Cocheselectricos10.com, portal de referencia sobre coches eléctricos y sus accesorios como: cables para carga, adaptadores para cables de recarga de tipo 1 y tipo 2, cargadores portátiles para vehículos eléctricos e híbridos enchufables y wallbox
Todos sabemos que el futuro del sector del automóvil es el coche eléctrico, y para que no tengas dudas vamos a mostrarte todo lo que debes saber sobre el coche eléctrico. Todos los grandes fabricantes de coches están apostando por el coche eléctrico, esto es un hecho. Y ahora que conocemos algunos datos que se han filtrado del primer borrador de la ley de Cambio Climático y Transición energética, podemos poner fechas concretas.
El año 2040 parece ser la fecha definitiva para la prohibición del diésel y la gasolina en España (prohibidas las ventas) y 2050 estará prohibida su circulación. Pero, ¿es ya definitivo?
Se parte de un borrador filtrado que menciona estas dos fechas clave, y que menciona expresamente
«a partir del año 2040 no se permitirá la matriculación y venta de turismos y vehículos comerciales ligeros con emisiones directas de dióxido de carbono».
En estos momentos no disponemos del el texto definitivo del Proyecto de Ley, por lo que aún no es oficial. Pero lo que es seguro es que se impulsarán medidas para que el sector del coche eléctrico se imponga, este año por ejemplo con el plan MOVES 2020.
Si estás pensando en pasarte al coche eléctrico y no sabes muy bien por dónde empezar, aquí te vamos a enseñar todo lo que debes saber sobre el coche eléctrico.
Índice
Todo lo que debes saber sobre el coche eléctrico: ¿Qué tipos de coches eléctricos existen?
Muchos fabricantes utilizan estas categorías para agrupar sus coches, con sus siglas en inglés, son las siguientes:
BEV – (Battery Electric Vehicle): es un coche eléctrico con batería.
REEV – (Range Extender EV): se trata de un coche eléctrico con batería y extensor de rango (tiene un pequeño motor de gasolina que genera electricidad para recargar la batería, pero no para mover el motor eléctrico)
FCEV – (Fuel Cell EV): es un coche eléctrico con celdas de combustible alimentadas por hidrógeno.
PHEV – (Plug-in Hybrid EV): es un coche eléctrico que posee dos o más fuentes de potencia. Los más comunes son los híbridos enchufables, que combinan un motor de combustión interna con una batería y motor eléctrico. La principal característica de estos es que son enchufables, es decir, su batería se puede recargar tanto circulando, por el propio funcionamiento híbrido de motor o por las frenadas, como en estacionado enchufado a la red eléctrica.
Todo lo que debes saber sobre el coche eléctrico: ¿Un híbrido es un coche eléctrico?
No, porque no puede desplazarse en modo eléctrico más que durante unos pocos kilómetros. No se puede considerar coche eléctrico si no tiene una autonomía eléctrica que permita hacer al menos los desplazamientos habituales sin usar el motor de combustión.
Un ejemplo de esto es por ejemplo el Range Rover PHEV400 que como indican en su web
El PHEV P400e es completamente capaz de realizar la mayoría de trayectos cortos en modo eléctrico (EV), con una autonomía de hasta 50 km.
Todo lo que debes saber sobre el coche eléctrico: ¿Cómo funcionan? ¿Cómo calculo la autonomía?
La autonomía de un coche eléctrico al igual que los de combustión, se mide en kilómetros. Indicando la distancia que es capaz de recorrer con una sola carga completa de su batería hasta llegar al 0% de nivel de carga. Actualmente en España, hay fabricantes que dan datos de la autonomía de su coche eléctrico con los valores homologados en el NEDC.
Hay que recordar que el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo aprobó una moratoria que permite continuar utilizando hasta 2021 los valores correlados entre NEDC y WLTP. De esta forma se facilita la fase de transición entre ambos ciclos de homologación a los fabricantes. Pero teniendo en cuenta que el ciclo WLTP es el ciclo más realista y que a partir de 2021 será el único valor posible, debemos fijarnos en ese dato.
