análise da difusão de novas tecnologias automotivas em prol da eficiência energética na frota de ...

278 Pages·2010·3.85 MB·Portuguese

ANÁLISE DA DIFUSÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS AUTOMOTIVAS EM
PROL DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA FROTA DE NOVOS VEÍCULOS
LEVES NO BRASIL

Cristina Bastin Smith
Tese de Doutorado apresentada ao Programa
de Pós-graduação em Planejamento
Energético, COPPE, da Universidade Federal
do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos
necessários à obtenção do título de Doutor em
Planejamento Energético.
Orientadores: Luiz Pinguelli Rosa
Alexandre Salem Szklo

Rio de Janeiro
Outubro de 2010
ANÁLISE DA DIFUSÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS AUTOMOTIVAS EM
PROL DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA FROTA DE NOVOS
VEÍCULOS LEVES NO BRASIL

Cristina Bastin Smith

TESE SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO INSTITUTO ALBERTO LUIZ
COIMBRA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA (COPPE)
DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS
REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE DOUTOR
EM CIÊNCIAS EM PLANEJAMENTO ENERGÉTICO.

Examinada por:

________________________________________________
Prof. Luiz Pinguelli Rosa, Ph.D.

________________________________________________
Prof. Alexandre Salem Szklo, D.Sc.

________________________________________________
Prof. Roberto Schaeffer, Ph.D.

________________________________________________
Prof. Ronaldo Balassiano, D.Sc.

________________________________________________
Dr. Luiz Augusto Horta Nogueira, D.Sc.

RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL
OUTUBRO DE 2010
Smith, Cristina Bastin
Análise da Difusão de Novas Tecnologias Automotivas
em Prol da Eficiência Energética na Frota de Novos Veículos
Leves no Brasil/ Cristina Bastin Smith. – Rio de Janeiro:
UFRJ / COPPE, 2010.
XIV, 263 p.: il; 29,7 cm
Orientadores: Luiz Pinguelli Rosa
Alexandre Salem Szklo
Tese (doutorado) – UFRJ/ COPPE / Programa de
Planejamento Energético, 2010.
Referências Bibliográficas: p. 231-242
1. Eficiência energética veicular. 2. Inovação
Tecnológica 3. Indústria Automobilística. I. Pinguelli, Luiz,
et al. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE,
Programa de Planejamento Energético. III. Título.

iii
Dedico esta tese ao meu filho Leo, ao
meu marido Matt e à minha mãe
Terezinha.

iv
Agradecimentos

Agradeço especialmente ao meu marido pelo grande apoio que me deu, cuidando do
Leo nas horas em que tive que me dedicar a esta tese. Essa trajetória teria sido muito
mais difícil sem você ao meu lado.
Sou muito grata ao professor Alexandre Szklo, por sua grande contribuição a este
trabalho. Agradeço muito o seu incentivo, principalmente na etapa final.
Agradeço ao professor Luiz Pinguelli pela oportunidade de ingressar no Programa
de Planejamento Energético, e também por suas sugestões que contribuíram para a
realização desta tese.
Ao professor Roberto Schaeffer por todos os conhecimentos que me passou durante
as aulas.
À minha amiga Vanessa, por sua presença e força nos últimos dias antes da defesa
da tese.
Aos funcionários do Programa de Planejamento Energético. Em especial, à Sandra,
pela eficiência com que sempre me atendeu.
Agradeço também à Flávia Consoni e ao Fernando Figueiredo pelas informações
obtidas sobre a indústria automobilística.
Aos entrevistados das montadoras, que permitiram a conclusão da pesquisa de
campo, e também aos profissionais do INMETRO, CETESB, CONPET e
ANFÁVEA pelas informações sobre o Programa Brasileiro de Etiquetagem
Veicular.
Agradeço também à ANP pelo suporte financeiro durante o período do curso.

v
Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários
para obtenção do grau de Doutor em Ciências (D.Sc).

ANÁLISE DA DIFUSÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS AUTOMOTIVAS EM
PROL DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NA FROTA DE NOVOS
VEÍCULOS LEVES NO BRASIL

Cristina Bastin Smith
Outubro/2010

Orientadores: Luiz Pinguelli Rosa
Alexandre Salem Szklo

Programa: Planejamento Energético

Políticas públicas que estimulam o aumento da eficiência energética veicular através
da introdução de novas tecnologias automotivas são uma alternativa para diminuir a
intensidade energética e emissões atmosféricas do setor de transporte brasileiro.
Com base na experiência internacional de políticas direcionadas à eficiência
energética veicular, no histórico de programas governamentais que estimularam
inovações automotivas e nos resultados de uma pesquisa de campo realizada com as
principais montadoras instaladas no Brasil, esta tese propõe políticas públicas para
induzir a inovação tecnológica na indústria automobilística brasileira.
Este estudo também avalia se o Programa de Etiquetagem Brasileiro Veicular
(PBEV) é uma política eficaz para elevar a eficiência de consumo da frota de novos
veículos leves, bem como induzir a introdução de tecnologias automotivas em prol
da eficiência energética. Como resultado, o estudo indica que o PBEV é ainda
insuficiente para acelerar o ritmo de difusão de novas tecnologias automotivas, ou
conter a tendência de aumento do consumo de combustível na frota de novos
veículos leves.
vi
Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the
requirements for the degree of Doctor of Science (D.Sc.)

