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ALTERNATIVA PARA O BRASIL? Francisco E. B. Nigro Escola Politécnica - USP Rio de Janeiro, 01/06/10 Veículos Elétricos Híbridos a Etanol Escola Politécnica.

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1 ALTERNATIVA PARA O BRASIL? Francisco E. B. Nigro Escola Politécnica - USP Rio de Janeiro, 01/06/10 Veículos Elétricos Híbridos a Etanol Escola Politécnica - USP

2 Sumário da Apresentação 1.Indicadores de Energia e Emissão de CO 2 2.Importância de Transportes no Consumo Energético e Emissão de CO 2 3.Eletrificação dos Veículos – EU, USA x BR 4.Tendências de Desenvolvimento dos Automóveis e Análise de Custo-Benefício 5.Conclusões

3 Emissão de CO 2 por Unidade de Energia BEN-2008; BEESP-2008 & IEA-2009

4 Emissão de CO 2 por PIB BEN-2008; BEESP-2008 & IEA-2009

5 Emissão de CO 2 por Combustíveis Fósseis (2007)- BRASIL BEN-2008 Calculado - dados BEN-2008

6 Combustíveis no Transporte (2007) BEN-2008

7 Veículos – Eletrificação: contexto global Vantagens fundamentais: Redução direta da emissão (local e global) dos veículos (inviável capturar CO 2 no escape) Aumento da eficiência de uso da energia no veículo Possibilidade de sobrevivência da indústria automotiva de transporte individual como opção Desafio: atualmente e em geral tecnologia e mercado Custo-benefício da alternativa é, atualmente e em geral, desfavorável para o usuário final e para a sociedade (tecnologia e mercado)

8 Veículos – Eletrificação: realidade Brasil Vantagens competitivas: Energia elétrica de origem renovável Tarifas públicas sobre energia são elevadas (possibilidade de subsidiar por algum tempo) Desafios: País importador de tecnologia automotiva (exceto, em parte, no uso de biocombustíveis, em veículos de baixo custo e ônibus) Mercado limitado e de baixo poder aquisitivo (tecnologia barata e eficiência reduzida)

9 Veículos Elétricos nos Estados Unidos Subsídios – Energy Policy Act – 2005: Veículos híbridos de 2006 a 2010 possibilitam desconto de até US$ 3400 do IR ( veículos de cada fabricante) Híbridos plug in com bateria acima de 4 kWh permitem descontar do IR US$ [ (Energia- 4kWh)], até um máximo de US$ 7500 ( veículos por fabricante) Califórnia reduz tributos estaduais de até US$ 5000, inclusive subsidia instalação elétrica domiciliar para carregamento

10 g/km in 2015 and 95g/km in 2020 The Society of Motor Manufacturers and Traders New Car CO 2 Report 2010 March, Regulamentação de CO 2 da União Européia

11 Automóveis Híbridos Elétricos - USA Penetração em nicho de mercado de carros potentes e mais caros, onde o custo da tecnologia pode ser absorvido (diferenciado)

12 Penetração no Mercado de Automóveis Dados: Fenabrave, US – Department of Transportation; ACEA

13 Automóveis Híbridos Elétricos no Brasil Para avaliar os desafios já mencionados, diante da realidade brasileira, resolvemos rebater para o Brasil análises custo-benefício feitas para o mercado norte-americano, para um veículo classe C, gasolina (apresenta maior vantagem na redução total de CO 2 ) Embora o mercado de automóveis valorize aspectos muito mais complexos do que análises custo-benefício, os engenheiros acreditam que essa análise é fundamental para avaliação real da alternativa, na etapa de pós-subsídios

14 Automóveis - Motor de Combustão Automóveis - Motor de Combustão (realidade norte-americana) The Boston Consulting Group - The Comeback of the Electric Car? - jan/2009

15 Automóveis – Eletrificação Automóveis – Eletrificação (realidade norte-americana) The Boston Consulting Group - The Comeback of the Electric Car? - jan/2009 Flex with etanol

16 Automóveis – PHEV - Simulações Parâmetros de Custo Adotados na Simulação: Preço Veículo Convencional: US$ Preço Veículo HEV: US$ Preço Veículo PHEV (8 kW.h): US$ Preço Veículo PHEV (16 kW.h): US$ Observe-se que os acréscimos de valor são significativamente menores que os projetados pelo BCG, mesmo para o ano de 2020, bem como os valores de consumo de combustível Aymeric Rousseau (Argonne National Lab) et al.- Ïmpact of Real World Drive Cycles for PHEV Fuel Efficiency and Cost for Different Powertrain and Battery Characteristics" - EVS24 may/2009

