Guía del coche eléctrico: funcionamiento, baterías, recarga y más

06 Septiembre 2021 11:00 15 min

Tienen más de un siglo de historia, y sin embargo no han empezado a cobrar importancia hasta hace poco más de una década. El coche eléctrico es ahora la llave de salvación para el gran problema del calentamiento global.

Los Gobiernos se postran ante la conquista de este tipo de transporte para eliminar las emisiones de CO2 de los vehículos de combustión tradicionales, mientras los usuarios —que pueden— empiezan a adoptarlos.

En España, el Ejecutivo ha aprobado ya a través del Proyecto Estratégico para la Recuperación y Transformación Económica un paquete de ayudas valorado en 4.295 millones de euros. Con ello se pretende acelerar el cambio de la industria de aquí a 2023.

Esto generaría un impacto en el PIB de nada menos que entre 10.095 y 17835 millones de euros, además de crear entre 68.000 y 141.000 empleos. ¿Y qué hay de los consumidores? ¿Se venderán por fin coches eléctricos?

Lo cierto es que hay mucho trabajo por hacer. Tanto por el desarrollo de las baterías, todavía pobres de autonomía, como por la falta de puntos de recarga en todo el territorio, el modelo de vivienda sin garaje español, o el elevado precio de los automóviles.

Todo ello provoca que, pese a los estímulos del Plan MOVES III, la cuota de mercado de los coches eléctricos apenas supere el 6,2%. Es un porcentaje nimio si se compara con las dos cifras porcentuales de otros países europeos, pero un comienzo, al fin y al cabo.

Lo cierto es que, si no es por decisión misma del mercado, lo será por las regulaciones comunitarias respecto a la movilidad. El resultado es el mismo: la electrificación será imparable esta década.

Por eso en este artículo queremos sumergirnos en el vehículo eléctrico para intentar entender cómo funciona y empezar a manejar los conceptos básicos que se necesitan para comprar con conocimiento.

¿De dónde viene el coche eléctrico?

El concepto de vehículo eléctrico es una herencia directa del prototipo que el escocés Robert Anderson lanzó en 1830. Ese producto daría vida a toda una industria pujante de modelos y tecnologías.

Sin embargo, a principios del siglo XX, la aparición de Ford y su exitosa estrategia de negocio, empujaría al coche eléctrico a una larga hibernación. Modelos como el One Hundred Mile Fritchle o el La Jamais Contente morirían frente al titán americano.

Habría que esperar hasta después de la Segunda Guerra Mundial para ver de nuevo pinceladas de ingenio.

El coche de combustión seguía siendo más eficiente, asequible y práctico. Por eso los proyectos de compañías como Electric Fuel Propulsion o Henney Motor Company no pasaron de ser “incipientes”.

Sí, vendieron unidades, pero nada que ver con las cifras que se manejan en la actualidad. Más que crear un mercado, el Mars I y el Henney Kilowat lo que hicieron fue establecer una base tecnológica que sería aprovechada en décadas posteriores.

Concretamente en los años 70. Durante esos años marcas como AMC o Renault tomaron el testigo para desarrollar sus propios productos. Seguían siendo tiradas limitadas en segmentos de nicho, pero ya comenzaba un enfoque moderno del coche eléctrico.

La empresa americana Sebring-Vanguard, por ejemplo, consiguió vender unas 2.000 unidades de su CitiCar, en lo que se consideró todo un éxito comercial atendiendo al historial de la industria.

Del coche moderno al coche ultramoderno

Por fin llegamos a los años 90. Entender el coche eléctrico moderno de hoy es comprender cómo evolucionó desde esos años. La “Zero Emission Vehicle" (ZEV) impulsada por el gobierno de California, prometía un 2% de cuota para los cero emisiones en 1998, y un 10% para 2003.

Esto dio pie a un ecosistema de incentivos que animó a los fabricantes a comenzar a invertir. Compañías como General Motors o Chrysler se convirtieron entonces en verdaderos referentes de la electrificación.

El EV1 de GM, pese a ser un prototipo al que solo tenían acceso clientes de California, Arizona y Georgia a través de leasing en concesionarios Saturn, llegó a vender unas 1.200 unidades con su autonomía de 160 kilómetros.

Otros modelos como el Turbine hicieron lo propio en sus respectivas parcelas. Y a pesar de todo, la cosa no terminaría de despegar. No, al menos, hasta que Elon Musk y Tesla hicieron su aparición estelar en 2003. El resto es historia.

¿Cómo funciona un coche eléctrico?

