La industria de los automóviles eléctricos en 2020 ha ido creciendo con la entrada de nuevos fabricantes de automóviles eléctricos al mercado y la expansión de fabricantes de automóviles establecidos hacia automóviles totalmente electrificados, automóviles híbridos o vehículos híbridos enchufables.
Los vehículos eléctricos (EV) se dividen en tres tipos principales, a saber, BEV o vehículos eléctricos de batería, PHEV o vehículos eléctricos híbridos enchufables y HEV o vehículos eléctricos híbridos. Estas 3 categorías se clasifican según la diferente fuente de alimentación de cada coche. El coche eléctrico con batería recibe un único suministro eléctrico procedente de una batería de a bordo, mientras que el coche híbrido dispone de dos suministros de energía que difieren ligeramente entre sí.
Se clasifican según el grado en que se utiliza la electricidad como fuente de energía primaria.
Hay una gran variedad de marcas de automóviles eléctricos e híbridos disponibles en la actualidad. Las marcas de fabricantes de coches eléctricos incluyen Tesla , el coche eléctrico Kia Soul y el Volkswagen e-Up . Las marcas de automóviles híbridos enchufables incluyen el Mini Cooper Countryman SE All4 , el híbrido enchufable Kia Niro y el modelo híbrido enchufable Ioniq Hyundai . Un automóvil híbrido muy conocido es el Toyota Prius , que fue el primer automóvil híbrido producido en masa lanzado en Japón en 1997.
BEV – VEHÍCULO ELÉCTRICO A BATERÍA
Los basicos
El término vehículo eléctrico de batería describe automóviles que funcionan completamente con motores eléctricos que obtienen energía de una celda de batería de alto rendimiento. Esto contrasta con los automóviles híbridos enchufables (PHEV) y los vehículos eléctricos híbridos (HEV), donde la energía se deriva de una combinación de un motor de combustión interna y energía de la batería. En los BEV, la celda de batería de a bordo es la única fuente de energía para el motor.
Un BEV no tiene un motor diésel o de gasolina que lo asista y, por lo tanto, no hay respaldo si la batería se agota. Es por eso que se construyen estaciones de carga de automóviles eléctricos en todos los estados y países para mejorar la infraestructura para suministrar energía a los vehículos eléctricos.
Un BEV es esencialmente un automóvil 100% eléctrico puro, que ha sido puesto en primer plano por Tesla, que se está convirtiendo rápidamente en el fabricante de automóviles eléctricos más popular con sus Tesla Model S, 3, X e Y. Tesla tiene otros autos eléctricos en camino, como el Roadster , Semi y Cybertruck .
El meollo de la cuestión
La única fuente de energía para un BEV es la batería recargable, no cuentan con ninguna opción de energía adicional y la única forma de cargar una batería para automóviles eléctricos es a través de un cargador doméstico para automóviles eléctricos como el Powerwall de Tesla o en una estación de carga comercial para automóviles eléctricos. . Estos vehículos almacenan electricidad a bordo en paquetes de baterías de alta capacidad, que a su vez proporcionan energía a todos los componentes electrónicos y motores eléctricos que se utilizan para impulsar el vehículo. Como los BEV se cargan con electricidad de una fuente externa, hay tres niveles diferentes de velocidad disponibles para recargar los coches eléctricos.
Estos se detallan a continuación:
La carga de nivel 1 se usaría comúnmente con un tomacorriente doméstico estándar de 120 V, ideal para cargar automóviles eléctricos en casa durante la noche o durante el día en el trabajo. Esto tardará más de 8 horas en cargarse y le dará al vehículo una distancia de viaje de alrededor de 75 a 80 millas. La mayoría de los coches eléctricos del mercado tendrán este nivel de carga disponible, ya que es la fuente más común de suministro de electricidad.
La carga de nivel 2 requiere una estación de carga específica para coches eléctricos que necesita una fuente de alimentación de 240v. Estas especificaciones eléctricas se encuentran normalmente en el lugar de trabajo o en una estación pública de carga de coches eléctricos. Para recorrer la misma distancia de viaje de entre 75 y 80 millas que obtendría con el nivel 1, la carga ahora demora aproximadamente 4 horas, por lo que es sustancialmente más rápido recorrer la misma distancia de viaje.
El Nivel 3 , como se llamaba originalmente, pero que ahora se conoce como carga rápida CC o carga rápida, es la solución de carga más rápida actualmente para el mercado de vehículos eléctricos. Estas cargas se encuentran en estaciones de carga exclusivas para vehículos eléctricos y tardan aproximadamente 90 minutos en alcanzar un alcance de alrededor de 90 millas; sin embargo, existen excepciones a la regla en las que algunos de los modelos de Tesla pueden viajar más de 200 millas con una sola carga de CC de 90 minutos.
