Estudo de elementos que influenciam a difusão de veículos elétricos

Abstract

As crescentes preocupações com a crise climática impulsionam o desenvolvimento de uma sociedade sustentável. O setor de transporte é o segundo setor que mais emite gases de efeito estufa (GEE) e é considerado um dos setores mais desafiadores para descarbonizar. O veículo elétrico (VE) é uma tecnologia limpa que pode contribuir para a descarbonização do setor de transportes. No entanto, os VEs enfrentam obstáculos para serem difundidos e predominantes na frota global. Em virtude disso, o objetivo dessa tese é realizar um diagnóstico dos elementos que influenciam a difusão de veículos elétricos com atenção maior para países que apresentam baixa taxa de eletrificação. Para isso, abordagens qualitativas e quantitativas foram utilizadas, também foram empregadas pesquisa exploratória para compreender as perspectivas da cadeia de suprimentos sobre a temática e pesquisas explicativas para prever a evolução da frota de VEs e seus impactos no sistema de energia. Inicialmente buscou-se analisar o cenário brasileiro para a difusão de VEs, considerando a atratividade dessa tecnologia e identificando as barreiras que limitam sua maior difusão e as possíveis soluções para superá las. A análise indicou a necessidade de um ambiente colaborativo envolvendo empresas automotivas, setor de energia, governo, pesquisadores e sociedade. Isso é necessário porque a difusão dos VEs requer a superação de barreiras que ultrapassam os limites das dimensões sociotécnicas. Após, um modelo para prever o crescimento da adoção de veículos elétricos foi desenvolvido, considerando as características socioeconômicas dos países. O modelo desenvolvido é composto por três variáveis independentes: PIB per capita, percentual de consumo de energia proveniente de fontes renováveis e preço da gasolina por litro. China, Suécia, Alemanha, Holanda e França apresentam crescimento acima do esperado na adoção de veículos elétricos. Por outro lado, o crescimento da adoção na Nova Zelândia, Itália, Suíça e Grécia é mais lento do que o esperado. Em sequência, um modelo de previsão que combinou a evolução da oferta de eletricidade de fontes renováveis e não renováveis com o aumento da demanda que será produzido pela adoção dos veículos elétricos foi construído, usando como exemplos três países com aspectos socioeconômicos e mix de geração de energia elétrica distintos (Austrália, Brasil e Canadá). Os resultados mostram que a demanda superaria a oferta de energia na Austrália e no Canadá por volta de 2029 e 2031, e no Brasil a demanda superaria a oferta em 2038. Para evitar rupturas entre demanda e oferta, o crescimento anual da oferta de eletricidade de fontes renováveis deve se intensificar nos três países, passando dos níveis atuais de 10,3, 14,7 e 3,2 TWh, para cerca de 16,3, 25,4 e 18,1 TWh nos próximos vinte anos. Os modelos podem ser utilizados para avaliar a evolução da difusão dos VEs e seus impactos na matriz elétrica. Os resultados obtidos nesta tese compreendem um diagnóstico abrangente dos elementos que influenciam na difusão dos VEs, servindo de base para a formulação de políticas que promovam sua adoção e, consequentemente, contribuam para a descarbonização, sustentabilidade do setor de transporte e mitigação das mudanças climáticas.

Growing concerns about the climate crisis are driving the development of a sustainable society. The transportation sector is the second largest emitter of greenhouse gases (GHG) and is considered one of the most challenging sectors to decarbonize. Electric vehicles (EVs) are a clean technology that can contribute to the decarbonization of the transportation sector. However, EVs face obstacles to becoming widespread and predominant in the global fleet. Therefore, the objective of this thesis is to diagnose the elements that influence the diffusion of electric vehicles, with greater attention to countries with low electrification rates. To this end, qualitative and quantitative approaches were used, as well as exploratory research to understand the supply chain's perspectives on the subject and explanatory research to predict the evolution of the EV fleet and its impacts on the energy system. Initially, we sought to analyze the Brazilian scenario for the diffusion of EVs, considering the attractiveness of this technology and identifying the barriers that limit its greater diffusion and possible solutions to overcome them. The analysis indicated the need for a collaborative environment involving automotive companies, the energy sector, government, researchers, and society. This is necessary because the diffusion of EVs requires overcoming barriers that go beyond the limits of sociotechnical dimensions. Next, a model to predict the growth of electric vehicle adoption was developed, considering the socioeconomic characteristics of the countries. The model developed is composed of three independent variables: GDP per capita, percentage of energy consumption from renewable sources, and price of gasoline per liter. China, Sweden, Germany, the Netherlands, and France show above-expected growth in the adoption of electric vehicles. On the other hand, the growth of adoption in New Zealand, Italy, Switzerland, and Greece is slower than expected. Next, a forecasting model that combined the evolution of the supply of electricity from renewable and non-renewable sources with the increase in demand that will be produced by the adoption of electric vehicles was built, using as examples three countries with distinct socioeconomic aspects and electricity generation mix (Australia, Brazil, and Canada). The results show that demand would exceed supply in Australia and Canada by around 2029 and 2031, and in Brazil demand would exceed supply by 2038. To avoid disruptions between demand and supply, the annual growth of electricity supply from renewable sources should intensify in the three countries, rising from the current levels of 10.3, 14.7 and 3.2 TWh to around 16.3, 25.4 and 18.1 TWh in the next twenty years. The models can be used to assess the evolution of the diffusion of EVs and their impacts on the electricity grid. The results obtained in this thesis comprise a comprehensive diagnosis of the elements that influence the diffusion of EVs, serving as a basis for the formulation of policies that promote their adoption and, consequently, contribute to decarbonization, sustainability of the transport sector and mitigation of climate change.