Coches eléctricos en invierno: saca el máximo partido a la batería

Eléctricos para Dummies:

1. El mañana empieza hoy
2. Anatomía del coche eléctrico
3. Conectores de corriente para cargar el coche
4. Baterías: ¿cómo son?
5. El motor del coche eléctrico
6. Eléctricos en invierno: saca partido a tu batería
7. Cargadores wallbox: qué son, cómo funcionan y cuánto cuestan

Estamos "relativamente" acostumbrados a lidiar con heladas y rasquetas para usar en el parabrisas, pero ¿cómo afecta el frío a los usuarios de un coche eléctrico? En este caso las condiciones extremas pueden disminuir la autonomía e incrementar los tiempos de carga. Esto no significa en sí un gran problema, simplemente debemos incorporar determinados hábitos a nuestra rutina para garantizar la buena autonomía de nuestro coche eléctrico.

LAS BATERÍAS EN UN COCHE ELÉCTRICO

En contra de lo que muchos podrían pensar, los vehículos eléctricos modernos normalmente tienen dos baterías. Conocerlas y realizar un correcto mantenimiento de las mismas serán primordiales para una vida útil longeva. Éstas son:

De arranque: es una unidad tradicional de plomo-ácido de 12 voltios, similar a la que encontramos en un coche de combustión interna, pero más pequeña tanto en tamaño como en capacidad. Ésta se emplea para alimentar los sistemas de seguridad y entrada sin llave del automóvil, diferentes elementos auxiliares, mantiene varias "memorias" electrónicas y proporciona la energía necesaria para "despertar" la centralita del coche cuando se conecta el encendido. También se utiliza para alimentar un relé que conecta la batería de tracción con el tren motriz del vehículo, para permitir el funcionamiento del coche. Al igual que en un automóvil normal, el coste de sustitución de una de estas baterías puede oscilar entre los 80 y los 150 euros.

De tracción: el famoso paquete de baterías del coche eléctrico, es un sistema de alto voltaje con diseño de iones de litio y mayor densidad energética que alimenta al motor que impulsa el coche. Suele estar ubicada en los bajos del coche o en la parte trasera. Esta enorme batería también realiza labores de arranque y, según el vehículo, alimenta parte o todo el sistema eléctrico del vehículo, incluidos el aire acondicionado, los faros y la calefacción. El coste de sustitución de una de estas baterías puede ir desde los 3.000 euros hasta más de 10.000. Actualmente los fabricantes garantizan un total de 3.000 ciclos de carga útil lo que se traduce en unos ocho años de vida ó 160.000 kilómetros, antes de empezar a perder propiedades. Por supuesto son cifras estimadas ya que depende de las condiciones y formas de uso.

CLIMATIZACIÓN DEL PAQUETE DE BATERÍAS

Para un funcionamiento apropiado, el paquete de baterías de un coche eléctrico ha de estar en un rango de temperatura determinado. En este aspecto, no difiere mucho de cómo se comporta una batería de un teléfono móvil actual: Seguro que a más de uno se le ha apagado el teléfono cuando tenía aún un 40% de batería –en circunstancias de mucho frío– o a más de 35º C de temperatura en verano. Pues en el coche eléctrico sucede lo mismo. Para poder controlar estas fluctuaciones y evitar que el coche "sufra" esos mismos problemas, se emplea el propio sistema de climatización del coche ¿Cómo?:

A bajas temperaturas, los paquetes de baterías son menos eficientes debido a una mayor generación de calor. Al disminuir la temperatura, se reduce la velocidad de difusión, conductividad y reacción de las mismas; lo que implica una mayor perturbación de voltaje y, por tanto, una mayor generación de calor. Este incremento adicional supone un desperdicio de energía útil, lo que hace que se reduzca la autonomía. ¿Cómo paliar la situación? Dependiendo de la temperatura ambiente y de la arquitectura específica del sistema de gestión térmica de la batería de cada fabricante y vehículo, se emplea una cierta cantidad de energía eléctrica para que active unos calentadores PTC. Éstos son básicamente unas resistencias como la de los calefactores de casa, aunque optimizados para su uso en automóviles.

A temperaturas elevadas, se utiliza el mismo gas que empleamos para la climatización del coche: sí, sí…el mismo gas R1234yf que hace que estés fresquito cuando es pleno julio y a las 12:00 de la mañana, en Sevilla, ya rozan los 40º C. Esto se consigue empleando un circuito que desvía parte de ese gas al propio paquete de baterías. En este caso, el problema reside en que la refrigeración también precisa de energía para moverse, la cual, de otro modo, emplearíamos para propulsar el vehículo. Sin embargo, las temperaturas elevadas tienden a afectar menos al rendimiento que las bajas, como veremos más adelante en este artículo.

