excepciones, la industria automotriz tradicional y sus voceros “fierreros” gustan de buscarle el pelo a huevo cuando se trata de la movilidad eléctrica y no pierden oportunidad alguna. Este  caso venia como anillo al dedo, justamente Musk vaticina que a sus autos le faltara “combustible”.

 Bien, como uno ya conoce estas maniobras, la clave es ir a constatar que dijo Musk.

He aquí la trascripción parcial tomada de https://newatlas.com/technology/elon-musk-ai/:

    "I think we really are on the edge of probably the biggest technology revolution that has ever existed. You know, there's supposedly a Chinese curse: 'May you live in interesting times.' Well, we live in the most interesting of times. For a while, it was making me a bit depressed, frankly. I was like, 'Well, will they take over? Will we be useless?' But the way I reconciled myself to this question was: Would I rather be alive to see the AI apocalypse or not? I'm like, I guess I'd like to see this. It's not gonna be boring.

"The constraints on AI compute are very predictable... A year ago, the shortage was chips; neural net chips. Then, it was very easy to predict that the next shortage will be voltage step-down transformers. You've got to feed the power to these things. If you've got 100-300 kilovolts coming out of a utility and it's got to step down all the way to six volts, that's a lot of stepping down.

"My not-that-funny joke is that you need transformers to run transformers. You know, the AI is like... There's this thing called a transformer in AI... I don't know, it's a combination of sort of neural nets... Anyway, they're running out of transformers to run transformers.

"Then, the next shortage will be electricity. They won't be able to find enough electricity to run all the chips. I think next year, you'll see they just can't find enough electricity to run all the chips.

"The simultaneous growth of electric cars and AI, both of which need electricity, both of which need voltage transformers – I think, is creating a tremendous demand for electrical equipment and for electrical power generation."

The idea that the developed world's lights will begin flickering in 2025 because there are so many AIs being trained is pretty remarkable, and if Musk is right, it greatly underscores the need for massive amounts of clean energy, from a variety of different sources, yesterday.

 

Cuya traducción es:

"Creo que realmente estamos al borde de probablemente la mayor revolución tecnológica que jamás haya existido. Ya sabes, supuestamente existe una maldición china: 'Que vivas en tiempos interesantes'. Bueno, vivimos en una época muy interesante. Por un tiempo, me deprimí un poco, francamente. Pensé: 'Bueno, ¿se harán cargo? ¿Seremos inútiles?' Pero la forma en que me reconcilié con esta pregunta fue: ¿Preferiría estar vivo para ver el apocalipsis de la IA o no? Supongo que me gustaría ver esto. No será aburrido.

 "Las limitaciones en el cálculo de la IA son muy predecibles... Hace un año, la escasez eran chips; chips de red neuronal. Luego, era muy fácil predecir que la próxima escasez serán los transformadores reductores de voltaje. Hay que alimentar con energía a estas cosas. Si tienes 100-300 kilovoltios saliendo de una red eléctrica y tiene que reducirse hasta seis voltios, eso es una reducción considerable.

 "Mi chiste no tan divertido es que necesitas transformadores para hacer funcionar los transformadores. Ya sabes, la IA es como... Hay algo llamado transformador en la IA... No sé, es una combinación de una especie de redes neuronales... De todos modos, se están quedando sin transformadores para hacer funcionar los transformadores.

"Entonces, la próxima escasez será la electricidad. No podrán encontrar suficiente electricidad para hacer funcionar todos los chips. Creo que el año que viene verán que simplemente no podrán encontrar suficiente electricidad para hacer funcionar todos los chips.

 "Creo que el crecimiento simultáneo de los coches eléctricos y la IA, que necesitan electricidad y transformadores de tensión, está creando una enorme demanda de equipos eléctricos y de generación de energía eléctrica".

La idea de que las luces del mundo desarrollado comenzarán a parpadear en 2025 porque se están entrenando tantas IA es bastante notable, y si Musk tiene razón, subraya en gran medida la necesidad de cantidades masivas de energía limpia, de una variedad de fuentes diferentes, ayer. ……..