ANALYSIS OF THE DIFFUSION OF NEW AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES
FOR IMPROVING ENERGY EFFICIENCY IN BRAZIL’S LIGHT VEHICLE
FLEET

Cristina Bastin Smith
October/2010

Advisors: Luiz Pinguelli Rosa
Alexandre Salem Szklo

Department: Energy Planning

Public policies that promote the increase in the energy efficiency of light vehicles
through the introduction of new automotive technologies are an alternative for
reducing the energy intensity and atmospheric emissions of the Brazilian transport
sector. Based on the outcomes of international policies aimed at vehicle energy
efficiency, the history of governmental programs that stimulated automotive
innovation, and a survey conducted with Brazil’s main auto makers, this thesis
proposes public policies necessary to induce technological innovation in the
Brazilian automobile industry.
This study also evaluates whether the current Brazilian Vehicle Labeling Program is
an effective policy to both improve the energy efficiency of light vehicles and to
introduce new automotive technologies in support of increased efficiency. The
results of this study indicate that PBEV is still insufficient to accelerate the pace of
introduction of new automotive technologies, or to contain the tendency of rising
fuel consumption of new light duty vehicles sold in Brazil.

vii
ÍNDICE
CAPÍTULO 1:  INTRODUÇÃO.......................................................................................1 
1.1  CONTEXTUALIZAÇÃO DO TEMA....................................................1 
1.2  OBJETIVOS DA TESE...........................................................................4 
1.3  METODOLOGIA DE PESQUISA..........................................................5 
1.4  ESTRUTURA DA TESE.........................................................................7 
CAPÍTULO 2:  DRIVERS DA INOVAÇÃO E DIFUSÃO TECNOLÓGICA.................9 
2.1  INTRODUÇÃO.......................................................................................9 
2.2  MODELOS DE INDUÇÃO DA INOVAÇÃO TECNOLÓGICA........15 
2.2.1  MODELO TECHNOLOGY/SCIENCE-PUSH.....................................15 
2.2.2  MODELO DEMAND/MARKET-PULL...............................................17 
2.2.3  EFEITOS POSITIVOS DA INTERAÇÃO DOS DOIS MODELOS....18 
2.2.4  APRENDIZADO E CAPACITAÇÃO TECNOLÓGICA.....................18 
2.3  PROCESSO DE DIFUSÃO TECNOLÓGICA.....................................20 
2.3.1  TRAJETÓRIA TECNOLÓGICA..........................................................20 
2.3.2  RITMO DE DIFUSÃO DA TECNOLOGIA........................................23 
2.3.3  FATORES CONDICIONANTES.........................................................25 
2.4  INTERPRETAÇÕES DOS MODELOS PUSH/PULL NAS DECISÕES
POLÍTICAS...........................................................................................27 
2.4.1  TIPOS DE POLÍTICAS BASEADAS NO MODELO DE DEMAND-
PULL......................................................................................................28 
2.4.2  TIPOS DE POLÍTICAS BASEADAS NO MODELO TECHNOLOGY-
PUSH.....................................................................................................31 
2.5  CONCLUSÃO DO CAPÍTULO...........................................................34 
CAPÍTULO 3:  ANÁLISE DAS OPÇÕES TECNOLÓGICAS EM VEÍCULOS LEVES
DO CICLO OTTO.................................................................................35 
3.1  INTRODUÇÃO.....................................................................................35 
3.2  TECNOLOGIAS APLICADAS NO POWERTRAIN DO CICLO OTTO
CONVENCIONAL................................................................................38 
3.3  TECNOLOGIAS APLICADAS NO VEÍCULO...................................42 
3.4  NOVOS SISTEMAS DE PROPULSÃO DE VEÍCULOS....................45 
3.4.1  VEÍCULO ELETRICO A BATERIA (VE)..........................................45 
3.4.2  VEÍCULOS ELÉTRICOS HÍBRIDOS (VEH).....................................46 
3.4.3  VEÍCULOS ELÉTRICOS HÍBRIDOS PLUG-IN (VEHP)..................50 
3.4.4  VEÍCULO ELÉTRICO HÍBRIDO A PILHA COMBUSTÍVEL
(VEHPC)................................................................................................54 
viii
3.5  POSSÍVEIS TRAJETÓRIAS TECNOLÓGICAS DOS SISTEMAS DE
PROPULSÃO........................................................................................56 
3.6  CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................59 
CAPÍTULO 4:  PADRÕES DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA VEICULAR.................60 
4.1  INTRODUÇÃO.....................................................................................60 
4.2  ETAPAS DO PROCESSO DE ESTABELECIMENTO DE PADRÕES
DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA.........................................................61 
4.3  ANÁLISE DA EXPERIENCIA INTERNACIONAL...........................64 
4.3.1  ESTADOS UNIDOS.............................................................................64 
4.3.2  UNIÃO EUROPÉIA..............................................................................77 
4.3.3  JAPÃO...................................................................................................91 
4.3.4  CHINA...................................................................................................97 
