¿Qué es y cómo funciona un coche eléctrico?

Aunque no te lo creas, el coche eléctrico no es ninguna novedad. De hecho, en los primeros años del automovilismo eran mayoritarios los coches eléctricos, pero en los primeros años de 1900 los motores de combustión empezaron a evolucionar rápidamente y pronto desbancaron con sus ventajas a los eléctricos.

Desde entonces pasaron a estar arrinconados en un cajón y cada vez que algún fabricante intentaba relanzar el coche eléctrico se daba contra una pared y sus limitaciones hacían que no pudieran competir con los de combustión. La tecnología avanza y las limitaciones de los coches eléctricos cada vez son menores, mientras que los motores de combustión han alcanzado prácticamente su cénit evolutivo y ya es muy complicado mejorarlos y, sobre todo, reducir sus emisiones. Ahora se ha dado la vuelta a la tortilla y son los de combustión los que ven como es casi imposible superar sus limitaciones, con un rendimiento energético muy bajo y, sobre todo, incapaces de reducir sus emisiones contaminantes.

El futuro es la movilidad eléctrica, ya sea con baterías o con otras fuentes energéticas como las pilas de combustible de hidrógeno o lo que surja, pero esta evolución ya no tiene vuelta atrás y los coches dejarán de ser de combustión. Esta transición no se puede hacer de la noche a la mañana, pero ya está en marcha. Todavía hay muchos usuarios a quienes un coche eléctrico no les cubre todas sus necesidades, pero cada vez habrá mejores soluciones energéticas y muchas de esas necesidades quedarán cubiertas.

Aún así, los estudios asumen que la movilidad eléctrica no es posible para toda la población. Por ejemplo, si no tienes una plaza de garaje es muy poco probable que puedas tener un coche eléctrico, simplemente porque recargarlo será complicado si no puedes instalar tu propio punto de recarga y que ésta sea barata. Esto ya está previsto y por eso la mayoría de los fabricantes y nuevas empresas están ya volcando su creatividad hacia nuevos formatos de movilidad, como el car sharing. Además, tenemos que tener en cuenta otra revolución cercana, que será el coche autónomo, el cual cambiará por completo la idea que tenemos de poseer y utilizar un coche.

¿Qué es un coche eléctrico o EV?

Todos los coches tienen un sistema eléctrico a bordo que permite, por ejemplo, que podamos usar la radio, las luces, el limpiaparabrisas… pero para poder considerar que un coche sea eléctrico es necesario que se mueva única y exclusivamente con energía eléctrica y que esa electricidad no provenga de la combustión de un carburante, lo cual descarta a los vehículos híbridos que, aunque sus ruedas se muevan exclusivamente con motores eléctricos, en ocasiones esos motores son alimentados con electricidad producida por un generador acoplado a un motor de combustión, como sucede en modelos como el Mitsubishi Outlander, Ford Transit PHEV, etc.

Los coches eléctricos se denominan mediante las siglas EV (electric vehicle) y se mueven mediante energía eléctrica. En la actualidad hay dos posibles maneras de conseguir que un vehículo eléctrico tenga almacenada la energía para desplazarse: con baterías eléctricas que almacenan la energía que obtienen en puntos de recarga o bien con pilas de combustible de hidrógeno. Una pila de combustible es un reactor químico en el que se hace reaccionar el hidrógeno almacenado en unos depósitos con oxígeno del aire y esa reacción química produce electricidad para alimentar los motores y vapor de agua que se emite a la atmósfera.

También se está trabajando en otras alternativas, como los vehículos eléctricos filoguiados, que serían algo parecido a los coches de scalextric. El vehículo circula conectado a unos carriles que proporcionan la energía a los motores.

Funcionamiento de un coche eléctrico

El funcionamiento de un coche eléctrico en realidad es muy sencillo, más incluso que el de un coche con motor de combustión, por eso proliferaron tanto en los primeros años de la automoción, porque eran simples y más fáciles de fabricar.

Básicamente un coche eléctrico es como uno de combustión, pero se eliminan muchas partes como la transmisión, el sistema de alimentación y el sistema de escape y se cambia el motor térmico por un motor eléctrico. Si lo pensamos, en un coche de combustión ya es más complicado simplemente porque además del motor, necesitamos producir electricidad para que funcionen las cosas, en un coche eléctrico nos ahorramos esa dualidad.