 

A decir verdad, no tengo muy claro que quiso decir o lograr (un golpe de efecto?) o si su forma de hablar es encríptada. Lo cierto que su apreciación es muy genérica, no se sabe si se refería a su país o al mundo desarrollado o al subdesarrollado.  Mucho menos cual sería el sector o sectores deficientes del sistema eléctrico. El cual, para quien no está en tema, el mismo esta segmentado en generación, transmisión y distribución.

Y dentro de esa estructura existe, con pruebas incipientes, desde hace años algo que se llama “redes inteligentes” que junto a  V2G (vehicle to grid) sirven para modular en  sistema eléctrico.  Donde las   IA permite que las redes inteligentes se adapten a las condiciones cambiantes en tiempo real.

Quizás, Musk está por  formar una empresa  de gestión de sistemas eléctricos a través de la IA, por lo que va generando la necesidad (incertidumbre) para poder vender la solución.

No tengo la menor duda que las personas que tienen acceso a los medios de comunicación tienen la obligación de ser claros en sus declaraciones rozando la docencia, para no dejar dudas y mucho menos crear incertidumbre en ciudadanos de a pié. Estaría bueno, ya que tiene ganas de hablar,  que ayudara a  corregir el rumbo que lleva el desastre climático en el que estamos inmersos y este no es futuro, es hoy!  

En fin, palabras van y vienen, lo cierto es que por el momento  nadie se atreve  a decir “que el rey está desnudo”.

 

Ricardo Berizzo

Ingeniero Electricista                                                                                            2024.-

 

domingo, 24 de marzo de 2024

¿Qué cantidad de energía se consume en la producción de un auto??

 

¿Qué cantidad de energía se consume en la producción de un auto??

 

¿Cuánta energía se utiliza en la producción de vehículos?

Estudios recientes sugieren que la energía necesaria para producir un vehículo típico es de 41,8 megajoules por kilogramo (MJ/kg). Para poner en contexto, eso es casi 40 veces la cantidad de energía utilizada para hacer funcionar un lavarropas doméstico con un consumo promedio de 1,08 MJ/kg.

Es importante considerar el consumo de energía en el contexto del medio ambiente, ya que un mayor consumo significa una mayor producción de dióxido de carbono. Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), un vehículo emite alrededor de 4,6 toneladas métricas de dióxido de carbono por año.  Y aunque los vehículos eléctricos producen entre un 17% y un 30% menos de emisiones de carbono que los vehículos de combustibles fósiles cuando están en funcionamiento, emiten un 25% más de CO2 en el proceso de fabricación debido a la producción de sus baterías.

 


 

Recursos energéticos utilizados en el sector de la automoción

El recurso energético más utilizado en el sector de la automoción es el gas natural. Representa el 44% del consumo total de energía de la industria del automóvil. La mayor parte de este consumo (26%) se centra en la fabricación de plásticos como polipropileno, poliuretano y cloruro de polivinilo.

 El carbón es otro recurso energético de uso común, del cual el 82% se consume en los procesos de producción de acero y el 28% restante se utiliza como electricidad en la reducción de alúmina para la fabricación de aluminio.

 


 A pesar de que los combustibles fósiles son el recurso energético dominante en la industria automotriz, el precio cada vez más competitivo de la energía renovable ha hecho que la industria explore nuevas oportunidades para una fabricación más ecológica. Sumado a la creciente presión de los gobiernos, los reguladores y los consumidores, la industria automotriz está cambiando gradualmente hacia la energía renovable en sus procesos. Por ejemplo, un número cada vez mayor de empresas está utilizando la fabricación aditiva (proceso que se utiliza para crear un objeto físico  mediante la superposición de capas de material a partir de un modelo digital), comúnmente conocida como impresión 3D, para producir componentes a gran escala. Empresas como Ford y Volkswagen han creado sus propias tecnologías de impresión 3D para producir coches aditivos.