¿Cómo puedo hacerme a la idea de la autonomía que tiene un coche eléctrico?
Pues como podemos hacer con los teléfonos móviles, mirando la capacidad de su batería en kWh y buscando su consumo real en los datos del fabricante.
¿Qué son los kWh y qué es un kW?
Un kilovatio hora (kWh) es una medida de cantidad de energía eléctrica equivalente a consumir 1.000 vatios de potencia constantemente durante 1 hora.
1 kW es una medida de potencia de energía eléctrica equivalente a 1,36 caballos vapor (CV).
¿Qué es amperaje y voltaje?
Amperaje: es la medida de la corriente eléctrica. Define la cantidad de electrones que fluyen por un medio transmisor en el periodo de 1 segundo. Voltaje: es la diferencia de potencial entre dos puntos.
Para saber cuánto consume un aparato eléctrico, ya sea una radio o tu coche eléctrico, tienes que multiplicar amperaje por voltaje para conocer la potencia.
Ejemplo práctico: me compro un Renault Zoe y lo enchufo en el garaje. El cargador (Wallbox) tiene una lucecita encendida donde pone 10A. ¿Cuánto consumirá? Si el enchufe es de 220V, y el cargador indica 10A, probablemente estemos trabajando con una potencia de 2.200W, (10A x 220V) y el consumo será de unos 2,2 kWh por cada hora de carga.
¿Qué es una toma de corriente trifásica y por qué tiene más potencia para cargar un coche eléctrico?
Un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres fases de corriente alterna. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase. La potencia suministrada por un generador trifásico o la consumida por un receptor trifásico, es la suma de las potencias suministradas o consumidas por cada fase.
Retomando el ejemplo práctico de la carga del Renaul Zoe que vimos más arriba, si dicho coche pudiese cargar en trifásica y la instalación a la que lo conectamos para cargar también fuese trifásica, el cargador que indica 10A nos estaría dando el amperaje por fase. Así, probablemente estaríamos trabajando con una potencia de 2.200W por fase, o 6.600 W en total. Es decir, que con un mismo amperaje, una instalación trifásicanos dará el triple de potencia que una monofásica, y cargaremos por tanto tres veces más rápido.
Todo lo que debes saber sobre el coche eléctrico: ¿son todos automáticos?
Para responder a esta pregunta primero hay que conocer el funcionamiento de los motores de combustión interna. Después podemos ver las diferencias que existen con los motores eléctricos.
En el rango de velocidades que trabaja bien un motor térmico es muy pequeño en comparación con el rango de velocidad que debe desarrollar un coche. Para entender mejor esto vamos a poner un ejemplo: a un coche le exigimos que sea capaz de circular entre 5 y 180 Km/h, por lo que le estamos pidiendo que circule a una velocidad hasta 36 veces mayor que la velocidad mínima. Lo que ocurre es que el motor térmico únicamente es capaz de multiplicar unas 6 veces su velocidad mínima útil, porque su rango va desde las 1.000 a 6.000 revoluciones por minuto aproximadamente.
Esto quiere decir que si sólo tuviéramos una marcha, algo que ocurre en caso conducir marcha atrás, nuestro coche apenas superaría los 30 Km/h porque llegaríamos muy pronto a la velocidad máxima del motor. Por eso para cubrir toda la gama de velocidades del coche necesitamos 5 ó 6 relaciones de transmisión que multipliquen de forma escalonada la relación entre las velocidades del motor y la de las ruedas.
Otra razón que hace necesaria una caja de cambios es que, cuanto más larga sea la relación de cambio, menos fuerza puede transmitirse a las ruedas. Es por esto que hay situaciones en las que el motor no tiene suficiente fuerza con marchas largas como cuarta o quinta, como cuando subimos una pendiente muy pronunciada y tenemos que reducir una marcha. Además, el motor térmico sólo puede girar en un sentido, por lo que necesitamos un sistema en la transmisión que invierta el sentido de giro de las ruedas motrices: la marcha atrás.
