Carreras de la industria para cumplir con los plazos de los autos eléctricos de California

Nov 06, 2023

En resumen

Una mirada al interior de la fábrica que ensambla la camioneta eléctrica F-150 de Ford. A medida que la industria invierte $ 40 mil millones en nuevas plantas de automóviles eléctricos en los EE. UU., la rápida transformación plantea problemas laborales y de la cadena de suministro. El fabricante de automóviles dice "estamos con todo adentro".

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En medio del traqueteo de la fábrica en Dearborn, Michigan, los vehículos robóticos autónomos transportan las baterías de 1,600 libras que alimentan la camioneta eléctrica insignia de Ford a los trabajadores en varias estaciones, quienes se apresuran a atornillarlas a otras partes.

Después de que los trabajadores inspeccionan cada batería, el robot la mueve a lo largo de una pista hasta la siguiente estación y luego se encaja entre dos brazos robóticos inactivos. Un brazo está sobre la cabeza, colgando del chasis de la F-150 Lightning 2023, mientras que el otro se mueve rápidamente para levantar la enorme batería y conectarla al chasis.

Con la ayuda de más robots, los trabajadores ensamblan rápidamente las piezas restantes: el marco de aluminio, los neumáticos, la cabina y la plataforma del camión. Luego, la camioneta completa, que tiene una larga lista de espera de compradores potenciales, se somete a una ronda final de inspecciones y pruebas aquí en el Centro de Vehículos Eléctricos Rouge de Ford.

Desde Michigan hasta Georgia, el Área de la Bahía y el extranjero, ha llegado una nueva era en la fabricación de automóviles, impulsada por el histórico mandato de California de poner fin a las nuevas ventas de automóviles a gasolina en una docena de años. La transición a los vehículos eléctricos ya está exponiendo a los fabricantes de automóviles a innumerables desafíos a medida que se apresuran a aumentar la producción.

"La demanda de autos eléctricos está aumentando aún más rápido que nunca", dijo Darren Palmer, vicepresidente de programas de vehículos eléctricos de Ford. "Ha cambiado la forma en que trabajamos, ha cambiado todo".

La industria está lidiando con las limitaciones de la cadena de suministro, la competencia feroz por las materias primas cruciales para las baterías y la prisa por comenzar a producir baterías más baratas fabricadas en los EE. Al mismo tiempo, el sindicato de trabajadores automotores ha expresado temores sobre la seguridad laboral y el lugar de trabajo durante la rápida transformación de la industria.

Cuarenta y cuatro fábricas importantes ya producen vehículos eléctricos en los Estados Unidos, y varios fabricantes de automóviles, incluidos Toyota, Hyundai y Ford, ahora están construyendo nuevas fábricas masivas para ensamblar autos eléctricos, así como nuevas plantas de fabricación de baterías. La inversión en nuevas fábricas estadounidenses: más de $40 mil millones.

Tesla ha dominado el mercado durante mucho tiempo, vendiendo más de un millón de autos el año pasado. Aún así, algunas empresas, particularmente Toyota, que vendió solo unos pocos cientos de autos totalmente eléctricos en los EE. UU. el año pasado y los retiró del mercado por ruedas defectuosas, se han resistido y han tardado en hacer el cambio, dicen los expertos de la industria. En cambio, Toyota permanece enfocado en sus híbridos.

"La demanda de autos eléctricos está aumentando aún más rápido que nunca. Ha cambiado la forma en que trabajamos, lo ha cambiado todo".

En Ford, Palmer dice que están preparados para la tarea. Para fines de este año, el fabricante de automóviles planea producir al menos 150,000 F-150 Lightning al año, más de cuatro veces el número que la compañía planeó inicialmente.

Frente al mandato de California, "sabemos que eventualmente pasaremos a ser totalmente eléctricos, estamos totalmente involucrados", dijo Palmer, y agregó que "hay una gran cantidad de estados que están siguiendo a California".

"Un desafío para una empresa como la nuestra", dijo, "es cómo maneja esa transición".

Como uno de los tres grandes fabricantes de automóviles de EE. UU., Ford Motor Company ha sido líder en el mercado automotriz desde que se fundó la compañía hace más de un siglo, produciendo muchos de los autos que consumen mucha gasolina y que a los estadounidenses les encanta conducir. Pero California ahora está obligando a Ford y al resto de la industria automotriz mundial a pasar rápidamente a modelos de cero emisiones.

Los vehículos representan aproximadamente la mitad de todas las emisiones de gases de efecto invernadero en California, lo que los convierte en la fuente más grande del estado que calienta el planeta y contamina el aire con smog y hollín.