17 Automóveis – PHEV – Simulações Automóveis – PHEV – Simulações (110 ciclos reais usando o PSAT ) Aymeric Rousseau (Argonne National Lab) et al.- Ïmpact of Real World Drive Cycles for PHEV Fuel Efficiency and Cost for Different Powertrain and Battery Characteristics" - EVS24 may/2009

18 Automóveis – PHEV - Simulações Aymeric Rousseau (Argonne National Lab) et al.- Ïmpact of Real World Drive Cycles for PHEV Fuel Efficiency and Cost for Different Powertrain and Battery Characteristics" - EVS24 may/2009

19 Automóveis - BRASIL Condições de rebatimento para nossa realidade: Preço Veículo: V BR (R$) ~ 3,7 X V USA (US$) Mesma relação aplicada nos custos adicionais Preço Gasolina: G BR =2,44 R$/L ~ G USA =0,76 US$/L Preço eletricidade residencial: El BR =0,44 R$/kWh ~ El USA =0,10 US$/kWh Emissão de CO 2 na geração de eletricidade (gCO 2 /kWh): 82g no BR contra 586g nos USA Não foi considerada qualquer taxa de desconto

20 Automóveis - BRASIL Estimativa do Valor Médio da Quilometragem Anual dos Veículos Dados obtidos do Inventário Nacional das Emissões por Veículos Automotores Rodoviários- MMA março/2010

21 Automóveis - BRASIL Hipóteses adicionais da análise custo-benefício: Emissão da gasolina A (ARB) - 95,61 gCO2e/MJ Emissão do etanol de cana incluindo Mudanças Indiretas do Uso da Terra – 38,2 gCO2e/MJ (15 em SP) Consumo médio de gasolina C – 8,5L/100km No cálculo do retorno obtido de cada tecnologia, foi atribuído o valor de R$ 180/t_CO 2 evitada (em 2020) e um custo de poluentes locais de R$0,012/km (Externe) Admitiu-se que os custos de manutenção não se alteram com a introdução das novas tecnologias Os dados para as tecnologias elétricas vieram preferencialmente do trabalho do Argonne Lab Face a realidade de sucesso da tecnologia flex, não se buscou calcular os benefícios econômicos para o usuário, mas somente para o ambiente

22 Automóveis - BRASIL Relação Vida Toda indica o benefício potencial para a sociedade. Já a relação 4,5 anos busca comparar as alternativas da perspectiva do consumidor médio Valor da energia economizada e do CO 2 evitado dividido pelo valor investido

23 Automóveis - BRASIL Observe-se que: A alternativa Flex faz mais sentido que as demais quanto ao retorno pelo investimento Das alternativas ligadas à eletrificação, a de veículo híbrido em 2020 (economia de energia) aparece como mais promissora. Aplicações de uso mais intenso poderiam ter retorno/ investimento favorável até para o usuário, desde que houvesse volume de mercado Várias alternativas de aperfeiçoamento dos motores de combustão flex fazem sentido da perspectiva da sociedade, mas não do usuário médio (espaço para políticas públicas)

24 Automóveis - BRASIL Observe-se que: gasolina C A análise realizada supôs a penetração das diversas tecnologias em veículos utilizando gasolina C. Quando se considera a penetração dos veículos flex no mercado e o uso médio de etanol no país, a emissão líquida de CO 2 pela frota de veículos novos brasileira é cerca de 100 g/km (mudança de uso indireto da terra) ou 65 g/km (só direto). Tal fato reduz parte dos benefícios estimados pela modelagem para redução de CO 2

25 Caminhões e Ônibus - BRASIL Caminhões de entrega e ônibus urbanos, pelos perfis de uso que aumentam a recuperação de energia na frenagem, são os principais candidatos a serem híbridos elétricos. Caminhões de recolhimento de lixo, por já utilizarem sistemas hidráulicos poderão ser híbridos hidráulicos. Nestes casos, as possíveis reduções das emissões de CO 2 (95% do diesel é fóssil) e dos poluentes locais (cujo efeito na saúde pública é significativamente maior que o de veículos Otto com catalisador) deverão levar a relações custo- benefício mais favoráveis.

26 Conclusões Existe espaço para implantação de políticas públicas que incentivem os consumidores no sentido de beneficiarem a sociedade como um todo (impactos ambiental e econômico positivos) Cada país prioriza suas ações de acordo com sua realidade. É importante escolher alternativas tecnológicas que tragam benefícios ambientais, e que façam sentido econômico para o país. Das alternativas ligadas à eletrificação, a do veículo híbrido, pela característica de economia de energia, aparece como a mais promissora. É compatível com os biocombustíveis e pode possibilitar o avanço da tecnologia no país.

27 OBRIGADO PELA ATENÇÃO

28 Preço dos Combustíveis


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