Con un motor eléctrico no necesitamos el cambio de marchas, por tres razones:
El motor eléctrico tiene un rango de velocidad de giro muy amplio. El motor eléctrico puede multiplicar más de 12.000 veces su velocidad mínima útil, ya que esta va de 0 a 12.000 rpm.
Desde parado, el motor eléctrico ya es capaz de entregar toda su fuerza máxima, por lo que un coche eléctrico nunca nos va a pedir “reducir marchas” en una fuerte pendiente, porque cuanto más despacio vayamos, más fuerza tiene.
Puede girar en los dos sentidos indistintamente, por lo que tampoco es necesaria una marcha atrás, ya que ese efecto de cambio de sentido del giro se consigue mediante un inversor de corriente.
En resumidas cuentas, un motor eléctricosólo tiene una velocidad, y además no necesita embrague ni mecanismo de marcha atrás por lo que reduce el peso notablemente, el mantenimiento y es mucho más eficiente en términos energéticos.
Es posible que cuando compres tu coche eléctrico se incluyan un par de conectores y cables y los dejen en el maletero, los mires con cierta atención por el tipo de conector que lleva, que no estamos acostumbrados a verlos, y acabes guardándolos de nuevo en su sitio. Pensando que todo funcionará bien a la hora de recargar el coche. Y por su puesto que lo estará, pero cuando vayas a un punto de recarga público tendrás que saber su compatibilidad, ya que si no te puede jugar una mala pasada. Aquí te vamos a explicar cuáles son los conectores más populares del mercado europeo y la capacidad que ofrecen para una carga lenta, semi-rápida o rápida
El conector Schuko es el conector que tenemos todos en casa o en la oficina, y es el más común en Europa. Además de encontrarlo en la inmensa mayoría de nuestros aparatos eléctricos domésticos, también es común en algunas motocicletas y bicicletas eléctricas, incluso en algún coche eléctrico como el Twizy.
Responde al estándar CEE 7/4 Tipo F y es compatible con las tomas de corriente europeas. Tiene dos bornes y toma de tierra y soporta corrientes de hasta 16 A, en los coches eléctricos solo admiterecarga lenta y sin comunicación integrada.
¿Con qué cargador puedes recargar en esta toma? Pues con un cargador portátil, directamente si es la versión Schuko, y con un adaptador si es la versión toma industrial (CETAC).
El conector Yazaki o SAE J1772, está diseñado para sistemas eléctricos monofásicos con 120 V o 240 V, como los utilizados en América del Norte y Japón. El conector de tipo 1 es un estándar norteamericano, es específico para vehículos eléctricos, y muchos de ellos vienen ya con esta toma. Mide 43 mm de diámetro, tiene cinco bornes, los dos de corriente, el de tierra, dos complementarios, de detección de proximidad (el coche no se puede mover mientras esté enchufado) y de control (comunicación con la red). Físicamente los pines de conexión están aislados en el interior del conector asegurando que no haya acceso físico a los pines. Incluye varios niveles de protección contra golpes, para garantizar la seguridad de la carga, incluso en condiciones de humedad.
El conector Cetac es la versión industrial del conector Schuko. También se le llama enchufe de “Camping”, ya que es el que se utiliza prácticamente en la mayoría de caravanas y autocaravanas. Es básicamente una toma de corriente de alta capacidad y digamos “industrial”.
El conector Mennekes o Tipo 2 (IEC 62196) es actualmente el conector homologado como estándar Europeo. Recibe el nombre del primer fabricante de este tipo de conectores, Mennekes. Este conector permite realizar cargas monofásicas desde 16 A lo que significa poder trabajar con recargas de corriente con potencias desde 3,7 kW a 7,2 kW.
Dispone de 7 contactos, dos más que los disponibles en el conector Tipo 1, y corresponden a 3 contactos de fase (para cargas trifásicas), un neutro, una toma de tierra, y los dos contactos para establecer comunicaciones entre cargador y vehículo.
El conector Scame nace en el año 2010, producto de una alianza llamada EV Plug Alliance, formada por los fabricantes Scame (compañía italiana), Schneider Electric y Legrand.
