¡La electrificación de la maquinaria de construcción ha llegado para quedarse! ¿Cómo se compara la rentabilidad económica de la conversión de diésel a eléctrico? Un análisis comparativo del costo total de propiedad (TCO) de camiones pesados y de minería convertidos de diésel a eléctricos.

Fecha de lanzamiento:

2025-02-18

Impulsada por la estrategia nacional de “doble carbono”, la ola de electrificación en el sector de la maquinaria de construcción se está acelerando. Como un subsegmento clave de la industria, la transición hacia la electrificación de vehículos comerciales, como camiones pesados y camiones mineros, ha suscitado una atención considerable. Este artículo examinará… Escenarios operativos, análisis comparativo de TCO, energía inteligente para minas cero emisiones de carbono Desde tres perspectivas, este análisis profundiza en la viabilidad económica y las tendencias de desarrollo futuro de la conversión de camiones pesados y camiones mineros de propulsión diésel a eléctrica, aportando valiosos insights para los profesionales del sector.

I. Escenarios operativos

Camión de gran tonelaje : Se utilizan principalmente para el transporte logístico de media y larga distancia, con rutas relativamente fijas pero distancias más extensas. Los camiones eléctricos de gran tonelaje están mejor adaptados a la distribución urbana de corto recorrido, a las operaciones portuarias y a aplicaciones similares, donde la infraestructura de carga está bien desarrollada y los requisitos de autonomía por trayecto son menores.
Camión minero : Operados principalmente en entornos cerrados, como las minas, con rutas fijas, distancias cortas y cargas pesadas, estos escenarios son ideales para la electrificación. La electrificación de los camiones mineros no solo reduce los costos operativos, sino que también contribuye a disminuir la contaminación ambiental en los sitios mineros.

II. Marco de análisis del costo total para la conversión de combustible a electricidad

El TCO (Costo Total de Propiedad) se refiere al costo total de poseer un vehículo a lo largo de todo su ciclo de vida, abarcando principalmente los costos de adquisición, los costos energéticos, los costos de mantenimiento, los costos de seguro y el valor residual. En el caso de vehículos convertidos de gasolina a eléctricos, se deben considerar además los costos de sustitución de la batería y los gastos asociados con la instalación de infraestructura de carga.

Camión tractor

Sobre la base de un ciclo de vida completo que contempla 800.000 kWh de carga y un consumo energético de 1,6 kWh por kilómetro, el kilometraje total a lo largo del ciclo de vida ronda los 500.000 kilómetros. Los camiones tractores‑remolques de servicio pesado requieren mantenimiento cada 20.000 kilómetros; cada intervención implica un costo de 9.000 yuanes en piezas y 1.000 yuanes en mano de obra. Durante los primeros 200.000 kilómetros, se necesitan diez servicios, mientras que en los siguientes 300.000 kilómetros la frecuencia de mantenimiento aumenta a 24 visitas.

Suponiendo que un tractor‑remolque eléctrico cuenta con una capacidad de batería de 300 kWh, con un costo del paquete de baterías de 1.000 yuanes por kWh, y que tras cinco años las baterías pueden reciclarse a 300 yuanes por kWh; mientras tanto, un camión diésel alcanza un valor de desecho de 100.000 yuanes y aún puede venderse como vehículo usado por otros 100.000 yuanes después de cinco años. Con los costos actuales de carga en 1,5 yuanes por kWh, el costo total de propiedad (TCO) de un tractor‑remolque eléctrico de carga ultrarrápida durante cinco años asciende a 2,2 millones de yuanes. En un contexto internacional en el que los precios del combustible están aumentando de manera pronunciada, el TCO de los tractores‑remolques diésel actuales ya ha alcanzado 2,3074 millones de yuanes, lo que significa que la viabilidad económica de los vehículos diésel convencionales se ha situado ahora por debajo de la de los eléctricos.

Para 2030, se prevé que el precio de los paquetes de baterías siga bajando hasta alcanzar 850 yuanes por kWh, mientras que el costo de la generación fotovoltaica será de 0,20 yuanes por kWh. Con un mercado eléctrico maduro y tarifas de transmisión y distribución de 0,15 yuanes por kWh, tarifas de servicio de supercarga de 0,15 yuanes por kWh y pérdidas en las líneas de carga del 5%, el costo total de propiedad (TCO) de un tractor eléctrico de carga ultrarrápida se reduce a 1,3975 millones de yuanes, es decir, apenas el 60,6 % del TCO actual de un tractor diésel.

Camión minero

Al compilar y comparar los datos recopilados durante el período de prueba, las ventajas en términos de ahorro energético de los camiones mineros totalmente eléctricos resultan evidentes, destacando las siguientes características clave:

1. El costo de transporte por tonelada‑kilómetro es significativamente inferior al de vehículos similares propulsados por combustible; en una pendiente del 2 %, el ahorro energético alcanza el 87,5 %, y la eficiencia energética aumenta a medida que la pendiente se incrementa. En una pendiente del 8,1 % y con una distancia de transporte de 2,4 km, el consumo de energía puede reducirse hasta 0,02 kWh por kilómetro cúbico.