A simple vista podríamos proyectar una analogía respecto a los coches de radiocontrol: una batería proporciona electricidad a una suerte de convertidor que la transforma en energía cinética. Eso mueve las ruedas e impulsa a todo el automóvil.

Cuando se arranca el coche eléctrico, el controlador toma la energía de las baterías y la envía al motor eléctrico”, señalan desde Shell. “El motor eléctrico convierte la energía eléctrica en energía mecánica, que mueve las ruedas del automóvil”.

Estamos simplificándolo mucho, pero nos sirve para entender por qué el coche eléctrico es completamente silencioso y por qué no contamina. De esta forma, las celdas de las baterías se convierten en las auténticas reinas de todo el conjunto.

Como tienen un peso elevado, se suelen colocar en el piso del automóvil. Esto evita inercias extrañas durante la marcha y mejora la estabilidad general. Claro, que al mismo tiempo obliga a los fabricantes a elevar los asientos dentro del habitáculo.

A cambio nos deshacemos del túnel de transmisión, que pasa a mejor vida junto a toda la caja de cambios y el tubo de escape. En general, un coche eléctrico es mucho más simple que uno de combustión desde el punto de vista de la ingeniería.

Tiene muchas menos piezas y resulta más fácil de fabricar. Para el consumidor, esto deriva en menos averías y por lo tanto unos gastos de mantenimiento inferiores. Al menos sobre la práctica, porque la reparación de las baterías es increíblemente costosa.

Tipos de coches eléctricos

Por fuera son todos iguales, pero por dentro llevan mecánicas diferentes que aprovechan las sinergias entre la batería, el cargador, y las ruedas de formas distintas. Si vas a comprar un coche eléctrico es importante que las conozcas todas.

Aquí dejamos fuera a todos los modelos híbridos por no ser completamente limpios. Al combinar motores de combustión con motores eléctricos, siguen lanzando emisiones de gases contaminantes a la atmósfera.

BEV

También conocidos como Battery Electrice Vehicles, estos coches son los puramente eléctricos. Los que se ciñen más al concepto tradicional de vehículo eléctrico, con sus baterías, sus recargas y demás particularidades.

Llevan uno o varios motores eléctricos (en cada eje) que se alimentan de una batería recargable a través de la red. Además, incorporan sistemas de recuperación de energía cinética mediante las frenadas (convirtiendo el calor generado en las pinzas en electricidad).

Su mayor debilidad se encuentra en lo ya mencionado: autonomía de las baterías (y degradación), red de puntos de recarga, y precio. Esto último aplica al resto de la tipología, pero en el caso de los BEV es más dañino por ser la principal apuesta de los Gobiernos.

FCEV

¿Alguna vez has oído eso de “el coche de hidrógeno es inviable”? Bueno, pues en parte es cierto y en parte no. El concepto tradicional de este vehículo sí es difícil de escalar por lo complicado que resulta de transportar y gestionar el gas (líquido solo bajo ciertas condiciones).

Sin embargo, en el mercado existen ya coches exitosos que utilizan el hidrógeno de otra forma. Son los conocidos como Fuel Cell Electric Vehicle. Estos, en lugar de apostarlo todo a ese material, lo combinan con la electricidad.

La generación de electricidad se lleva a cabo mediante una reacción química por la que el hidrógeno se oxida perdiendo electrones que son encapsulados para generar la energía eléctrica que posteriormente va a impulsar el vehículo”, explican desde Gesthispania.

EREV

Los Extended-Range Electric Vehicles sí apuestan por motores de combustión, pero no para mover las ruedas. En estos coches dicho motor, que suele ser normalmente de gasolina, se encarga de generar la electricidad que recarga la batería.

Es esta última la que en realidad genera la energía cinética mediante un convertidor, igual que sucede en los BEV. “En lo que respecta a la autonomía, la disponible antes de que tenga que acudir al motor de combustión, suele ser mayor que la de los vehículos híbridos enchufables”.

Eso sí, es importante remarcar que los EREV dejan de ser cero emisiones cuando el motor eléctrico se agota y deja paso al de combustión. Por eso solo se les concede la etiqueta medioambiental cuando superan los 40 kilómetros de autonomía en ese modo.

Partes de un coche eléctrico

Si bien tiene menos componentes que un vehículo tradicional, el coche eléctrico sigue contando con un buen número de piezas a resaltar. Y no, no solo hablamos de las baterías y el cargador. Aunque también.

Vamos a intentar dejar de lado los componentes que se comparten con el resto de coches de combustión. Es decir, ruedas, airbags, volante, pedales de aceleración y frenada, etc. Lo interesante aquí es la novedad.