Este enchufe para coches eléctricos es de tipo 3, según el estándar IEC. En este conector había dos variantes, la 3A contaba con cuatro bornes (fase, neutro, tierra y comunicaciones) y soportaba cargas monofásicas de hasta 16 amperios. Y la variante 3C que tenía siete bornes como el Mennekes y permitía permite cargas monofásicas o trifásicas de hasta 32 amperios (con un máximo de 22 kW). No está ampliamente generalizado, de hecho ya hay varios fabricantes como Renault, que ha abandonado este estándar en 2015 en favor del tipo 2 (Mennekes).
El conector CHAdeMO, es el estándar de los fabricantes japoneses (Mitsubishi, Nissan, Toyota y Fuji, de quien depende Subaru). CHAdeMO es el acrónimo de “CHArge de MOve”, que se traduce como “carga para moverse”.
Está pensado específicamente para recarga rápida en corriente continua. Tiene diez bornes, toma de tierra y comunicación con la red. Admite hasta 200 A de intensidad de corriente (para recargas ultra-rápidas). Es el de mayor diámetro, tanto el conector como el cable. A principios de 2020 se presentó la versión mejorada, el conector CHAdeMO 3.0 que aumenta la intensidad de corriente hasta los 600 A, en corriente continua (CC), y gracias a esto, la potencia de carga máxima será de 500 kW.
El conector Mennekes o Tipo 2 (IEC 62196) es actualmente el conector homologado como estándar Europeo. Recibe el nombre del primer fabricante de este tipo de conectores, Mennekes. Este conector permite realizar cargas trifásicas 400V y 63 A, lo que significa poder trabajar con recargas de corriente alterna en potencias de hasta 44 kW.
Dispone de 7 contactos, dos más que los disponibles en el conector Tipo 1, y corresponden a 3 contactos de fase (para cargas trifásicas), un neutro, una toma de tierra, y los dos contactos para establecer comunicaciones entre cargador y vehículo.
Trifásico, hasta 63 A (43,8 kW) para recarga rápida.
El conector Combinado o CSS (IEC 62196) se ha propuesto por norteamericanos y alemanes como solución estándar. Tiene cinco bornes, para corriente, protección a tierra y comunicación con la red. Se trata de un ingenioso conector combinado que está compuesto por un conector de corriente alterna Tipo 2 (Mennekes) y un conector de corriente continua con dos contactos. El conector Combinado o CSS permite cargar el vehículo en modos 2, 3 y 4 a través de una sola toma, lo cual es la clave del éxito de este conector. La potencia máxima a la que puede trabajar en corriente alterna es de 44 kW (63A en trifásica 400V) y de hasta 100 kW en corriente continua, aunque actualmente solo se realizan cargas en corriente continua de 50 kW
El conector Mennekes modificado de Tesla tiene la forma del conector Mennekes de tipo 2, y es compatible, pero sigue siendo un conector propio de Tesla, ya que está modificado.
Lo que sucede es que el puerto de cargano es un conector Mennekes Tipo 2 estándar, y de nuevo se puede decir que es un conector propietario de Tesla.
Los coches eléctricos de Tesla usan este conector. Tiene la forma de la clavija, de 55 mm de diámetro, circular con la parte superior aplanada, y los siete bornes, los cuatro para corriente (trifásica), el de tierra y dos para comunicaciones, peromodificado. Lo que sucede es que la parte eléctrica cambia para poder ser utilizado en la recarga ultra-rápida de los supercargadores de Tesla.
El conector Mennekes Tipo 2 estándar puede soportar una corriente de hasta 63 A de intensidad y 43,8 kW de potencia. Y lo que sucede es que los supercargadores de Tesla Motors están pensados para corrientes de 250 A y ahora mismo trabajan con una potencia de recarga de 120 kW. Además los supercargadores transfieren corriente continua directamente a la batería. El puerto de recarga del coche tiene que ser también compatible con los supercargadores y por eso se ha tenido que modificar el conector.
Todo lo que debes saber sobre el coche eléctrico: ¿Qué es un Wallbox?