FACTORES QUE AFECTAN AL CONSUMO DE LA BATERÍA

La autonomía de cualquier vehículo eléctrico está determinada por dos conceptos básicos: la capacidad de su paquete de baterías completamente cargado y la eficiencia de su tren motriz eléctrico. Generalmente un kWh de energía eléctrica proporcionará entre tres y seis kilómetros de distancia recorrida. Sin embargo, estos datos son meramente estimativos ya que existen varios factores que modifican estas cifras:

• Temperatura de la batería: dependiendo del vehículo, las condiciones de funcionamiento y la temperatura del aire ambiente, es posible que se requiera parte de la energía disponible para calentar o enfriar la batería cuando el automóvil no está conectado a la red.

• Temperatura interior: los usuarios utilizamos el climatizador para regular la temperatura del habitáculo. En un coche eléctrico esto puede significar consumir cantidades significativas de energía, con una reducción de la autonomía. Para paliar esta merma en la carga de la batería y gozar de un interior agradable, muchos vehículos eléctricos permiten una pre-climatización que se realizará bien utilizando la carga de la batería o utilizando la red eléctrica. Este acondicionamiento permitirá calentar o enfriar el habitáculo antes de que el automóvil entre en servicio.

• Hábitos de conducción: da igual el tipo de combustible que se utilice, todos los automóviles consumirán más cuanto más rápido y agresivamente se conduzca y premiarán una conducción progresiva y suave.
• Condiciones de funcionamiento: los coches eléctricos suelen mejorar sus datos de rendimiento en circunstancias de circulación urbana ya que existen más posibilidades para que el sistema de recuperación de energía recargue las baterías que si circulamos a velocidades altas mantenidas.

LAS BATERÍAS EN INVIERNO

Una vez analizados todos los factores que intervienen en la capacidad de carga de la batería y, por consiguiente, en su forma de incrementar o disminuir su autonomía, vamos a ver cómo afecta realmente a nuestro coche.

Actualmente existen varios estudios que arrojan datos más o menos similares sobre el rendimiento de las baterías en condiciones extremas. Tomándolos como base hemos realizado una media y diremos que, las mermas en rendimiento se hacen perceptibles entre los 0ºC, cuando hablamos de bajas temperaturas y alrededor de los 35º C para altas.

Con el sistema de climatización apagado se pierde alrededor de un 12% frente al 4% si la temperatura exterior asciende por encima de los 35 ° C. El problema aparece cuando lo encendemos. Con temperaturas de entre 0° C y -5º C y la calefacción del coche encendidas podemos ver caídas de rendimiento de un 20%, un 35% e incluso hasta un 40% por ciento, si sobrepasamos esa barrera de temperatura en negativo. Por el contrario, con temperaturas superiores a 35° C, la disminución ronda el 17%.

EJEMPLO REAL DE UNA USUARIA EN ESPAÑA

Victoria –nombre ficticio para proteger la intimidad de la misma– es propietaria de un Smart ForTwo Electric Drive adquirido hace tres años. Circula por Madrid casi todos los días con una media de kilómetros diarios que oscila entre 40-60 kilómetros, dependiendo del uso. Está jubilada y lo utiliza para ir a hacer gestiones al centro, donde no paga por aparcar; así como para desplazamientos a otras ubicaciones, tanto para realizar la compra, como para tomar un café con unas amigas.

La capacidad de la batería de su Smart es de 17,6 kW hora cuya potencia emplea para mover un motor de 82 CV con el cual alcanza los 130 km/h. Es por tanto un vehículo capaz de moverse sin problemas a velocidades sostenidas por vías urbanas o interurbanas; ya sea M-30 o M-40, sin que exista una carencia de rendimiento para la usuaria.

Pues bien, actualmente, y después de este tiempo de uso, ha notado oscilaciones de rendimiento en lo que a autonomía se refiere de hasta un 20%. En tiempos cercanos al verano, la autonomía suele rondar los 120 kilómetros, mientras que en días de invierno en los que la temperatura baja de los cero grados, puede llegar a caer hasta los 90-95 kilómetros. En 2018 y según el ciclo NEDC, esta unidad homologaba 160 kilómetros de autonomía, mientras que según los varemos actuales del WLTP estaríamos hablando de unos 130 kilómetros entre cargas, unos valores más cercanos a los reales.

Esta usuaria siempre deja el coche conectado al cargador cuando llega a casa y su tarifa de carga comienza a las 23:00 por lo que para el día siguiente está siempre listo. Por supuesto no estamos teniendo en cuenta en este ejemplo los días que, por diferentes motivos, se ha de desplazar más distancia, sino que simplemente queremos hacer un pequeño acercamiento real a un uso en ciudad.