 Asimismo, la tecnología en la nube está reduciendo el consumo de energía en la industria al eliminar la necesidad de centros de datos in situ. Con los servidores en la nube, los datos necesarios para hacer funcionar vehículos eléctricos e inteligentes se pueden manejar de forma remota, lo que reduce los costos operativos y de refrigeración asociados con los centros in situ. El gráfico siguiente nuestra la elaboración considerando el flujo de materiales, como ejemplo, la composición material de un vehículo genérico Honda Accord, 2011.

 


El flujo de materiales subraya la necesidad de una cantidad considerable de recursos y materiales para la producción de un vehículo. Como materia prima, el mineral de cobre es el más consumido, debido a su baja concentración de material cuprífero, seguido del mineral de hierro y la bauxita. Por otra parte, los recursos energéticos se consumen principalmente en la producción de piezas de acero y aluminio.

Los estudios demuestran que, en promedio, para producir un vehículo de 1500 kg se consumen más de 7762 kg de materia prima y recursos energéticos. Esto significa que son necesarios 5,23 kg de recursos para producir 1 kg de vehículo. Aquí el mineral de cobre presenta los valores porcentuales más altos, con 2,29 kg de materia prima por kg

de vehículo (3.391 kg por vehículo), seguido de los recursos energéticos, consumiéndose 1,46 kg de ellos por kg de vehículo (2.165 kg por vehículo). En el gráfico siguiente se observa los recursos totales de materia prima y energía en el lado izquierdo de la figura se transforman en etapas hasta un vehículo final en el lado derecho.

 

Fabricación de un auto eléctrico

La energía necesaria para construir un coche eléctrico varía según factores como el tamaño del vehículo, los componentes específicos utilizados y el proceso de fabricación. Generalmente, la producción de un coche eléctrico requiere más energía en comparación con un coche con motor de combustión interna convencional debido a la fabricación de la batería, que es un componente importante en un vehículo eléctrico. En particular, la producción del paquete de baterías consume mucha energía. Sin embargo, durante la vida útil del vehículo, el ahorro de energía operativa de un automóvil eléctrico en comparación con un automóvil de combustión puede compensar los mayores costos de energía de producción.

 Por costos, tenemos que considerar la cantidad de energía necesaria para producir las baterías y la cantidad de energía almacenada en las mismas. Según un estudio de la Unión de Científicos Preocupados, la producción de una batería típica de iones de litio para un coche eléctrico requiere unos 100-200 kWh de energía por kWh de capacidad de batería. La cantidad de energía almacenada en una batería de Tesla varía dependiendo del modelo y el tamaño de la batería, pero por ejemplo, el Model S Long Range tiene una batería de 100 kWh.

 Podemos utilizar el punto medio de la gama de energía para la producción de baterías, que es de 150 kWh por kWh de capacidad de batería, y multiplicar eso por la capacidad de batería de 100 kWh. Esto nos da un costo total de energía de 15.000 kWh para producir la batería.

 Si sumamos la energía necesaria para obtener el litio grado batería. La extracción y extracción de litio requieren cantidades significativas de energía, que pueden variar dependiendo del método de ubicación y extracción. Las estimaciones para el coste energético de la extracción de litio oscilan entre 2 y 7 kWh por kg de litio, con una media de alrededor de 3,5 kWh por kg. Para Tesla Model S Long Range, que tiene una batería con una capacidad de 100 kWh, podemos estimar que el peso de la batería es de alrededor de 540 kg basado en la densidad media de energía de las baterías de iones de litio. Por lo tanto, el costo de la energía de la minería y extracción de litio para el paquete de baterías Tesla Model S Long Range sería: 540 kg x 3,5 kWh/kg = 1.890 kWh

 Añadiendo el costo de energía de la minería y extracción de litio a nuestro cálculo anterior, el costo total de la producción de la batería Tesla Model S Long Range sería:

 15.000 kWh  +  1.890 kWh = 16.890 kWh

 16.890 kWh  / 1700 kWh por barril = 9,9 barriles de petróleo equivalente

 Por lo tanto, el costo total de la energía de producir la batería Tesla Model S Long Range, incluyendo el costo de energía de la extracción y extracción de litio, equivale a unos 9,9 barriles de petróleo.