El punto de carga o Wallbox es una caja eléctrica inteligente anclada a la pared, conectada a tu contador eléctrico mediante una instalación especial (sección de los cables, conducciones determinadas, fijación a la pared, etc) y que se encarga de suministrar y monitorizar la carga de forma segura a través de un cable al coche eléctrico. Un Wallbox, traducido literalmente del inglés, significa la unión de los términos ‘pared’ y ‘caja’, haciendo alusión a la forma del producto y en que lugar se instala.
El Wallbox también se encarga de monitorizar cómo va la carga del coche eléctrico, sin dejar que se sobrepase la potencia con la que se le programa, o la máxima que el coche le indica que puede acumular, para proteger el sistema eléctrico al que está conectado el coche y proteger las baterías de este. Mide a energía consumida, esta característica es muy útil para evitar sorpresas en el pago de la factura de electricidad. Dependiendo del modelo, hay Wallbox que se pueden programar para que la recarga del coche eléctrico se realice cuando las tarifas sean más baratas.
¿Cómo es la instalación de un Wallbox?
Para instalar el Wallbox, es obligatorio instalar una serie de protecciones, para proteger contra descargas eléctricas, y evitar picos de tensión durante el proceso de carga, y para armonizar la potencia de la corriente.
La instalación de un Wallbox implica cierta complejidad, sobre todo en garajes comunitarios, en los que la plaza de aparcamiento se encuentra lejos del cuadro de contadores de la vivienda en cuestión. Por esta razón cada día hay más las compañías eléctricas que facilitan esta instalación. También están surgiendo nuevas empresas que te asesoran y montan el Wallbox que tú elijas.
¿Qué modelos de Wallbox y qué precios tienen?
Existen diferentes tipos de Wallbox en cuanto a estética, diseño y características de intensidad, potencia, funcionalidades y tipos de conectores permitidos. Dependiendo del modelo y del precio, un Wallbox puede ser más sofisticado y tecnológico soportando más servicios prácticos, o puede ser más simple y económico.
Un aspecto a tener en cuenta antes de comprar cualquier Wallbox, es que debemos tener en cuenta qué tipo de conexión lleva nuestro coche eléctrico. Una vez resuelta esta incógnita, podremos elegir el tipo de Wallbox adecuado.
¿Qué tipos de conectores usan los Wallbox?
Estos Wallbox o puntos de recarga fijos, están preparados para administrar la energía eléctrica utilizando diversos tipos de conectores. Es importante recordar que no todos los coches eléctricos llevan la misma conexión. En primer lugar debemos de informarnos sobre cuál es el conector que utiliza nuestro coche eléctrico, ya que podemos encontrarnos desde una conexión Schuko (conexión con enchufe normal de casa), a conexiones específicas de modelos concretos como el Yazaki, también llamado Sae J1772, o el Mennekes.
Velocidad de recarga en un coche eléctrico
En principio se consideran cinco tipos de recarga según la velocidad de recarga en un coche eléctrico, es decir, cuánto tiempo lleva recargar las baterías, que depende directamente de la potencia disponible y la capacidad de la batería. Aunque se suelen resumir en dos, recarga lenta y recarga rápida.
Recargasuper-lenta
Cuando la intensidad de corriente se limita a 10 A o menos por no disponer de una base de recarga con protección e instalación eléctrica adecuada. La recarga completa de las baterías de un coche eléctrico medio, unos 22 a 24 kWh de capacidad, puede llevar entre diez y doce horas.
Recarga lenta
También se puede llamar convencional o recarga normal. Se realiza a 16 A, demandando unos 3,6 kW de potencia. Se suele utilizar el conector Schuko (el que tenemos todos en casa). Recargar esas mismas baterías puede llevar entre seis y ocho horas.
Recarga semi-rápida
En inglés se suele llamar quick-charge, menos rápida que la fast-charge. Se realiza a una potencia de unos 22 kW a 25 kW. La recarga puede llevar una hora u hora y cuarto. Este modo de recarga necesita la instalación previa de un punto fijo de recarga o Wallbox.