Hay que tener en cuenta igualmente que, en estos últimos tres años, la tecnología ha evolucionado a mejor e incluso el año pasado sacaron una pequeña actualización de Smart EQ Fortwo que incorporaba un sistema de recuperación de energía cinética que actúa por radar: el coche frena automáticamente detrás de otro coche a la distancia ideal para recargar las baterías, para así ayudar a optimizar la autonomía. Queremos decir con esto que los vehículos que salen nuevos de fábricas tenderán, cada vez menos, a "sufrir" mermas de gran consideración en su autonomía.

También es importante aclarar que el entorno urbano es, paradójicamente, el mejor lugar por el que nos podemos desplazar con un coche eléctrico y el que más autonomía nos va a reportar, ya que es donde los sistemas de frenada y recuperación de energía funcionan mejor.

CONSEJOS PARA MAXIMIZAR LA BATERÍA DE TU ELÉCTRICO

Como hemos apuntado a lo largo del artículo, los vehículos eléctricos no siempre funcionan de manera óptima cuando la temperatura decae de los 0°C e incluso llegan a "sufrir" un "entumecimiento"paulatino y reducen su rendimiento si se baja de -5°C.

La razón principal es que las baterías de iones de litio utilizadas en los coches eléctricos se basan en reacciones electroquímicas que se ralentizan con el frío, provocando un calentamiento de la misma, proporcionando menos energía y perdiendo su carga más rápidamente. Eso no significa que tengamos que "congelarnos" o "asarnos" ni mucho menos, sólo hay que adoptar una serie de medidas prácticas que apuntamos a continuación:

Regula correctamente la temperatura del interior

Según apuntan fabricantes, como por ejemplo Renault, la regulación de la temperatura en el interior del vehículo, ya sea por medio de la calefacción o la refrigeración, puede llegar a disminuir la autonomía hasta en un 30%. Por ello, si incrementamos demasiado la temperatura o lo utilizamos durante demasiado tiempo, el rendimiento disminuirá; lo que implica hacer un uso responsable del vehículo.

Pre-climatización del coche

Mencionábamos unas líneas atrás que los vehículos eléctricos permiten una pre-climatización del habitáculo haciendo que estemos a la temperatura correcta cuando entramos. Esto se consigue a través de las aplicaciones móviles que cada fabricante tiene para sus automóviles y será suficiente con activarlo como una media hora antes de salir. Ello redundará en mayor confort y ahorro de batería. Además, si este acondicionamiento lo realizamos cuando el coche se está cargando –bien en casa o en el trabajo o donde esté conectado–, el interior se calentará sin utilizar la energía de la batería y podremos así emplear al 100% la capacidad de la misma para desplazarnos.

Si sólo viaja una persona y nuestro coche cuenta con los asientos y el volante calefactados también podemos usarlos, en vez del climatizador y así, ahorrar energía.

Utiliza el modo ECO para desplazarte

Todos los coches eléctricos suelen tener, al menos, dos modos de conducción, sino tres; además de diferentes grados de regeneración energética. Activando el modo más "agresivo" y la mayor capacidad de regeneración, conseguiremos mayor autonomía en situaciones de descenso acusado. La conducción es más suave y el motor guarda parte de su fuerza. Así, evitarás las aceleraciones bruscas que consumen mucha energía y las frenadas de última hora, favoreciendo las aceleraciones graduales y el uso del freno motor. Este modo es el más recomendable si nos desplazamos por entornos 100% urbanos, donde las paradas y arranques son constantes. Una conducción más eficiente puede aumentar la autonomía hasta un 20%.

Planifica tus viajes –y tus cargas–

La anticipación y planificación de un viaje nos asegurarán no llevarnos sustos de última hora. Antes de salir de viaje recuerda precalentar el coche, estudiar bien la ruta y cerciorarte de los puntos de carga que tienes disponibles. Procura no apurar la carga de la batería y si lo crees necesario, realiza una parada más en el viaje. A tu coche le servirá para "recargar pilas" y a ti para estirar las piernas o tomarte un cafecito. Si cargamos a tope la batería apenas una hora antes de salir –en un cargador de corriente continua–, la batería puede beneficiarse del calor que proporciona el sistema de carga rápida y así estar mejor preparada para conducir distancias más largas.

Protege tu coche del frío

Los garajes y los aparcamientos cerrados son el mejor lugar en el que resguardar a tu coche de las inclemencias del tiempo, especialmente del frío. Si crees que estará a la intemperie es bueno intentar poner algún tipo de cobertor que ayude a reducir, aunque sea en poca medida, el frío del exterior. En el caso de que necesites cargar el coche en la calle y la temperatura sea muy baja puedes recurrir a cobertores de enchufes como el de ECO-DOME que, por 53 dólares, unos 43 euros, te proporcionan esa seguridad en el conector.