Mientras se conduce un BEV no hay emisiones de CO2 ; sin embargo, esto no es del todo cierto, ya que hay emisiones de CO2 producidas por la red de suministro eléctrico que envía energía a las estaciones de carga para reponer la batería del BEV junto con la fabricación real de las baterías. Sin embargo, los estudios han demostrado que, en comparación con un motor de combustión interna, un BEV emite indirectamente entre un 50% y un 51% menos de CO2. Esto incluye las emisiones creadas al recargar las baterías desde la red.
A medida que la tecnología de las baterías siga mejorando, la autonomía de los coches eléctricos se ampliará cada vez más, ofreciendo más oportunidades para que los conductores opten por coches eléctricos que ofrezcan la mayor autonomía. Dado que las presiones modernas requieren una mayor distancia de conducción, esto ejerce presión sobre los fabricantes de baterías para que investiguen continuamente formas más eficientes de almacenar energía de la batería. Esto también incluye el tiempo necesario para recargar las baterías. El secreto de las baterías para vehículos eléctricos es su gran tamaño, lo que significa que la batería nunca se lleva al máximo y siempre funciona en el rango medio de uso, brindando “capacidad de gracia” en cada extremo del espectro de energía, lo que reduce el estrés de la batería. La mayoría de los vehículos eléctricos tienen una batería de 8 años y 100.000 millas.
PHEV: VEHÍCULOS ELÉCTRICOS HÍBRIDOS ENCHUFABLES
Los basicos
La definición de automóvil híbrido enchufable se refiere a un vehículo eléctrico que utiliza una combinación de dos fuentes de energía, que son un motor eléctrico (alimentado por batería) junto con un motor de combustión interna estándar de gasolina o diésel. Ejemplos de estos vehículos son el Ford Fusion , el Volvo XC90 híbrido enchufable , el Audi A3 E-Tron y el coche híbrido Hyundai Sonata .
El proceso de recarga de las baterías del PHEV se obtiene actualmente a través de varias opciones alternativas a diferencia del BEV, que sólo puede obtener su carga a través de un suministro eléctrico. Por otro lado, una batería PHEV tiene la opción de carga regenerativa donde la batería se recarga mediante un proceso de frenado, que utiliza la resistencia de las ruedas para recargar la batería junto con la opción de enchufarla a un cargador doméstico de automóvil eléctrico o carga rápida. Estación de servicio CC.
El meollo de la cuestión
Un PHEV o híbrido enchufable, como se le conoce comúnmente, es similar al automóvil híbrido convencional en el que utilizan una combinación de energía de la batería junto con un motor de combustión interna, ya sea en conjunto o de forma independiente. La batería PHEV se puede recargar completamente mediante un enchufe doméstico estándar o mediante una estación de carga comercial para automóviles eléctricos. Un PHEV puede viajar aproximadamente 30 millas solo con la batería, después de lo cual el motor de combustión interna se hará cargo. Las personas que considerarían comprar un PHEV generalmente quieren alejarse del motor de combustión interna, pero no se sienten del todo cómodas con una conversión completa a autos eléctricos. Esto se debe a que pueden sentir que las restricciones de carga para los BEV no son tan flexibles como lo son para los motores de combustión interna y posiblemente aún no hayan aceptado del todo el cambio a los BEV.
El funcionamiento de este automóvil híbrido es que utiliza frenado regenerativo , que es la capacidad del vehículo de recargar sus baterías a través del sistema de frenado. Esto sucede al desacelerar el vehículo al convertir la energía cinética en una forma que pueda almacenarse en la batería o usarse inmediatamente si es necesario. Esto se puede utilizar cuando el PHEV está en el modo de motor de combustión interna y el proceso de frenado recarga continuamente las baterías de a bordo. Las baterías de un PHEV se diferencian de las del HEV en que tienen la capacidad de descargarse continuamente dando un único viaje de “solo batería” que se puede recargar completamente, mientras que el verdadero HEV usa su batería solo en breves ráfagas de energía.
Los viajes cortos son ideales para los PHEV, ya que pueden viajar con el 100% de la energía de la batería; sin embargo, si requieren cubrir distancias más largas, el motor de combustión interna puede usarse únicamente como fuente de energía y llenarse normalmente en las estaciones de servicio habituales.
El coche híbrido tiene pros y contras. La desventaja de los PHEV es que deben enchufarse y cargarse todas las noches y, si no se hace, el beneficio de la batería no se aprovecha por completo. El coche eléctrico enchufable frente al de gasolina sigue siendo más económico y eficiente en el consumo de combustible. El Toyota Prius ofrece el híbrido enchufable de mayor autonomía que alcanzará alrededor de 650 millas solo con el motor de combustión interna y alrededor de 1000 millas con una batería completamente cargada y el tanque lleno.
Las emisiones de CO2 del PHEV son las mismas que las de un motor de combustión interna estándar; sin embargo, las emisiones se reducen drásticamente si el automóvil se utiliza para distancias cortas cuando la batería es la única fuente de energía.
