Entendiendo al Carro Eléctrico

Por: Nelson Hernández

 

Uno de los objetivos de la descarbonización de la matriz energética global para mitigar el cambio climático, es la “electrificación de la movilidad” y que tiene su máxima representación en el reemplazo del carro de combustión interna (CCI) por el carro eléctrico (CE)[1], que conlleva a sustituir la fuente de energía del CCI (tanque de combustible [gasolina, diesel, biocombustibles, gas, GLP]) por una batería de almacenamiento eléctrico en el CE, es decir, un tanque eléctrico.

La batería de un coche eléctrico se puede definir como un acumulador de energía donde se almacena la electricidad que posteriormente se transmite al motor eléctrico para que el vehículo empiece a funcionar. Actualmente uno de los principales problemas que tienen las bateras es su peso, lo que afecta directamente a la autonoma de un CE. Si pesa mucho, el motor debe mover más masa lo que se traduce en un consumo de energía mayor. En conclusión, la batería es el “corazón” del CE.

Para entender el concepto de autonomía, es necesario conocer los siguientes:

• La capacidad de una batería: Se mide en kilovatios por hora (kWh… también en Wh). Y es la cantidad de energía que puede almacenar. dependiendo del tipo[2]de batería tiene una capacidad diferente que puede variar en función del motor eléctrico.
• Potencia: Es el amperaje máximo que se alcanza en el proceso de descarga. A mayor corriente, las baterías tendrán mejor funcionamiento.
• Densidad: Es la relación entre la energía que facilita la batería y su peso. A mayor densidad, más autonomía y menor peso.
• Peso: Es la fuerza que ejerce la gravedad sobre una masa (batería) , generalmente en kilogramos (kg). El peso de la batería oscila entre 160 y 600 kg, y están ubicados en el piso del vehículo.
• Autonomía: Es la distancia máxima, expresada en km, recorrida por un CE con una carga completa de la batería (capacidad).

 

La gráfica a continuación muestra el rango de autonomía actual de los CE para un consumo promedio de 0.185 Kwh/km[3]. Por ejemplo: Una batería con una densidad de 300 wh/kg y un peso de 300 kg, la autonomía es de 486 km. El área de las celdas de color gris son los rangos actuales de autonomía. Los de color azul, son los rangos donde hoy se realizan investigaciones para alcanzarlos.

Gran parte del precio que se paga por un CE va a depender del tipo de batería que contiene.

Por otra parte, la batería de un CE es un dispositivo que tiene una vida útil que puede ser mayor o menor dependiendo de cómo se conduzca, de la orografía (subidas y bajadas) por la que se desplace, del tipo de recarga (rápida, media, lenta) de la batería que se haga, de la temperatura externa y otros parámetros a tener en cuenta.

El número de veces que una batería se puede cargar y descargar es limitado, sin perder su eficiencia. General Motors (GM), ha anunciado su batería del “millón de kilómetros”. Es decir, unas 2500 recargas (400 km por recarga). Estas cifras para un recorrido anual de 25 mil kilómetros, daría una duración teórica para la batería de la GM de 40 años (aproximadamente una recarga semanal).

En conclusión, según cómo sea la batería de un CE y de la manera que se conduzca, se recorrerá más kilómetros, se tardará más o menos en recargarla y tendrá una mayor vida útil.

La electrificación de la movilidad está en pleno desarrollo, y es irreversible. Y la industria continúa investigando para que la eficiencia de las baterías sea mayor, su peso se reduzca lo máximo posible y su precio sea cada vez menor.

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[1] La idea de un automóvil eléctrico existe desde la década de 1830, cuando se empezó a inventar los primeros vehículos eléctricos. Sin embargo, no fue hasta la década de 1890 cuando los vehículos eléctricos comenzaron a ganar popularidad. Durante la década de 1920, los vehículos eléctricos fueron superados por los vehículos que utilizaron motores de combustión interna, y no fue hasta la década de 1990 cuando los vehículos eléctricos tuvieron un resurgir en popularidad. Hoy en día, los vehículos eléctricos son una opción viable para mitigar el cambio climático.

[2] En la búsqueda continua de encontrar el mejor tipo de batería, se han desarrollado varias opciones gracias a la utilización de diferentes elementos electroquímicos. Las primeras baterías fueron las de plomo-ácido, luego las seguidas de níquel-hierro y, en la actualidad, las más utilizadas son las de ión-litio.

 

[3] Los rendimientos actuales de los vehículos… gasolina 7.6 lit/100Km (244.57 MJ/100Km); diésel 5,7 lit/100Km (204,4 MJ/100Km) y  eléctrico   18,5 Kwh/100Km (66,6 MJ/100Km)