Adoptado por la Junta de Recursos del Aire en agosto pasado, el mandato de California requiere que el 35 % de los autos nuevos de 2026 vendidos en el estado sean de cero emisiones, casi el doble de las ventas actuales, y luego aumentar al 68 % en 2030 hasta llegar al 100 % en 2035.

California impulsa el mercado de automóviles de EE. UU., uno de cada 10 automóviles se vende allí, y al menos otros 17 estados se han comprometido a promulgar las reglas de California. Presionando aún más a los fabricantes de automóviles, la administración Biden siguió el ejemplo de California el mes pasado al proponer sus propias medidas estrictas para aumentar la producción de vehículos eléctricos en todo el país.

Los fabricantes de automóviles tendrán que vender casi 12 millones de autos eléctricos en California para el 2035. Solo alrededor de 838,000 vehículos eléctricos circulaban por las carreteras de California en el 2021.

Una transformación tan rápida de la industria gigante no tiene precedentes.

"Simplemente no tenemos la capacidad de producción hoy para satisfacer esa necesidad potencial en el futuro", dijo Erich Muehlegger, profesor de economía de UC Davis que analiza las tendencias del mercado de vehículos eléctricos. "Los fabricantes de automóviles están en proceso de desarrollar eso, pero no es algo que se pueda hacer de la noche a la mañana".

Durante la reglamentación de California el año pasado, la industria automotriz presionó por requisitos más flexibles, calificándolos de "demasiado agresivos" y "extremadamente desafiantes". Pero ahora, a medida que se acercan los plazos del estado, muchos fabricantes de automóviles están enfocando sus habilidades de ingeniería e inversiones para lograrlos.

"Simplemente no tenemos la capacidad de producción hoy para satisfacer esa necesidad potencial en el futuro... No es algo que se pueda hacer de la noche a la mañana".

Los funcionarios estatales de calidad del aire dicen que confían en que los fabricantes puedan escalar para cumplir con los plazos. California ya está dos años por delante de lo previsto en el logro de su objetivo para 2025 de vender 1,5 millones de vehículos de cero emisiones. Alrededor del 19% de los autos nuevos en California el año pasado estaban libres de emisiones.

"Ahora nos estamos moviendo hasta llegar a cero", dijo la presidenta de la Junta de Recursos del Aire, Liane Randolph. "Somos muy optimistas de que vamos a ver un despliegue dramáticamente mayor en el futuro".

Ford anunció un aumento en sus inversiones en la producción de vehículos eléctricos: alrededor de $ 50 mil millones a nivel mundial para vehículos eléctricos y materiales para baterías hasta 2026, frente a $ 30 mil millones, con el objetivo de producir 2 millones de vehículos eléctricos.

Pero para fabricar autos y camionetas eléctricas, Ford tiene que renovar por completo sus líneas de ensamblaje y capacitar nuevamente a su fuerza laboral. Es un proceso muy diferente a la construcción de un camión con un motor de combustión interna. La versión completamente eléctrica de la camioneta Ford F-150 tiene muchas menos partes que su contraparte a gasolina: no tiene bujías, pistones, tanque de combustible, filtro de aceite, transmisión de múltiples velocidades, correa de distribución, silenciador o convertidor catalítico, para mencionar solo algunos. Los motores de combustión interna tienen miles de piezas, mientras que los sistemas de energía eléctrica tienen solo seis componentes principales.

El sindicato que representa a los trabajadores de General Motors, Ford y Chrysler dice que la transición podría amenazar la seguridad laboral. United Auto Workers estimó en 2018 que la electrificación podría provocar la pérdida de unos 35.000 puestos de trabajo entre sus 400.000 miembros.

Por ejemplo, el modelo tradicional de gasolina de la F-150 es ensamblado por 4400 trabajadores en la fábrica de Ford en Dearborn, mientras que la versión totalmente eléctrica, ensamblada al lado, requiere solo una sexta parte de la fuerza laboral, 750 empleados.

Laura Dickerson, directora de United Auto Workers Region 1 en Michigan, dijo que mantener empleos de clase media bien pagados será fundamental para garantizar una transición exitosa a los vehículos eléctricos. Dickerson dijo que los trabajadores que fabrican automóviles no ingresan a la industria porque les apasionen los motores a gasolina o los vehículos eléctricos, lo hacen porque los trabajos brindan seguridad financiera.

"Avanzando hacia el futuro, solo debemos asegurarnos de proteger el trabajo porque son trabajos que no dañan el medio ambiente", dijo.