 

Cómo reducir el consumo de energía en la fabricación de automóviles

Para lograr un futuro sin emisiones, muchas empresas automotrices están desarrollando tecnologías de bajas y cero emisiones en todo el proceso de fabricación. Si bien la fabricación aditiva y la tecnología en la nube están ayudando a reducir el consumo de energía y combustibles fósiles, los acuerdos de compra de energía renovable  alientan a las empresas a obtener su energía de fuentes renovables e invertir en tecnologías alternativas de generación de energía.

 De manera similar, con la inversión continua en tecnologías eficientes en la etapa de diseño, es posible reciclar y recuperar al menos el 95% del peso de cada vehículo al final de su vida útil. Al utilizar materiales de alta calidad y adoptar procesos de producción eficientes, los fabricantes pueden garantizar que los vehículos sean duraderos y reparables.

Dar sombra a la propia planta de fabricación con árboles puede reducir la necesidad de aire acondicionado y dar como resultado un menor consumo de energía. Las empresas también pueden invertir en sistemas de línea de montaje eficientes para garantizar que las fallas se mantengan al mínimo, ya que los equipos defectuosos causan interrupciones que resultan en pérdida de energía.

 Por último, siempre es muy bueno recordar (y aplicar) la regla de las tres R: Reducir, Reciclar y Reutilizar. Reducir supone atacar a la base del problema minimizándolo. Reutilizar significa dar una segunda vida útil a algo que se supone que ya ha finalizado su ciclo. Reciclar es el paso último, ya que es tomar algo como materia prima para la fabricación de otra cosa.

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Fuente:

https://famguardian.org/

Energy Consumption Analysis for Vehicle Productionthrough a Material Flow Approach, Fernando Enzo Kenta Sato  and Toshihiko Nakata

https://blog.oilandgasjobsearch.com/energy-consumption-in-the-automotive-industry/

https://static1.squarespace.com

https://enraizaderechos.org

 

Ricardo Berizzo

Ingeniero Eléctricista                                                                                              2024.-

jueves, 21 de marzo de 2024

USA: Los obstáculos al plan de vehículos eléctricos

 

Los obstáculos al plan de vehículos eléctricos (EV)

 Artículo escrito por  David Gelles  para The New York Times

https://www.nytimes.com/2024/03/21/climate/the-roadblocks-to-bidens-electric-vehicles-plan.html

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 La administración Biden implementó el miércoles nuevas reglas diseñadas para impulsar a Estados Unidos, la mayor cultura automovilística que el mundo haya conocido, hacia la era de los vehículos eléctricos.  Con los nuevos límites de contaminación del tubo de escape de la Agencia de Protección Ambiental, los fabricantes de automóviles se verán efectivamente obligados a fabricar la mayoría de los automóviles de pasajeros y camionetas ligeras nuevos vendidos en los Estados Unidos totalmente eléctricos o híbridos para 2032. Para cumplir con los nuevos estándares, el 56 por ciento de los nuevos Los automóviles vendidos para 2032 serían libres de emisiones y otro 16 por ciento serían híbridos, según el análisis de la EPA.

Los vehículos eléctricos representan sólo el 7,6 por ciento de las ventas de automóviles nuevos en la actualidad, por lo que los objetivos representan un intento ambicioso de reformar una de las industrias más grandes del país en un período de tiempo notablemente corto. Una eliminación gradual exitosa de los automóviles y camiones propulsados por gasolina también supondría un gran impacto en la lucha contra el cambio climático; Los automóviles y otras formas de transporte son la mayor fuente de emisiones que calientan el planeta generadas por Estados Unidos. Pero hay muchas cosas que podrían descarrilar el plan de la Casa Blanca.

 


Política

Los vehículos eléctricos son ahora parte de las guerras culturales. Una encuesta de Gallup encontró que el 71 por ciento de los republicanos no compraría un vehículo eléctrico, en comparación con el 17 por ciento de los demócratas.