Recarga rápida
La potencia que se demanda es muy alta, entre 44 y 50 kW. La recarga de esos 22 a 24 kWh de baterías puede llevar media hora. Lo normal es que no se haga una recarga del 100% sino en torno al 80% o 90%. La recarga rápida se realiza utilizando corriente continua y para ello es necesario disponer de un conector ChaDeMo o CSS Combo.
Recarga super-rápida
La potencia de recarga es todavía más alta que en la recarga rápida, aproximadamente el doble. Este tipo de recarga la utiliza por ejemplo Tesla Motors en su Tesla Model S, con una potencia entre 90 y 120 kW. Recargar unos 250 km de autonomía viene a requerir unos 20 minutos. Utiliza un conector Mennekes, pero modificado, ya que solo lo hace compatible con la marca.
Recarga ultra-rápida
Apenas se usa, y debe considerarse algo todavía como experimental, en vehículos eléctricos a prueba con acumuladores de tipo supercondensadores (por ejemplo en autobuses eléctricos). La potencia de recarga es muy elevada (por encima de 130 o 150 kW), y en unos cinco o diez minutos se pueden recargar las baterías.
Modos de carga
Los modos de carga están relacionados nivel de comunicación entre el vehículo eléctrico y la infraestructura de recarga (y por consiguiente la red eléctrica), y el control que se puede tener del proceso de carga, para programarla, ver el estado, pararla, reanudarla, o incluso volcar electricidad a la red.
Modo 1: sin comunicación con la red
Sería el que se aplica a una toma de corriente convencional con conector Schuko.
Modo 2:grado bajo de comunicación con la red
El cable cuenta con un dispositivo intermedio de control piloto que sirve para verificar la correcta conexión del vehículo a la red de recarga. Podría seguir usándose un conector Schuko.
Modo 3:grado elevado de comunicación con la red
Los dispositivos de control y protecciones se encuentran dentro del propio punto de recarga, y el cable incluye hilo piloto de comunicación integrado (por ejemplo los conectores SAE J1772, Mennekes, Combinado o Scame).
Modo 4:grado elevado de comunicación con la red
Hay un conversor a corriente continua y solo se aplica a recarga rápida (por ejemplo conector CHAdeMO).
¿Dónde puedo recargar mi coche eléctrico? Puntos de recarga eléctrica
Si te pasas al coche eléctrico ya no buscarás gasolineras, lo que buscarás son electrolineras. Puedes buscar estos puntos de recarga para cargar tu vehículo eléctrico, o planificar un trayecto por España o Europa, este mapa de puntos de carga interactivo que te será de gran utilidad. Además en Electromaps también se pueden añadir nuevos puntos de recarga, haciendo de este mapa una gran comunidad de utilitarios de coches eléctricos. Puedes filtrar por conectores y de esa forma saber si en la electrolinera que vas a parar puedes recargar tu coche eléctrico.
¿Necesito un cable para cargar fuera de casa?
Lo más seguro es que cuando compremos el coche eléctrico nos lo entreguen con un cable en el maletero. Pero puede suceder que no sea así. Podemos comprar un cargador portátil compatible con nuestro coche y con el conector Schuko, que es el enchufe que tenemos todos en casa en España. De esta forma podrás recargar el coche practicamente en cualquier lugar, pero hay que tener en cuenta que esa recarga siempre va a ser lenta. Por otro lado están los cables que no llevan dispositivo de control de protección ya que se supone que vamos a realizar la recarga en un Wallbox.
Las Baterías
Las baterías del coche eléctrico son una parte muy importante, son la clave para ofrecer una buena autonomía y asegurar el éxito de este tipo de vehículos. Cada vez son más los coches eléctricos que circulan por España, y las políticas restrictivas de circulación de algunas ciudades contra los coches de combustión interna, están contribuyendo a este aumento de la demanda de coches eléctricos.
¿De qué están fabricadas las baterías del coche eléctrico?