Los trabajadores "no saben si se quemarán con (los materiales de los vehículos eléctricos)... No saben si se desarrollará algo más, porque todo esto es nuevo. Hay muchas incógnitas".

Los representantes de Ford se negaron a responder preguntas sobre la retención de empleados o los despidos, pero dijeron que la compañía contrataría empleados adicionales a medida que expande su centro de vehículos eléctricos. Ford reasignará una tripulación de 800 personas este otoño, trasladándolas de la planta que fabrica las F-150 tradicionales, y planea contratar a 300 nuevos empleados este año. En total, la planta F-150 Lightning empleará a unas 1.800 personas.

La lucha por mantener empleos bien remunerados mientras se producen vehículos eléctricos ya ha provocado enfrentamientos entre algunos fabricantes de automóviles y sus empleados. En una planta de GM en 2019, casi 50,000 empleados sindicalizados se declararon en huelga durante las negociaciones del contrato cuando el fabricante de automóviles anunció planes para cerrar algunas plantas que producen automóviles a gasolina y pasar a la producción de automóviles eléctricos.

El alto ejecutivo de Volkswagen también predijo la pérdida de puestos de trabajo y dijo que construir un automóvil eléctrico requiere "un 30% menos de esfuerzo" que construir un motor de combustión interna.

Dickerson dijo que los trabajadores automotrices han expresado preocupaciones adicionales sobre posibles problemas de salud y seguridad al trabajar con baterías.

Muchos materiales son altamente inflamables y pueden ser explosivos, y la exposición a metales peligrosos como el plomo puede causar problemas de salud, dijo. Los trabajadores tuvieron que ser capacitados para manejar con seguridad los materiales, junto con las conexiones eléctricas de alto voltaje.

"Trabajar en la fabricación puede ser peligroso y con los vehículos eléctricos, algunos de esos peligros, no los conocemos", dijo Dickerson.

Dickerson dijo que es probable que hayan ocurrido algunos accidentes menores, pero hasta ahora no sabe de accidentes fatales o graves. Las mayores preocupaciones, dijo, son si el manejo de los metales podría exponer a los trabajadores a problemas de salud en el futuro.

“No saben si se quemarán con algo, no saben si se desarrollará algo más a partir de eso en el futuro, porque todo esto es nuevo”, agregó. "Hay muchas incógnitas y la gente está muy nerviosa".

En respuesta a las preocupaciones del sindicato, la portavoz de Ford, Kelli Felker, dijo que la compañía se toma "muy en serio la seguridad de nuestra fuerza laboral. Nuestros procesos de fabricación están diseñados para mantener segura a nuestra fuerza laboral".

Cuando se presentó el primer F-150 Lightning totalmente eléctrico en un evento transmitido en vivo en Times Square de Nueva York y el Strip de Las Vegas, los consumidores estadounidenses se apresuraron a comprar el vehículo que Ford denominó "el camión del futuro".

Pero la demanda de la versión eléctrica de la camioneta más popular del país superó con creces la oferta, creando largas listas de espera: Ford recibió más de 200,000 reservas para el F-150 Lightning a fines de 2021, creando una acumulación de tres años, meses antes del primer Los modelos estaban disponibles para la venta. Los consumidores compraron más de 15.000 en los primeros seis meses desde que se vendió en 2022, según un informe de ventas de enero.

Entonces, Ford respondió con un gran aumento en la producción, anunciando que ahora fabricará 150,000 camiones eléctricos al año, cinco veces más de lo planeado inicialmente. Ford dice que la demanda de F-150 Lightning 2023 aún supera la oferta, pero es probable que los nuevos clientes puedan comenzar a realizar pedidos este mes.

"El F-150 es el vehículo que construyó Estados Unidos, así que lo hicimos eléctrico", dijo Palmer. "Tan pronto como nos dimos cuenta de la demanda que iba a surgir, comenzamos a aumentar la producción. Eso normalmente lleva años y años para la mayoría de las empresas. Pero en Ford, eso es en lo que somos muy buenos".

La porción de vehículos eléctricos del enorme complejo Dearborn River Rouge de Ford, de un siglo de antigüedad, que un ejecutivo llamó una "catedral de fabricación", todavía se está expandiendo a medida que aumenta la presión para producir más modelos.

Ford ahora vende tres modelos totalmente eléctricos en los EE. UU., el F-150 Lightning, la camioneta E-Transit y el Mustang Mach-e, y comenzará a construir otra camioneta eléctrica, llamada Proyecto T3, en 2025, en BlueOval City, una megafábrica de baterías y vehículos de $ 5.600 millones y 3.600 acres en construcción en Tennessee.