4.4  CONCLUSÕES DO CAPÍTULO........................................................107 
CAPÍTULO 5:  PROGRAMAS DE INFORMAÇÃO E POLÍTICAS BASEADAS EM
INSTRUMENTOS ECONÔMICOS...................................................110 
5.1  PROGRAMAS DE INFORMAÇÃO..................................................110 
5.1.1  TIPOS DE SISTEMA DE ETIQUETAGEM......................................111 
5.1.2  TIPO, LAYOUT E CONTEÚDO DA ETIQUETA VEICULAR.......112 
5.1.3  COMPROMETIMENTO DOS FABRICANTES E VAREJISTAS...113 
5.1.4  EMPENHO DO GOVERNO...............................................................114 
5.2  EXPERIÊNCIA INTERNACIONAL SOBRE OS PROGRAMAS DE
INFORMAÇÃO..................................................................................116 
5.2.1  UNIÃO EUROPÉIA............................................................................116 
5.2.2  ESTADOS UNIDOS...........................................................................119 
5.3  INSTRUMENTOS ECONÔMICOS...................................................124 
5.3.1  UNIÃO EUROPÉIA............................................................................124 
5.3.2  ESTADOS UNIDOS...........................................................................136 
5.4  CONSIDERAÇÕES FINAIS..............................................................138 
CAPÍTULO 6:  POLÍTICAS PÚBLICAS QUE ESTIMULARAM A INOVAÇÃO
TECNOLÓGICA NA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA NO
BRASIL...............................................................................................139 
6.1  EVOLUÇÃO DA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA NO BRASIL
.............................................................................................................139 
6.2  EVOLUÇÃO DA CAPACIDADE TECNOLÓGICA DAS
SUBSIDIÁRIAS BRASILEIRAS NO DESENVOLVIMENTO DE
PRODUTOS........................................................................................141 
6.3  DESEMPENHO ATUAL DA INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA NO
BRASIL...............................................................................................145 
ix
6.4  EXEMPLOS DE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA NA INDÚSTRIA
AUTOMOBILÍSTICA BRASILEIRA................................................150 
6.4.1  CARRO A ÁLCOOL...........................................................................150 
6.4.2  CARRO 1.0..........................................................................................158 
6.4.3  MOTOR FLEXFUEL..........................................................................160 
6.5  CONCLUSÕES DO CAPÍTULO........................................................166 
CAPÍTULO 7:  AVALIAÇÃO DO PROGRAMA BRASILEIRO DE ETIQUETAGEM
VEICULAR.........................................................................................169 
7.1  FORMULAÇÃO E IMPLANTAÇÃO DO PBEV..............................169 
7.1.1  ANTECEDENTES E MARCO LEGAL.............................................169 
7.1.2  PROCEDIMENTO DE TESTE E METODOLOGIA DE
CLASSIFICAÇÃO..............................................................................172 
7.1.3  PARÂMETROS DE COMPARAÇÃO DA EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA....................................................................................176 
7.1.4  LAYOUT E CONTEÚDO DA ETIQUETA.......................................179 
7.1.5  IMPLANTAÇÃO DO PROGRAMA..................................................181 
7.1.6  CAPTURA DO REGULADOR..........................................................182 
7.2  PESQUISA DE CAMPO JUNTO AS MONTADORAS....................184 
7.2.1  VISÃO DAS MONTADORAS SOBRE O REGULAMENTO DO
PBEV...................................................................................................184 
7.2.2  OBSTÁCULOS PARA A ADESÃO..................................................185 
7.2.3  INTRODUÇÃO DE TECNOLOGIAS AUTOMOTIVAS..................187 
7.2.4  LOCK-IN TECNOLÓGICO DO MOTOR DE COMBUSTÃO
INTERNA............................................................................................191 
7.3  CONCLUSÕES DO CAPÍTULO........................................................192 
CAPÍTULO 8:  PROPOSTA DE POLÍTICAS ENERGÉTICAS PARA OS VEÍCULOS
LEVES NO BRASIL...........................................................................198 
8.1  INTRODUÇÃO...................................................................................198 
8.2  OBJETIVOS PROPOSTOS DAS POLÍTICAS DE EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA....................................................................................200 
8.2.1  DIFUSÃO DE NOVAS TECNOLOGIAS AUTOMOTIVAS
INCREMENTAIS................................................................................200 
8.2.2  INTRODUÇÃO DE TECNOLOGIAS AVANÇADAS NA FROTA
BRASILEIRA......................................................................................202 
8.2.3  CONTENÇÃO DO AUMENTO DO PESO, TAMANHO E POTÊNCIA
DA FROTA DE NOVOS VEÍCULOS LEVES..................................203 
8.3  LIMITAÇÕES DE UM PROGRAMA DE ETIQUETAGEM............204 
8.4  OPÇÕES DE POLÍTICAS BASEADAS NOS MODELOS PULL/PUSH
.............................................................................................................206 
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