El sistema de escape desaparece y el sistema de alimentación de gasolina (o gasóleo, GLP, etanol, etc.) es reemplazado o por unas baterías y el sistema de recarga de las mismas o por una pila de combustible y unos depósitos de hidrógeno a presión.

Partes de un coche eléctrico

En un coche eléctrico tenemos por un lado lo mismo que en un coche normal (carrocería, habitáculo, frenos, dirección, sistema de climatización…) y por otro el sistema eléctrico, que está compuesto principalmente de los siguientes elementos:

• Motores de tracción: puede ser uno o varios. Normalmente uno o dos y van colocados siempre directamente sobre el eje motriz. Hay modelos que cuentan con tres motores, uno en un eje y otros dos cada uno en una rueda del eje contrario. También los hay que montan un motor en cada rueda, que probablemente sea la tendencia en un futuro. Estos motores son reversibles y generan electricidad que envían de vuelta a las baterías cuando levantamos el pie de acelerador o frenamos.Hay varios tipos de motores eléctricos, pero los más habituales son los motores síncronos y los asíncronos.
• Transmisión: salvo algunos modelos, no tienen caja de cambios porque no la necesitan, pero tienen que llevar un grupo reductor que desmultiplica las revoluciones del motor hacia las ruedas.
• Inversor: en los coches eléctricos es necesario transformar la electricidad. Los motores suelen ser de corriente alterna, pero las baterías y pilas de combustible funcionan con corriente continua. Además, mientas que los motores son de alta tensión (entre 400 y 800 voltios), en el coche sigue habiendo consumidores de 12 voltios, como el sistema multimedia, las luces, etc.El inversor se ocupa de todas esas transformaciones de alterna a continua y viceversa y de alta y baja tensión.
• Cableado: en el coche hay dos redes eléctricas, una de alta tensión (cables blindados y con aislamiento especial de color naranja por normativa) y la red de tensión de 12 voltios convencional.
• Batería: hay de varios tipos y esto está evolucionando constantemente, pero la mayoría en la actualidad son baterías de ión de litio para el sistema de alta tensión y una batería convencional de 12 voltios para los servicios..
• Sistema de refrigeración: tanto los motores como sobre todo las baterías (especialmente durante las recargas) necesitan trabajar dentro de un rango de temperaturas seguras. Para mantenerlos en ese rango y que no estén ni muy fríos ni muy calientes necesitan un sistema de refrigeración, que puede ser por líquido o por aire.
• Sistema de recarga y enchufe: se encarga de transformar la energía del punto de recarga en el tipo de energía que admiten las baterías.

A continuación veremos las partes que hay en un coche eléctrico de pila de hidrógeno, que no prescinde de la batería aunque ésta es muchísimo más pequeña y sirve simplemente como nodriza. Lo que sí desaparece en ellos por completo es el sistema de recarga y el enchufe.

• Pila de combustible: es un reactor químico que produce electricidad al combinar el hidrógeno con el oxígeno.
• Sistema de escape: básicamente es un desagüe por el que se vierte el vapor y algo de agua condensada que se producen durante la reacción química.
• Depósitos de hidrógeno: se trata de depósitos de alta presión de materiales muy resistentes donde se almacena el hidrógeno presurizado.

¿Cómo se conduce un coche eléctrico?

Conducir un coche eléctrico es muy sencillo y requiere de un tiempo mínimo de adaptación. En contra de lo que puedas pensar, su conducción es muy agradable y la mayoría de las personas que prueban un coche eléctrico terminan por preferirlo a uno de combustión, porque no hace ruido, no vibra, no tiene transiciones en los cambios de marcha, etc.

Lo primero que sorprende al conducir un coche eléctrico es que su aceleración es al revés que en los coches de combustión. Los coches eléctricos tienen mucho más empuje y aceleran mucho más rápido desde parado que los de combustión, que necesitan tener cierta velocidad de lanzamiento para ofrecer toda su potencia.