HEV - VEHÍCULOS ELÉCTRICOS HÍBRIDOS
Los basicos
Por último, tenemos el HEV (Vehículo Eléctrico Híbrido) que es casi igual que el PHEV pero con algunas diferencias. Para explicar el significado de coche híbrido, se define como una combinación de un motor de combustión interna y un pequeño motor eléctrico para propulsar el vehículo. Algunos ejemplos de esto son el automóvil híbrido Honda Civic y el automóvil híbrido Toyota Camry .
La presencia de una batería en un HEV tiene como objetivo lograr una mejor economía de combustible y un mejor rendimiento del vehículo. El mejor ejemplo de eficiencia HEV es el Toyota Prius, que logró entre 50 y 60 mpg mejor que cualquier automóvil con motor de combustión interna.
El principal objetivo de un HEV es conservar combustible sin comprometer el rendimiento. Esto se puede lograr utilizando varios motores eléctricos para ayudar al motor de combustión interna durante la aceleración y el tráfico lento.
El meollo de la cuestión
El automóvil híbrido convencional, como el Toyota Prius, utiliza una combinación de un sistema de propulsión de motor de combustión interna junto con un pequeño sistema de propulsión de motor eléctrico. La combinación de las dos fuentes de energía está controlada por una computadora a bordo que determinará cuándo se utilizará cada fuente de energía. Dependiendo del tipo de HEV, el motor eléctrico se activará para ayudar al motor de combustión interna o funcionará exclusivamente con batería a velocidades más bajas, ofreciendo la mejor eficiencia de combustible posible.
El HEV tiene un tren motriz mecánico estándar con cigüeñal y embrague, que se asemeja a un motor de combustión interna junto con pequeños motores eléctricos en las ruedas que actúan como cadena de transmisión u opciones de frenado, a veces conocida como configuración paralela. Cuando se aplican los frenos, el motor eléctrico funciona en reversa y actúa como un generador que carga las baterías.
El HEV no tiene una opción de enchufe para recargar la batería de a bordo. La batería del coche eléctrico se recarga mediante un proceso a bordo llamado frenado regenerativo en el que los motores eléctricos ralentizan el vehículo, lo que utiliza parte de la energía que los frenos suelen convertir en calor. Esto es diferente al PHEV, donde las baterías se pueden recargar mediante un suministro eléctrico. El HEV depende únicamente del frenado regenerativo y de la capacidad de carga del motor de combustión interna para suministrar energía a las baterías.
Las baterías HEV están diseñadas para funcionar de manera diferente a los BEV y PHEV, ya que utilizan su energía en ráfagas cortas de energía para acelerar y condiciones de conducción más lentas en lugar de una descarga continua prolongada de energía utilizada por los BEV. Una batería HEV rara vez caerá por debajo del 20% de carga y seguirá funcionando normalmente. Las baterías de iones de litio se utilizan en los coches eléctricos de Nissan y proporcionan el doble de potencia que una celda de batería estándar. A diferencia de las celdas de las baterías de los teléfonos móviles, las baterías de los automóviles híbridos tienen la capacidad de emitir y almacenar grandes cantidades de energía mientras el automóvil acelera o desacelera. Por este motivo, la durabilidad es un requisito vital para una batería HEV.
Las baterías HEV son muy similares a la batería del motor de arranque de un automóvil estándar, que puede funcionar de manera eficiente con menos del 50 % de su carga y se recarga continuamente a través del sistema de frenado regenerativo del automóvil. Estas baterías son robustas y generalmente tienen una garantía de unos 8 años de uso.
Mientras conduce un HEV, el conductor generalmente oirá el motor de gasolina o diésel funcionando la mayor parte del tiempo, mientras que en un PHEV, el conductor normalmente no oirá el motor excepto en distancias más largas cuando el motor de combustión interna toma el control una vez que la batería ha funcionado. fuera del poder. Los conductores de vehículos HEV generalmente se preocupan por el medio ambiente y el consumo de combustible. Es posible que tampoco estén bien preparados para tener acceso a cargadores fiables para coches eléctricos, por lo que prefieren la opción de no tener que preocuparse por recargar el vehículo.
El par inmediato derivado de los vehículos eléctricos híbridos es evidente en vehículos de alto rendimiento como McLaren P1 y Ferrari LaFerrari , que utilizan motores eléctricos híbridos para aumentar la aceleración y mejorar el rendimiento.
Pensamientos finales
Si bien el precio de los automóviles eléctricos es, en promedio, más alto que el de los vehículos de gasolina, es posible conseguir automóviles eléctricos usados o seminuevos . Para los modelos nuevos, existen ofertas de arrendamiento de automóviles eléctricos para ayudar a los propietarios a lograr asequibilidad financiera.
Y a medida que más personas se pasen a los automóviles eléctricos, veremos un crecimiento exponencial en esta industria y más incentivos impulsarán a los consumidores en esta dirección a través de créditos fiscales para automóviles eléctricos y políticas como los reembolsos para automóviles eléctricos que se ofrecen en California.