BlueOval City es la inversión más grande de Ford en la producción de vehículos eléctricos hasta la fecha, se espera que proporcione alrededor de 5700 nuevos puestos de trabajo y tenga la capacidad de producir al menos 500 000 vehículos eléctricos al año, según Ermal Faulkner, director del sitio del proyecto.

El proyecto de la fábrica ha enfrentado retrasos debido al clima, aunque la construcción está programada con planes para abrir la planta en 2025, dijo. Algunos retrasos en la cadena de suministro y problemas de batería también han interrumpido la producción de vehículos eléctricos de Ford. En febrero, un incendio en una batería detuvo temporalmente la producción del F-150 Lightning.

Para mantenerse competitivo, GM está produciendo el mayor rival de la F-150 Lightning: la nueva Chevy Silverado EV, una versión completamente eléctrica de su camioneta pickup más vendida que se espera que se lance a finales de este año. ElFábrica de 4,5 millones de pies cuadrados cerca de Detroit, que abrió en 2021 y se está expandiendo,también fabricará vehículos eléctricos GMC Hummer y el Cruise Origin eléctrico autónomo.

GM, que espera producir un total de 600.000 vehículos eléctricos al año, es el único fabricante de automóviles importante que se comprometió a dejar de vender automóviles a gasolina en todo el mundo para 2035.

Los economistas ven cada vez más una competencia creciente entre los fabricantes de automóviles estadounidenses y extranjeros en el mercado de vehículos eléctricos. Eso incluye todo, desde obtener los materiales de batería necesarios hasta ofrecer precios competitivos para nuevos modelos. El año pasado, los clientes de EE. UU. compraron más de 800 000 vehículos totalmente eléctricos, casi el doble desde 2021 y totalizando alrededor del 6 % de todas las ventas de vehículos.

La competencia sigue siendo feroz a medida que los fabricantes de automóviles heredados intentan alcanzar a Tesla, que aún domina el mercado con dos tercios de todas las ventas de vehículos eléctricos y los dos modelos más vendidos del país. Tesla tiene plantas de ensamblaje de automóviles en la ciudad de Fremont, en el este de la Bahía, así como en Texas, Alemania y China, y ha invertido en una gigafábrica de celdas de baterías de iones de litio de $ 6.2 mil millones en Nevada, y se esperan $ 3.6 mil millones más.

En respuesta a que Tesla recortó los precios de algunos de sus modelos en enero en un 20%, Ford redujo el precio de su Mach-E hasta en $5,900.

Aún así, Ford y otros fabricantes de automóviles heredados como GM continúan rezagados en ventas, aunque en los primeros tres meses del año, GM vendió más que Ford en autos eléctricos por casi dos a uno.

Los ingenieros automotrices de Ford están tratando de cambiar eso.

A solo cinco millas de la planta de fabricación de vehículos eléctricos en Dearborn, los equipos de ingenieros detrás del exterior vidrioso y reflectante de la sede mundial de Ford están compitiendo para diseñar baterías más eficientes y livianas. Su misión: Reducir el alto precio inicial de sus modelos eléctricos.

Están repensando la química de la batería y los componentes que utilizan para sostener la batería. Las nuevas baterías son una de las tecnologías más importantes del futuro de la energía limpia, dijo Charles Poon, director de ingeniería de sistemas electrificados de la compañía..

La nueva estrategia de Ford consiste en crear alternativas a las baterías fabricadas con costosos níquel, cobalto o manganeso, que tienen una gran demanda. En cambio, el fabricante de automóviles está desarrollando una tecnología nueva y más barata para incorporar más baterías hechas de litio-hierro-fosfato. Tanto Tesla como VW han anunciado que será la opción para sus vehículos eléctricos de rango estándar en los mercados de EE. UU. y Europa.

Ford también está tratando de reemplazar materiales pesados ​​en su paquete de baterías de 1,600 libras sin comprometer la potencia de salida. El objetivo es hacer que las baterías del futuro sean más densas en energía, más livianas y más baratas, dijo Poon.

"Estamos trabajando muy duro en ello", dijo Poon. "Tenemos nueva tecnología de hardware, diseño químico y diseño de celdas de batería para aumentar la aceptación general".