El sistema de propulsión eléctrico se compone de una toma de corriente, de un cargador embarcado, del pack de batería, del convertidor de corriente, de una transmisión (casi siempre de una sola marcha), una unidad de control del motor y, finalmente, de uno o varios motores eléctricos”.

Motorpasión añade también “una batería tradicional de 12 V y de una unidad electrónica de control que gestiona todos los sistemas del coche que hemos mencionado, así como el funcionamiento del coche en general”.

coche eléctrico funcionamiento

Toma de corriente

Es la entrada que permite la conexión del coche con un punto de carga. Puede ser doméstica, una wallbox o pública (preferentemente de carga rápida).

Cargador onboard

La electricidad que entra pasa por un cargador que la convierte si es corriente alterna (AC) en corriente continua (DC). También adecúa el voltaje para no dañar la batería.

Convertidor de corriente

Es el famoso inversor. Realiza una función parecida al cargador, pero ya no de forma protectora, sino proactiva. Convierte la energía de corriente continua en corriente continua y aumenta su voltaje.

Segundo convertidor de corriente

Este otro inversor realiza la operación contraria. Toma esa misma energía y reduce su voltaje de nuevo para poder utilizarlo en los sistemas auxiliares que controlan el resto de funciones del vehículo.

Unidad de control del motor

Controla la velocidad, el par y la dirección del motor. Lo hace regulando el flujo de energía que pasa de la batería de tracción al motor. También funciona como convertidor, pero de doble sentido (a la inversa para la energía de la frenada regenerativa).

Motor eléctrico

No confundir con las propias baterías. Este es el que transforma la energía eléctrica en cinética y las pasa a los ejes para mover las ruedas. Los más utilizados son los de inducción y los de imanes permanentes.

Transmisión

¿Hemos dicho que los eléctricos no tienen túnel de transmisión? Bueno es medio verdad. Sí lo tienen, pero no se percibe porque la misma transmisión es de una sola marcha. Vamos, que no hay que cambiar nada porque entregan todo el par desde el primer momento.

Batería auxiliar

Se enciende antes que la batería de tracción y también sirve de soporte para los sistemas auxiliares. Normalmente se trata de una batería de 12 V idéntica a las que hay en los vehículos de combustión.

Unidad central de control

Es el cerebro del coche. Una suerte de procesador que controla tanto la aceleración, como el reparto de par entre los ejes, el control de estabilidad, el flujo de energía, el cargador de a bordo y la unidad de gestión de la batería. Todo.

Flujo de energía

La batería está conectada al cargador de abordo, que está enganchado a la red y al convertidor bidireccional. “Cuando el motor necesita energía para mover el coche, la batería envía corriente pasando antes por el convertidor DC-DC y la unidad de control del motor (convertidor DC-AC)”, explican.

Tipos de baterías de coche eléctrico

Te habrás dado cuenta de que en el listado anterior nos hemos dejado fuera la batería de tracción; la que recibe la electricidad y la pasa a los ejes para mover las ruedas. No ha sido un error.

Lo hacemos así para explicar detenidamente los tipos de baterías que existen en el mercado y esbozar su funcionamiento. ¿Influye el tipo en la vida útil de la misma? Lo cierto es que sí, por eso es importante conocerlas.

"Normalmente, su vida depende de muchos factores, tanto de uso como climáticos”, apuntan desde Grupo Salcedo. “La batería forma parte de la revisión periódica del coche, pero por norma general suelen durar unos 4 años”.

  • Celdas Húmedas: son las más baratas y no requieren funcionamiento. Cuando se estropean se cambian sin pensar. Funcionan con unas placas de plomo cargadas positiva y negativamente, suspendidas en ácido sulfúrico.
  • De Calcio: son iguales a las anteriores, con la diferencia de que llevan una aleación de calcio. Esto evita la corrosión de las placas y reduce en un 80% el fluido o autodescarga. Se dañan fácilmente con sobrecargas, pero siguen siendo baratas.
  • AGM: es un tipo de VRLA, que cuenta con válvulas de seguridad presurizadas dentro de la caja de la batería. Vamos que no puede perder líquido. Las AGM son “secas” porque emplean separan los electrolitos mediante fibra de vidrio. Son muy potentes y por eso se suelen usar en motores de arranque.
  • GEL: otro tipo de VRLA que emplea silicona para aumentar la densidad del ácido. Soportan muy bien las descargas completas y cumplen de sobra en vehículos de competición. Eso sí, en el mercado rondan el doble de precio que las AGM.
  • De ciclo profundo: su única diferencia es que utiliza unas placas más gruesas para aumentar la capacidad de carga. Eso le permite ofrecer energía durante más tiempo a costa de la autonomía. Habituales en vehículos de mucho consumo y en industrias de renovables. Muy caras.
  • De litio (Li-Ion): las más novedosas y frecuentes en el mercado. Están en los móviles, los ordenadores, los smartwatches y casi todos los dispositivos. También en los coches, claro. Usan sal de litio para funcionar y cuentan con un circuito de protección a sobrecargas.