El expresidente Donald Trump ha utilizado un lenguaje cada vez más brutal sobre los vehículos eléctricos y su efecto en la economía estadounidense, afirmando que "matarán" a la industria automotriz estadounidense y calificando a los vehículos eléctricos como un "asesinato" de empleos. Es prácticamente seguro que continuará con ese tema en su campaña presidencial. El presidente Mike Johnson calificó la regla como parte de la “cruzada del presidente Biden contra la energía estadounidense y los vehículos propulsados por gasolina”, diciendo que limitaría las opciones de los consumidores, aumentaría los costos para los consumidores y aumentaría la dependencia estadounidense de China.

 

 Lobbys  y demandas

La industria de los combustibles fósiles también está rechazando la nueva regja de la E.P.A. American Fuel & Petrochemical Manufacturers, un grupo de presión, ha iniciado una gran campaña publicitaria para politizar lo que falsamente llama “el acuerdo de la E.P.A. de Biden” de prohibición de automóviles  en los estados indecisos. Y se espera que una coalición de empresas de combustibles fósiles y abogados republicanos presenten una demanda para bloquear la norma. Esas impugnaciones podrían terminar en la Corte Suprema, que en los últimos años ha emitido varios fallos restringiendo la autoridad de la EPA.

 

Concesionarios de automóviles

Los concesionarios de automóviles de Estados Unidos son un obstáculo importante para la transición a los vehículos eléctricos. En un momento del año pasado, dos tercios de los concesionarios estadounidenses no tenían ni un solo vehículo eléctrico la venta, según un informe del Sierra Club. Y aproximadamente la mitad de los concesionarios dijeron que no ofrecerían un E.V. incluso si pudieran.

 Hay varias razones para la resistencia de los comerciantes. Los márgenes de beneficio de los E.V.s. son generalmente más pequeños que los de los automóviles que funcionan con gasolina, y venderlos requiere inversiones en infraestructura. Quizás lo más importante es que los concesionarios obtienen casi la mitad de sus ganancias dando servicio a los automóviles. Los vehículos eléctricos tienen menos piezas, requieren muchos menos viajes al departamento de servicio y su mantenimiento es más económico que los automóviles y camiones que funcionan con gasolina.

Y los traficantes son políticamente influyentes, con donaciones que están fuertemente inclinadas hacia el Partido Republicano. En muchos estados, están protegidos por una legislación que prohíbe a los fabricantes de automóviles como Tesla vender directamente a los consumidores.

 

Demanda tibia

Los primeros en adoptarlo impulsaron el aumento de las ventas de Teslas y otros éxitos totalmente eléctricos como el Ford Mustang Mach-E. Pero la demanda se ha desacelerado en los últimos meses. Ford dijo en diciembre que reduciría a la mitad la producción de su muy promocionada camioneta F-150 Lightning, la versión eléctrica de la línea de vehículos más vendida en Estados Unidos.  Los vehículos eléctricos siguen siendo el segmento de más rápido crecimiento en el mercado automovilístico estadounidense, pero muchos consumidores siguen reacios a abandonar sus vehículos de gran consumo de gasolina. Los vehículos eléctricos generalmente siguen siendo más caros que sus homólogos convencionales y hay menos modelos para elegir, así como menos SUV y camionetas, las categorías más populares en el país. Los precios podrían eventualmente caer, especialmente si la nueva generación de vehículos eléctricos económicos de China llega a Estados Unidos. Pero dado el mayor escrutinio por parte de la administración Biden sobre el E.V. importaciones, algo que actualmente parece poco probable.

 

Infraestructura de carga

Los conductores estadounidenses, especialmente los de zonas rurales, están preocupados por la autonomía de los vehículos eléctricos. Y cargar un E.V. fuera de las grandes ciudades todavía puede ser un gran desafío, como descubrí durante un desafortunado viaje periodístico el año pasado. No todos los vehículos eléctricos pueden encenderse inmediatamente, recargar una batería puede llevar horas, y los cargadores siguen siendo pocos y espaciados en grandes zonas de este vasto país. Para cualquiera que no tenga un cargador en casa o que esté planeando un viaje de más de unos pocos cientos de millas, la carga es un problema importante. Se suponía que el gobierno federal ayudaría con esto. En 2021, el Congreso asignó 7.500 millones de dólares para construir decenas de miles de vehículos eléctricos. Cargadores en todo el país. Pero hasta diciembre no se había instalado ninguno.