Poon dijo que las nuevas baterías de litio-hierro-fosfato serían mucho menos costosas, lo que produciría vehículos más asequibles que los modelos existentes. Reducir los costos de las baterías es fundamental porque el alto costo de los vehículos eléctricos es una barrera importante para los consumidores. El precio promedio de un automóvil eléctrico a partir de febrero fue de $ 58,385, aproximadamente $ 9,600 más que el automóvil promedio, aunque bajó de alrededor de $ 65,000 el año pasado. Los autos completamente eléctricos de gama baja comienzan alrededor de $ 27,500.

Rob Williams, gerente de mantenimiento e ingeniería del Rouge Electric Vehicle Center, dijo que los retrasos en la producción de baterías han sido uno de los mayores desafíos de la línea de ensamblaje.

El acceso a minerales críticos para baterías plantea barreras significativas para cumplir con los requisitos de vehículos eléctricos de California, dijo Muehlegger de UC Davis. Ford también tuvo que detener la producción en 2022 debido a la escasez de chips de computadora, y dijo que la industria aún no se ha recuperado de las interrupciones en la cadena de suministro que enfrentó durante la pandemia.

"Si nos estamos moviendo muy rápidamente hacia un mundo en el que una alta fracción de la flota de automóviles nuevos serán vehículos eléctricos y no vehículos convencionales, hay una enorme cantidad de capacidad de batería que debe crearse", dijo.

"Habrá mucha presión para innovar en esta industria. Pero qué tan rápido la industria puede innovar, y qué tan rápido la industria se aleja de las tecnologías de batería que está usando ahora a dos nuevas tecnologías de batería que aún no hemos descubierto - es difícil saberlo".

Una gran parte de la razón por la que la industria automotriz está experimentando problemas en la cadena de suministro se debe a que muchos materiales, incluidos el níquel, el litio y el cobalto, provienen de China, que según Muehlegger se ha vuelto muy eficiente en la refinación y producción de baterías. Solo hay una mina de litio en los Estados Unidos, ubicada en Nevada.

Cambiar a componentes fabricados en EE. UU. es esencial para que los compradores de automóviles puedan calificar para créditos fiscales federales. Para que las ventas califiquen para créditos de hasta $7,500 en la Ley de Reducción de la Inflación, los fabricantes de automóviles deben cumplir con reglas estrictas que exigen que la mayoría de sus componentes se produzcan o fabriquen en los Estados Unidos o sus socios comerciales cercanos.

Solo 14 modelos califican para el crédito según las reglas publicadas por la administración de Biden en abril. La F-150 Lightning de Ford figura como una de las pocas camionetas que califican, pero el alto precio inicial del vehículo podría hacer que no sea elegible para los incentivos federales. Actualmente, los modelos de camionetas de Ford oscilan entre $59,974 y $98,070; para calificar, los autos deben tener un precio de etiqueta por debajo de $55,000 y las camionetas o SUV más grandes por debajo de $80,000.

Diversificar y construir una nueva cadena de suministro desde cero en países amigos de Estados Unidos podría retrasar la producción, ya que lleva años construirla, dijo Muehlegger, de UC Davis.

Es por eso que Ford se asoció con un proveedor chino de baterías, SK On, para construir una nueva planta de baterías de litio-hierro-fosfato en Michigan: al construir sus propias baterías, Ford espera obtener un flujo constante de materiales.

Tesla, en un movimiento para garantizar que sus automóviles califiquen para el crédito fiscal al consumidor, está tratando de asegurar una asociación similar con una empresa china para construir una planta de fabricación de baterías de fosfato de hierro y litio en Texas.

Palmer, vicepresidente de programas de vehículos eléctricos de Ford, dijo que la compañía ya ha asegurado el 100% del suministro anual de baterías necesario para 600,000 vehículos y el 70% de los materiales de batería que necesita para una tasa de producción global anual de 2 millones de vehículos eléctricos para 2026.

"Si no hubiéramos hecho esto, si hubiéramos esperado dos años para invertir, tendríamos muchos problemas para poder asegurar la cantidad de materiales necesarios", dijo Palmer.

Parte del éxito dominante de Tesla ha sido la construcción de su propia red de carga extensa para sus vehículos, dijo David Reichmuth, ingeniero senior del programa de transporte limpio de la Unión de Científicos Preocupados. Otros fabricantes de automóviles también deberían priorizar eso, dijo, porque los cargadores públicos insuficientes han sido una gran barrera para los inquilinos, los residentes de viviendas multifamiliares y los residentes de bajos ingresos.

"Si van a vender estos vehículos", dijo Reichmuth, "necesitan asegurarse de que los conductores tengan una experiencia positiva".

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