En primer lugar hay que clasificar las baterías dependiendo de su composición, ya que no todas son iguales:
-Baterías de plomo y ácido de descarga profunda
Están compuestas por un electrolito líquido de ácido sulfúrico y por placas de plomo formando el ánodo y el cátodo. Este tipo de batería fue el más común para tracción de vehículos eléctricos, dada su robustez, gran oferta en el mercado y bajo precio. Pero requerían una revisión y reposición periódica del nivel de electrolito, el cual se evapora durante la recarga. Además, tienen un impacto ambiental notable si no se reciclan, y una vida bastante corta, necesitando sustitución cada 3 años aproximadamente.
Se trata de una tecnología obsoleta y que ha sido superada hoy en día e inadecuada para el desarrollo del vehículo eléctrico principalmente por su baja densidad energética y pobre eficiencia que suele ser del 70-75%.
-Baterías Ni-MH
Utiliza un ánodo de oxihidróxido de níquel (NiOOH) y un cátodo de una aleación de hidruro metálico, de ahí su nombre. Su densidad de energía llega hasta los 100 Wh/kg, superando ampliamente a las de plomo. Este tipo de baterías muestra una longevidad muy alta, siendo su uso adecuado para coches híbridos, aunque tienen en contra una eficiencia baja, del 60-70%, y un bajo rendimiento a baja temperatura. Para coches 100% eléctricos no se usa hoy día.
-Baterías Ion Litio
Es el tipo de batería más extendido, cuando se busca que posean mínimo peso y volumen, por lo que se utiliza en ordenadores portátiles, tablets, teléfonos móviles así como en la mayoría de los coches eléctricos actuales.
El típico esquema químico es electrolito de iones de litio, ánodo de grafito y cátodo de óxido de cobalto, trifilina u óxido de manganeso, que es capaz de conformar baterías con una potencia y densidad energética muy altas, de más de 250 Wh/kg en las últimas investigaciones, aunque los vehículos eléctricos utilizan versiones de menor densidad a cambio de conseguir una baja inflamabilidad, recarga rápida, mayor durabilidad y mayor respeto al medioambiente. Así mismo, la eficiencia de la carga descarga es de un respetable 80-90%.
Los puntos débiles de esta tecnología van siendo superados, sobre todo en la autonomía, todo ello debido al aumento de su densidad energética sin afectar prácticamente a su volumen.
¿Cuánto se tarda en cargar las baterías del coche eléctrico?
Generalmente el tiempo de recarga de un coche eléctrico depende básicamente de la potencia de la recarga y de la propia batería.
Las recargas más lentas y con baterías menos potentes, las recargas pueden llegar a dilatarse hasta 12 horas. Los cargadores más comunes hoy en día pueden ofrecer recarga completa entre 1 hora y 2.
Para que podamos hacernos una idea de la energía que podemos almacenar en la batería del coche eléctrico, la relación tiempo/energía recargada sería la siguiente:
Cargador de 7,4 kW monofásico = 50 km de autonomía/hora de recarga.
Cargador de 11 kW trifásico = 75 km de autonomía/hora de recarga.
Cargador de 22 kW trifásico = 150 km de autonomía/hora de recarga.
Todo lo que debes saber sobre el coche eléctrico: La degradación de la batería
Uno de los problemas de las baterías de iones de litio es que tienden a deteriorarse cada vez que hacemos una carga. De este modo, según usamos los dispositivos que las contienen notaremos como cada vez tenemos menos autonomía (igual que en los teléfonos móviles).
¿Por qué sucede esto? Porque cuando una batería recibe energía eléctrica de la corriente, entre todos los procesos que se realizan para almacenarla, suceden una serie de reacciones químicas a nivel nanométrico que erosionan la batería buscando puntos débiles en la estructura atómica, al igual que hace el óxido con el acero. Este proceso se puede acelerar un 1% anual si utilizamos a menudo la recarga rápida. Por eso es recomendable si nuestra situación es compatible realizar cargas lentas, de esta forma alargaremos la vida de la batería de nuestro coche eléctrico. Aquí puedes ver unos consejos para alargar más la vida de la batería.
¿Se reciclan las baterías del coche eléctrico?