2. Los costos de mantenimiento y de consumo de piezas se han reducido significativamente, hasta alcanzar solo el 50 % de los correspondientes a los vehículos de gasolina.

3. El vehículo cargado circula a una velocidad mayor que el vehículo vacío,

4. El número de vehículos eléctricos supera al de los vehículos impulsados por gasolina.

5. Durante la fase de operación de prueba, el régimen de funcionamiento combinado alcanzó un consumo energético de 0,53 kWh por kilómetro cúbico y, en condiciones de carga elevada, aún existe un margen considerable para una reducción adicional.

6. La conducción en pendientes con cargas pesadas conlleva un alto consumo de energía y una carga frecuente, lo que afecta negativamente la tasa de utilización.

Con base en los datos de pruebas y en los requisitos rutinarios de transporte, optimizaremos aún más la estructura de costos y las rutas operativas de los camiones mineros totalmente eléctricos, identificando las condiciones de operación que minimicen el consumo específico de energía dentro del sitio minero. Este enfoque reducirá la frecuencia y la duración de las cargas, prolongando así el tiempo de turno productivo de cada camión. Según nuestros cálculos, el ahorro anual en costos de energía y los ingresos adicionales generados podrían ascender a 470.000 yuanes por vehículo, recuperándose la inversión en la adaptación en aproximadamente un año y medio.

III. Energía inteligente para minas con cero emisiones de carbono

Tabla de consumo promedio de energía para un determinado camión minero eléctrico

Según el análisis del gráfico anterior, a lo largo de un año, los camiones de transporte de la mina movilizaron un total de 3,39 millones de toneladas, consumiendo 107.938 kWh de electricidad. El consumo promedio de electricidad por tonelada de mineral fue de 0,032 kWh. Con un precio de la electricidad de 0,7 yuanes por kWh, el costo de transporte por tonelada de mineral asciende aproximadamente a 2,24 centavos de yuan.

Invertir en sistemas de almacenamiento‑carga‑solar para alimentar los camiones mineros puede reducir significativamente los costos operativos a largo plazo.

Desde una perspectiva operativa‑económica, tomando como ejemplo las condiciones de operación del proyecto, el costo promedio del combustible para un vehículo diésel convencional es de 2,5 a 2,8 yuanes por metro cúbico, mientras que el costo promedio para un vehículo totalmente eléctrico es de 0,43 yuanes por metro cúbico. Para el modelo insignia, suponiendo una carga completa de 40 m³, cada viaje de ida y vuelta realizado con un camión minero eléctrico permite un ahorro superior a 80 yuanes en comparación con su equivalente diésel, lo que aporta tanto beneficios ambientales como una eficiencia económica óptima. Con base en un ahorro estimado diario de aproximadamente 180 litros de diésel por camión minero eléctrico, si 50 vehículos operan a plena capacidad durante un año —asumiendo 300 días de operación—, la reducción acumulada de diésel alcanzaría alrededor de 2,7 millones de litros. En el mismo período, ello implicaría una disminución total de emisiones de CO₂ de aproximadamente 7.100 toneladas, permitiendo a las minas lograr una actualización hacia un transporte cero carbono, verde e inteligente.

Costo anual del consumo de combustible: 180 litros × 300 días × 7,5 yuanes/litro = 20,25 millones de yuanes
Inversión en estaciones de carga con almacenamiento solar: (5 yuanes/hora) = 3 + 1,5 + 0,55 yuanes/W × 5 MW = 25 millones de yuanes, incluyendo la carga diaria de 50 camiones mineros eléctricos, por un total de 5.000 kWh.
Solo los costos anuales de combustible podrían financiar la inversión en una estación de carga con almacenamiento solar para 50 vehículos: 650.000 yuanes por vehículo × 50 = 32,5 millones de yuanes. Inversión total: 32,5 millones + 25 millones = 57,5 millones de yuanes.
5750/2025 = 2,8 años para recuperar la inversión

La electrificación de la maquinaria de construcción se ha convertido en una tendencia inevitable, y la transición hacia camiones pesados y camiones mineros eléctricos se está acelerando. Desde una perspectiva de costo total de propiedad (TCO) y de costos operativos, la viabilidad económica de los camiones pesados y mineros eléctricos ya empieza a hacerse evidente. De cara al futuro, a medida que la tecnología avance y el apoyo político se fortalezca, el atractivo económico de los equipos de construcción eléctricos mejorará aún más, mientras que la integración de las minas cero carbono con sistemas energéticos inteligentes abrirá nuevas oportunidades para el sector.

El futuro ya está aquí: la electrificación no es solo una tendencia, ¡es una realidad inevitable!