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Todo lo que debe saber sobre los autos eléctricos

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Con la aprobación de la ley de incentivo a la movilidad eléctrica, los carros 100% impulsados por electricidad (que no utilizan nunca combustibles), están en boca de todos, sin embargo, es una minoría la gente que conoce los detalles de su historia y la forma en la que trabajan.

Antes que nada, hay que aclarar que no son un invento nuevo, de hecho surgieron mucho antes del automóvil con motor de combustión interna, sin embargo la Historia los enterró, pero han recobrado fuerza recientemente.

Ahora hay dos tecnologías principales, los carros eléctricos de baterías (BEV) y los de pila de combustible (FCEV). Nos vamos a referir a coches eléctricos con baterías por omisión, ya que la pila de combustible se basa en otro principio y son diferentes.

También tienen mucha relación con los carros híbridos (HEV), que no son más que unos carros que combina dos tipos de propulsión: térmica y eléctrica. Un automóvil eléctrico solo dispone de uno o más motores eléctricos, si incluye un motor térmico, entonces estamos hablando de un carro híbrido, los cuales quedaron fuera de la ley aprobada en segundo debate este jueves.

¿Por qué usar electricidad?

A nivel mecánico los autos eléctricos no pueden ser más simples. El número de piezas móviles se reduce al máximo, apenas hay piezas de desgaste y son los motores más fiables conocidos por el ser humano. Por otra parte, son lo más eficiente que hay, convierten en movimiento más del 90% de la energía que consumen.

No obstante, no se aprovecha toda la energía de la baterías, y se pierde energía por el calor de ellas, en la transformación de la electricidad, el transporte y por las propias ruedas del vehículo. Aún considerando todas las pérdidas, la eficiencia es indiscutiblemente superior a un carro convencional o híbrido.

No producen ninguna emisión contaminante en su entorno, solo en los lugares de generación, normalmente aislados de las poblaciones y en lugares controlados, y en menor cantidad. Si el origen de la energía es renovable (solar, eólica, maremotriz, geotérmica) las emisiones globales son cero.

Esto es de suma importancia para Costa Rica, pues al contrario que en otras latitudes, en nuestro país prácticamente el 100% de la energía eléctrica viene de fuentes renovables, por lo que la persona que compre un carro de estos, puede estar segura de que reduce su huella ecológica.

 

Las baterías exigen cierto impacto ambiental en su fabricación, pero al final de su vida útil pueden ser recicladas en casi el 100% de los materiales. La energía de las baterías solo puede provenir de enchufes de la red eléctrica.

En cuanto al uso de paneles solares como fuente de energía, esto está aún en pañales, los automóviles solares son ridículamente ligeros, lentos y no pasan de ser prototipos. Para hacernos una idea, un carro como el Toyota Prius, con ocho horas de luz solar, no recupera energía ni para recorrer 200 metros.

Partes del coche eléctrico

  • Motor: puede tener uno o varios, dependiendo del diseño. También recupera energía (inversor)
  • Puerto de carga: recibe la electricidad del exterior, puede haber otra toma específica para carga rápida
  • Transformadores: convierten la electricidad de una toma casera o de recarga rápida en valores de tensión y amperaje válidos para el sistema de recarga. No solo rellenan las baterías, también se preocupan de la refrigeración para evitar riesgo de explosión o derrames
  • Baterías: el depósito de “combustible”, puede haber una batería auxiliar como la de cualquier coche convencional para sistemas de bajo consumo auxiliares
  • Controladores: comprueban el correcto funcionamiento por eficiencia y seguridad, regulan la energía que recibe o recarga el motor.

Las baterías determinan la potencia que puede usar el motor, la autonomía y el diseño del vehículo. Esto es así porque son grandes y pesadas, tienen poca densidad de energía por unidad de masa. Su rendimiento se ve afectado por la temperatura, empeoran especialmente con el frío.

 

 

Al ser los motores totalmente progresivos, no hace falta caja de cambios, como mucho hay dos relaciones de transmisión. No necesitan embrague, ya que empujan desde 0 RPM sin ningún problema, algo que un motor térmico no puede hacer. Se gana peso por las baterías, pero se ahorra mucha mecánica por otro lado.

¿Cómo se recarga un coche eléctrico?

En una palabra: enchufándolo. Es un proceso que va desde minutos (en los mejores casos) hasta horas. Durante el proceso de carga, las baterías se mantienen a una temperatura controlada mediante ventiladores. El tiempo depende del voltaje y amperaje, una toma doméstica no puede admitir recarga rápida. Cuanto más vacías están las baterías, más rápido se recargan. Cuanto más llenas, más cuesta que se llenen.

Por eso, la primera mitad de carga es relativamente rápida, la otra mitad se tarda más en llenar. Si el vehículo no se usa en días, va perdiendo la carga por limitaciones electroquímicas, y si hace frío, se pierde antes. En automoción, las baterías no sufren efecto memoria, como sí pasa en pequeños aparatos electrónicos.

Tipos de baterías

Dependiendo de la composición de sus electrolitos varían sus características. Se rellenan con electrones, su masa no varía de la carga total al vacío, al menos no varía en un número relevante por grande que sean las baterías. Las primeras baterías eran de plomo-ácido, luego siguieron las de níquel y en el futuro se piensa en litio.

Hay tres parámetros relevantes en una batería: potencia, capacidad y densidad de carga. Por otro lado tenemos el voltaje, precio, resistencia interna y seguridad.

Las baterías de plomo-ácido son muy pesadas y poco potentes en relación a su tamaño y peso. Las de litio en ese sentido son excelentes, pero de precio elevado. El alto precio de los carros eléctricos se da por las baterías.

Balance del coche eléctrico

Sus principales ventajas son la diversidad de fuentes energéticas, sus emisiones casi nulas y su alta eficiencia. Por contra, tienen poca autonomía, poca oferta comercial, son caros (de adquirir, no de mantener) y requieren una infraestructura adecuada para permitir a sus usuarios una movilidad decente.

A corto plazo, los coches convencionales son más rentables. A medio plazo, los híbridos serán los grandes competidores porque aglutinan lo mejor de ambos mundos, especialmente si son enchufables. A muy largo plazo, los coches eléctricos son tremendamente rentables y fiables.

Sin duda, la electricidad es el futuro, se puede sacar de cualquier lado y la naturaleza la regala todos los días. Ahora vivimos el apogeo del carro convencional y el comienzo de su declive.  En su día el caballo dio paso al motor térmico, ahora el motor térmico empieza a ceder su testigo al eléctrico.

 

Elaborado con datos de MotorPasión.

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