En Europa según las leyes actuales, los productores de las baterías de vehículos eléctricos deben correr con los costes de la recogida, gestión y reciclaje. Pueden hacerlo mediante sus propias instalaciones o con partners especializados. Según datos oficiales, actualmente, se reciclan sólo el 5 % de las baterías de litio que salen al mercado. No existe aún un estándar a la hora de proceder con el reciclaje. Algunos fabricantes como Toyota, Tesla Peugeot o Citroën trabajan con compañías que consiguen reciclar y obtener níquel, cobalto y otros metales para su uso en nuevas baterías. Otras marcas de coches destinan las baterías antes de que se descarguen por completo a su uso como celdas de almacenamiento de energía en los hogares.
¿Qué nos depara el futuro de las baterías?
Una de las soluciones que mayor autonomía está consiguiendo son las baterías con celdas de litio-níquel-manganeso-cobalto. Son algo más caras, pero en el precio final del coche sólo afectan entre un 5 y 10 por ciento. Las llevan el Renault ZOE, el Opel Ampera-e, entre otros.
A continuación otros tipos de batería en fase experimental, por orden de mayor a menor madurez tecnológica. Posiblemente una de ellas tome el relevo de las de ion litio dentro de unos años:
Baterías con nanotecnologías
Ya están empezando a aplicarse a baterías comerciales, suponiendo el paso evolutivo más próximo. No es estrictamente un tipo de batería sino un tipo de ánodo aplicable a las actuales de baterías. Gracias a una microestructura espacial, el ánodo multiplica la superficie de contacto con el electrolito mejorando espectacularmente las prestaciones de las baterías sin aumentar su tamaño y peso. El desarrollo nanotecnológico engloba a varios tipos como el grafeno, la trifilina, ya presente en baterías comerciales, nano-hilos, etc.
Baterías de litio en estado sólido
El electrolito es de metal de litio en lugar de líquido. Gracias a esto la densidad energética y eficiencia aumentan y disminuye notablemente su inflamabilidad. Además todo son ventajas mejorando tiempos de recarga y ciclos de vida. Todo apunta a que pueden suponer el siguiente escalón tecnológico a medio plazo. De hecho hace pocas semanas Samsung anunció que han fabricado una nueva batería permitiendo alcanzar una mayor densidad, de hasta 900 Wh/L en el mismo espacio que en una batería actual. Es decir, han doblado la capacidad en el mismo volumen.
Supercondensadores
Realmente el condensador es el acumulador eléctrico perfecto, muy antiguo y utilizado en electricidad y electrónica. Se trata realmente de un almacén físico de electrones sin electrolito ni reacciones químicas. Su velocidad de carga y descarga es casi ilimitada, su eficiencia es prácticamente del 100% y su vida superaría a la del resto del vehículo. El problema es su baja densidad energética pero, en caso de llegar a buen término el desarrollo de innovadoras membranas dieléctricas, podrían ser la solución definitiva.
Baterías de metal-aire
Las hay de zink y de aluminio. En lugar de un electrolito cerrado la batería “respira”, utilizando el oxígeno del aire para regenerarse. Sus prestaciones son muy atractivas, aunque aún se encuentran en fase temprana de desarrollo.
En cuanto al futuro del proceso de recarga todo indica que camina hacia la inducción. Es decir la misma tecnología que usa por ejemplo iPhone para recargar sin cables. En China ya han estandarizado este tipo de recarga, se llama Witricity.
Las baterías del coche eléctrico es una parte muy importante de estos, son la clave para ofrecer una buena autonomía y, por tanto, para el éxito de este tipo de vehículos. Pero estamos viendo como los grandes fabricantes estan apostando por el coche eléctrico y los grandes fabricantes de baterías estan duplicando su rendimiento.
En poco tiempo veremos como el coche eléctrico cuesta lo mismo que un coche de combustión. Tendrá la misma autonomía o incluso más si sigue avanzando la tecnología al ritmo que lo está haciendo. Con el plan del gobierno de poner un punto de recarga eléctrico en cada gasolinera del país, veremos como el tejido de puntos de recarga crece de forma que facilite los viajes largos sin problemas. El futuro es eléctrico, sin duda, y nosotros nos alegramos.
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