Lo segundo que varía en un coche eléctrico es el freno. En los coches eléctricos cuando frenamos se combina la fuerza de frenado de los motores actuando como generadores para recuperar la energía y recargar la batería y el freno tradicional. Esto hace que el pedal de freno tenga un tacto algo peculiar y que tengamos mucha más fuerza de retención cuando levantamos el pie del acelerador.

Por último, lo tercero a lo que hay que acostumbrarse en un coche eléctrico es a que sus consumos son al revés que en los coches de combustión. Estamos acostumbrados a que el coche gaste más en ciudad en pleno atasco que por carretera y a que el aire acondicionado suba el consumo en verano mientras que en invierno la calefacción apenas afecta a los consumos. En los coches eléctricos es justo al contrario. El frío reduce hasta en un 30% la autonomía debido al peor rendimiento de las baterías con bajas temperaturas y a que calentar el habitáculo requiere de un elevado consumo de electricidad. Del mismo modo, circular a alta velocidad de manera sostenida requiere de mucha más energía que moverse lentamente y recuperando energía en frenadas continuadas.

Por lo demás la conducción es muy simple. El coche se pone en marcha apretando un botón, sin ruidos ni traqueteos, sólo una luz verde nos indica que el coche está “ready” para iniciar la marcha. No hay caja de cambios como tal y para movernos hacia delante o hacia atrás basta con elegir la D o la R para desplazarnos. Acelerador y freno… no hay nada más, es muy sencillo y cómodo.

¿Qué diferencia hay entre un coche eléctrico y un coche híbrido?

La diferencia básica entre un coche eléctrico y uno híbrido es que en el coche eléctrico no hay un motor de combustión. Algunos fabricantes denominan a sus modelos como “eléctricos de rango extendido” (REX por sus siglas inglesas de range extended), que son básicamente coches eléctricos a los que se les añade un motor de combustión acoplado a un generador para producir electricidad y que el coche pueda realizar recorridos de larga distancia aunque se agoten sus baterías.

En realidad, estos coches no son coches eléctricos, sino que lo correcto sería denominarlos híbridos en serie. En sentido estricto, en un coche eléctrico no puede haber jamás un motor de combustión.

Tipos de coches eléctricos

Aunque lo correcto es considerar a los coches eléctricos de rango extendido realmente como híbridos enchufables, puesto que los fabricantes los comercializan como eléctricos, vamos a incluirlos en este saco también.

De este modo, existen los siguientes tipos de coches eléctricos:

• Coches eléctricos de baterías: son la mayoría. Se trata de modelos en los que las ruedas se mueven exclusivamente con energía eléctrica que ha sido almacenada en las baterías del vehículo tras haber sido enchufadas a la red de recarga.
• Coches eléctricos de rango extendido (REX): son coches como los anteriores, pero a los que se les añade un grupo electrógeno con un pequeño motor de combustión y un generador para alimentar a los motores eléctricos una vez agotadas las baterías. En realidad son híbridos enchufables en serie.
• Coches eléctricos de hidrógeno: son coches que se mueven mediante motores eléctricos cuya energía eléctrica es suministrada por una pila de combustible de hidrógeno.

Entonces, ¿qué coche eléctrico me compro?

La respuesta a esta pregunta es básicamente la misma que respecto a un coche de combustión. Debemos comprarnos el coche que realmente necesitamos. Si solemos realizar desplazamientos cortos, por ciudad y solos, lo más razonable es comprar un coche eléctrico sencillo, pequeño, de poca potencia, con una batería sin excesiva autonomía que se pueda cargar rápido y con poco dinero. Esto existe, aunque tengamos en la cabeza que los EV son caros, en el mercado hay coches eléctricos baratos.

Si vamos a realizar desplazamientos más largos o con la familia, necesitaremos un coche eléctrico más grande. En este saco hay más variedad y hay muchas ofertas de coches eléctricos.

Esto sería lo ideal, sin embargo, todos los estudios demuestran que, aunque no nos lo queramos creer, la compra de un coche es una de las decisiones menos racionales que tomamos y nos guiamos más por lo que nos gusta que por lo que realmente necesitamos en la mayoría de los casos. Así que, aunque la respuesta correcta a la pregunta de qué coche eléctrico me compro es la que te di antes, en realidad comprarás el que más te guste.

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