 

Por qué los nuevos estándares podrían funcionar

A pesar de los muchos obstáculos, también hay razones para creer que la nueva normativa de E.P.A.  podría funcionar, o al menos marcar una gran diferencia. Los fabricantes de automóviles han tardado en introducir nuevos vehículos eléctricos, pero se espera que en los próximos años llegue al mercado una ola de vehículos eléctricos más baratos y de mejor rendimiento. La infraestructura de carga se está estandarizando y las empresas automotrices están invirtiendo su propio dinero en construir una red mejor.

Y mientras es probable que la normativa enfrente desafíos legales (y Trump se ha comprometido a “poner fin” a las reglas climáticas de la administración Biden si es reelegido) y no pueda ser revocada fácilmente.

miércoles, 13 de marzo de 2024

Los datos están disponibles: los VE tienen muchas menos probabilidades de averiarse que los coches con MCI

 Los datos están disponibles: los vehículos eléctricos tienen muchas menos probabilidades de averiarse que los coches con motor de combustión interna

 

Por: Bryce Gaton  (experto en vehículos eléctricos y colaborador de The Driven and Renew Economy)

 

Un mensaje anti-EV que circula ocasionalmente en las redes sociales e incluso en los principales medios de comunicación es la confiabilidad de los autos eléctricos con batería (BEV) y la afirmación sin fundamento de que “debido a su complejidad electrónica, es más probable que los BEV te dejen varado”.

Es cierto que los vehículos eléctricos de batería (BEV) son más complejos que un Holden de los años 70 (que era tan complejo eléctricamente como un mechero Bunsen).

 


Pero si hoy en día abres el capó de un vehículo ICE (motor de combustión interna), se te presentará un verdadero laberinto de cables, sensores y controladores que manejan todo, desde las salidas del sistema de escape, la sincronización del encendido (y válvulas), los controles de la caja de cambios, etc. , etcétera etcétera.

 Como resultado, para algunos (incluidos aquellos que se inclinan a dejar que el mecánico abra la apertura de su último modelo de automóvil ICE), la idea de que la complejidad electrónica de los BEV cause más problemas de avería puede parecer pasajeramente creíble, incluso si los EV tienen poco más que espacio adicional para equipaje bajo el capó.

 Por lo tanto, resulta instructivo ver si las estadísticas desglosadas procedentes de mercados de vehículos eléctricos más maduros (como el Reino Unido) respaldan esta afirmación. En el Reino Unido, los BEV nuevos han alcanzado casi el 18% de las ventas totales de turismos, con un total acumulado de más de 1.000.000 de BEV en circulación.

 La empresa de rescate en averías del Reino Unido, Start Rescue, ha analizado recientemente sus datos de averías para automóviles nuevos a diez años y descubrió que los BEV de una edad equivalente tienen casi un 60% menos de probabilidades de requerir una avería que los ICE.

 Incluso los consumos de batería de 12 V fueron ligeramente inferiores para los BEV que para los coches de gasolina o diésel. (23,7% de las demandas de BEV frente al 29,7% de gasolina y diésel).

 Para citar a Lee Puffett, director general de Start Rescue: “Nuestras cifras muestran que los coches eléctricos, desde nuevos hasta los de 10 años, son un 59 % menos propensos a sufrir averías que los coches ICE.

 "Esto podría sorprender a algunos automovilistas, pero con más de un millón de vehículos eléctricos en las carreteras del Reino Unido, demuestra que los conductores pueden elegir un vehículo eléctrico con la confianza de que es menos probable que se queden varados en la carretera".

 Entonces, para todos los propietarios de BEV y posibles compradores, los datos están disponibles. Llegarán más a menudo sin averías en un automóvil eléctrico de batería que en un automóvil ICE.