¿Por qué estas últimas son las más sonadas dentro de la industria? Muy sencillo. Disponen de autonomías muy buenas y pesan mucho menos que el resto de baterías. Eso permite reducir el consumo y mejorar las prestaciones.

Su único problema es que sufren mucho a temperaturas frías y que resultan increíblemente caras. Parten del escalón de los 800 euros y te las encontrarás en todos los vehículos de alta gama.

¿Cómo calculo la potencia de un coche eléctrico?

Seguramente ya te habrás dado cuenta. Vas al concesionario, echas un vistazo a los modelos eléctricos y no encuentras por ninguna parte los caballos de vapor (CV) que tienen. Solo ves vatios y cosas similares.

No son ganas de complicar las cosas. La electricidad se mide siempre en vatios de acuerdo al Sistema Internacional. ¿Y qué usan los coches eléctricos? Exactamente. Para que no te pierdas te dejamos aquí el cambio directo a CV.

1 kW = 1,36 CV

Eso quiere decir que 100 kW equivaldrán a unos 136 caballos. Aunque, eso sí, hay que entenderlos de forma distinta que en un coche de combustión. Volvemos de nuevo al tema del par.

En el vehículo de gasolina o diésel, la entrega de potencia es progresiva. Pisas el acelerador, y el coche va acelerando poco a poco hasta llegar a un régimen óptimo. Es lo que se conoce como curva de potencia.

¿Qué pasa en el eléctrico? Aquí la entrega de potencia es inmediata. Eso quiere decir que cuando pisas el acelerador el motor te devuelve el potencial máximo al instante. Por eso se dice que estos vehículos “te pegan al asiento”.

Parece muy ventajoso, pero también tiene su lado negativo. Y es que con el paso de los segundos el coche eléctrico llega a una curva plana de potencia. Dejarás de notar muy rápido el empuje. Justo lo contrario de lo que sucede con el de combustión.

Mantenimiento del coche eléctrico

Se suele decir que el vehículo eléctrico es mucho más barato de mantener. De hecho, ese es el argumento de venta de los fabricantes frente a la queja de los consumidores por los precios que se ven hoy en día.

Sería una analogía parecida a la de las bombillas incandescentes y las bombillas LED. Es verdad que estas últimas son mucho más caras, pero la inversión termina amortizándose a lo largo del tiempo. Algo similar sucede con el coche eléctrico.

Al menos, siempre y cuando recorras los kilómetros necesarios antes de deshacerte de él. Por lo tanto, sí, son más baratos de mantener, pero hay que estudiar caso por caso para saber si merece la pena el salto o no.

Desde el grupo Stellantis lo demuestran con datos medibles. Para un recorrido de 100 km del Peugeot e-208, el coste medio oscila entre 0,55 u 2,04 euros (siempre de acuerdo con el precio de la electricidad).

Si nos vamos al otro lado de la balanza, tenemos que la versión diésel del mismo coche cuesta unos 5,2 euros cada 100 km, y que la versión de gasolina se dispara incluso por encima. A nadie le sorprenden estas cifras.

Un coche eléctrico tiene en torno a un 60% menos de piezas que un vehículo de combustión, cuyo conjunto suele sumar más de 30.000 componentes. Eliminar partes implica acabar con el riesgo de que se puedan averiar.

Y no solo nos referimos a cosas como los filtros de aceite o el catalizador. Hablamos de frentes muy caros como son los de la transmisión (la caja de cambios), las bujías del motor y muchos otros: bombas, válvulas, colectores, escape, etc.

De ahí que en EnergyGo insistamos tanto en empezar a pensar en el coche eléctrico. Es verdad que todavía tiene muchos obstáculos que superar, y que no se adapta a las necesidades de todos los usuarios, pero el planeta lo necesita.

Si todavía no quieres dar el salto, puedes empezar a colaborar desde casa con el medioambiente. Entra en nuestra web o llama al 900 622 700 y hazte con una energía 100% limpia y nacional.

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