Três implicações surpreendentes para os recursos naturais decorrentes do aumento no número de veículos elétricos

Três implicações surpreendentes para os recursos naturais decorrentes do aumento no número de veículos elétricos

As consequências econômicas em termos de energia, matérias primas e terras podem ser diferentes do que se esperava.

A demanda por veículos elétricos (VEs) está pronta para acelerar. Os VEs representaram somente 1% das vendas anuais globais de veículos em 2016, e apenas 0,2 dos veículos efetivamente nas ruas. Apesar disso, a McKinsey estima que os VEs (incluindo veículos elétricos à bateria e híbridos do tipo plug-in) poderão chegar a quase 20% das vendas globais anuais até 2030 (e quase 35% das vendas na Europa) – números esses que podem subir ainda mais rápido se considerarmos cenários mais agressivos. E, neste caso, a demografia tem comprovado ser destino. Pesquisas recentes indicam que 30% das pessoas que compram carros, e aproximadamente 50% da geração milênio, considerará comprar um VE da próxima vez, ao invés de um veículo movido por um motor tradicional de combustão interna (ICE, na sigla em inglês).1

A adoção cada vez maior de veículos elétricos deverá afetar mais recursos naturais diferentes, bem como múltiplos setores, regiões e níveis de emissão de carbono. De fato, para a maior parcela dos consumidores, a decisão de compra de um VE baseia-se fortemente em preocupações de cunho ecológico. Uma pesquisa realizada em 2017 pela CarMax mostrou que o desejo de contribuir para o meio ambiente foi a razão número um (por uma margem substancial) dos compradores americanos ao escolher um veículo elétrico.2 Um estudo do AAA realizado no mesmo ano também apontou preocupações ambientais como sendo a principal consideração dos compradores de VEs – declaração feita por impressionantes 87% dos respondentes.3 Ainda assim, nossa pesquisa mostra que muitas das premissas mais comuns sobre veículos elétricos e os recursos do planeta estão equivocadas. E, em alguns casos, o equívoco da chamada “sabedoria popular” é quase que total.

Combustíveis fósseis: veículos elétricos não significam redução no uso de petróleo

Comecemos pelo petróleo bruto. Um número maior de VEs deverá deprimir dramaticamente a demanda por petróleo, certo? Na verdade, não. Estima-se que ter um número maior de veículos elétricos e híbridos nas ruas leve a uma redução apenas modesta na demanda nos próximos 10 a 15 anos. Assumindo que haja uma pressão para redução da demanda por petróleo, tal tendência virá especialmente das melhorias na eficiência dos motores de combustão interna e da fabricação de veículos mais leves. Essas eficiências já vêm crescendo cerca de 2% ao ano desde 2005, levando a um aumento na proporção de milhas rodadas por galão de combustível (de 26 em 2005 para 32 atualmente) nos veículos médios com motor de combustão interna nos EUA. E estimamos que esse número continuará a subir a uma taxa superior a 2,5% ao ano até 2025.

Ainda assim, mesmo com os veículos com motores de combustão interna se tornando mais eficientes e menos prevalentes, a demanda por óleo bruto continuará a crescer, em paralelo ao aumento significativo no número de VEs nas ruas. A maior demanda por petróleo virá de uma variedade de fontes – de setores como os de aviação e químico; de regiões do mundo que estão crescendo, como China e outros mercados emergentes; e do aumento na venda global de automóveis, incluindo mais carros com motores de combustão interna, e – portanto – mais milhas rodadas no mundo todo.

No entanto, a adoção de veículos elétricos afeta substancialmente a demanda por um combustível fóssil distinto – o gás natural. Um maior número de VEs significa que deverá ser produzida mais eletricidade. Ainda que o carvão seja parte da equação, estima-se que aproximadamente 80% do crescimento previsto da demanda por eletricidade nos EUA sejam supridos pelo gás natural. Se metade dos carros nas ruas e estradas americanas fosse VEs, a demanda diária por gás natural nos Estados Unidos provavelmente subiria em mais de 20%.

Terra: um aperto inesperado?

Há hoje mais de 400 mil pontos públicos de recarga, que atendem a mais de três milhões de VEs em uso mundialmente, e este número terá de aumentar significativamente para suprir a demanda estimada de adoção global de veículos elétricos até 2030 (Quadro 1). Simplesmente substituir postos de gasolina por pontos de recarga ou adicionar mais pontos de recarga em estruturas do tamanho de postos de gasolina não será suficiente para atender ao número esperado de veículos elétricos. Para isso, será preciso muitas estações de recarga rápida de 120 quilowatts, com oito saídas que dispensem um volume similar de carga por hora, e que tenham as mesmas dimensões dos postos de gasolina de tamanho padrão atuais.

 Three surprising resource implications from the rise of electric vehicles

A possibilidade de uma pressão de espaço é muito maior na Europa e na China do que nos Estados Unidos. Somente 40% dos europeus e 30% dos chineses que possuem carros elétricos têm acesso a estacionamento privativo e ponto de recarga, em comparação a 75% dos proprietários de VEs americanos. Tampouco o desafio diz respeito somente ao local para carregar a bateria ou ligar o carro na tomada; a geração e a distribuição de energia também são fatores importantes. As instalações para carregamento atuais são capazes de acomodar o futuro aumento significativo esperado no número de VEs, contanto que os veículos sejam recarregados fora do horário de pico. Posto isso, recargas rápidas durante o horário de pico terão certamente um impacto. De fato, o pico da demanda de um único carro elétrico que utilize um carregador rápido de última geração é 80 vezes superior a uma única residência de tamanho e consumo médios.

Para solucionar esses potenciais fatores limitantes, provavelmente será preciso utilizar uma variedade de abordagens – desde inovação a mandatos top-down. A China definiu uma meta de 4,8 milhões de estações de recarga até 2020, e a McKinsey espera que o histórico de políticas centralizadas e implementação compulsória do governo chinês garantam que o país seja efetivamente capaz de cumpri-la. Mas achar financiamento fora da China deverá ser um desafio. As empresas prestadoras de serviços públicos da Califórnia, por exemplo, estão buscando aumentar os investimentos de financiamento público, com retornos regulamentados. O financiamento privado, por outro lado, poderia vir de empresas varejistas. Muitos líderes do setor de varejo já estão começando a considerar formas de tirar vantagem da experiência de carregamento, dando a oportunidade aos motoristas de fazer compras enquanto fazem sua recarga. Assim como os shopping centers há muito tempo utilizam a imagem de grandes varejistas como âncoras da experiência de compra, grandes estações de recarga voltadas ao varejo podem muito bem se tornar comuns no ambiente comercial.

Metais e minérios: entre a cruz e a espada

Não é surpresa alguma que o maior número de veículos elétricos na rua resultará em uma pressão pelo aumento de preços de suas partes constitutivas. Em linhas gerais, o custo de um VE pode ser quebrado entre o custo de sua bateria (de 40% a 50%), conjunto elétrico (cerca de 20%) e outros elementos do veículo em si (de 30% a 40%). Destes, os custos de bateria serão os mais importantes a médio prazo, e a dinâmica de preços deverá refletir mais do que a simples demanda. Atualmente, os custos de bateria equivalem a cerca de US$ 200 a US$ 225 por quilowatt/hora. Estimamos que será necessário um custo de bateria de US$ 100 por quilowatt/hora para alcançar paridade de custo com veículos que utilizam motor de combustão interna para a maior parte dos veículos dos segmentos C e D4 e US$ 75 por quilowatt/hora para veículos maiores, a menos que se continue com os subsídios governamentais – o que é bem pouco provável, dado que os subsídios ao redor do mundo estão sendo descontinuados gradativamente. Se as vendas de VEs chegarem aos níveis previstos, a capacidade de fabricação de baterias também terá de ser ampliada – nossas análises indicam que ela deverá triplicar até 2020. E as melhorias na tecnologia também terão de continuar no mesmo ritmo.

Um maior volume de vendas de veículos elétricos ajudará a reduzir os custos de bateria, sendo que os principais fabricantes do produto deverão acelerar para expandir sua capacidade de fabricação. Ao mesmo tempo, o crescimento de VEs pressionará os custos de insumos cruciais para a produção de baterias, incluindo cobalto e lítio, cuja demanda aumentará de forma acentuada. Essa dinâmica já está em andamento: os custos de cobalto e lítio mais do que dobraram desde 2015, um efeito que resultou no aumento líquido dos custos de produção dos carros elétricos no mesmo período (Quadro 2).

 Three surprising resource implications from the rise of electric vehicles

É possível que o grau de disponibilidade desses materiais limite uma maior penetração dos VEs? Em uma perspectiva otimista, não. Mesmo com a previsão de aumento nos custos dos insumos, as baterias ainda podem chegar bem próximas aos limites de US$ 75 a US$ 100 por quilowatt necessários para se obter uma paridade mais ampla de preço com os motores de combustão interna. Embora haja preocupações em relação ao chamado “cobalt cliff” e implicações de demanda que poderiam representar uma redução temporária no ritmo dos avanços, as incertezas e as limitações deverão ser solucionáveis. Mudar para outras composições químicas de bateria pode mitigar os riscos de uma falta de insumos. Da mesma forma, será necessário aumentar a mineração das matérias primas, o que deverá exigir investimentos estimados da ordem de US$ 100 bilhões a US$ 150 bilhões. Além disso, a dura realidade da mineração continua valendo, incluindo os muitos anos necessários até a produção e as preocupações de natureza ecológica e social em regiões da África e da América do Sul, onde a maior parte desses componentes são encontrados. Em outras palavras, mesmo sendo uma solução “verde”, os veículos elétricos trarão custos e também benefícios para a sociedade, o meio ambiente e os recursos que consumimos.

Sobre o(s) autor(es)

Russell Hensley é sócio do escritório de Detroit da McKinsey, Stefan Knupfer é sócio sênior do escritório de Stamford e Dickon Pinner é sócio sênior do escritório de São Francisco. Os autores são membros do McKinsey Center for Future Mobility.

Os autores agradecem Hauke Engel, Patrick Hertzke, Shivika Sahdev e Patrick Schaufuss por suas contribuições a este artigo.

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