Los coches eléctricos son el presente y el futuro de la industria del automóvil, pero puede que no sea fácil creer que los primeros coches eléctricos se introdujeron en la década de 1880. La tecnología eléctrica en los automóviles fue rechazada debido a los coches de gasolina más baratos y a acontecimientos e innovaciones inesperados. Motores de combustión interna (IC). Los vehículos eléctricos, una alternativa más respetuosa con el medio ambiente, son ahora el único recurso ante el alarmante cambio climático. Como el petróleo crudo es un recurso finito, los automóviles eléctricos pueden ser la única manera de que la industria automotriz pueda sostener este milenio.
La era actual es un período de transición. Europa espera volverse completamente verde para 2030. Los automóviles nuevos que funcionan con combustibles fósiles podrían prohibirse completamente en Europa a partir de 2035. Estados Unidos espera que la mitad de sus vehículos en circulación sean eléctricos para 2030. No solo los países desarrollados, sino también los países en desarrollo. están presionando para que los vehículos eléctricos se vuelvan ecológicos simultáneamente. Países como India ya han presentado un proyecto de ley para desechar los coches diésel en un plazo de 15 años y los de gasolina en un plazo de 20 años. Se han lanzado varios coches eléctricos en la India en los últimos tres años y varios están en camino.
Un coche eléctrico está propulsado total o parcialmente por motores eléctricos alimentados por energía almacenada en baterías recargables. Como vivimos en una época de transición, no todos los coches eléctricos son 100% eléctricos. Esto es lo que hace que muchos se pregunten qué significan los coches eléctricos. Técnicamente, existen cinco variantes diferentes de vehículos eléctricos que se agrupan vagamente bajo el término EV. En algunos países, los mismos vehículos se clasifican en tres o cuatro variantes.
Este artículo analizará diferentes tipos de vehículos eléctricos y los comparará.
Tipos de coches eléctricos
Los coches eléctricos se pueden clasificar en cinco variantes.
- Vehículo eléctrico de batería (BEV)
- Vehículo eléctrico de pila de combustible (FCEV)
- Vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV)
- Vehículo eléctrico híbrido (HEV)
- Vehículo eléctrico híbrido con extensor de autonomía (RE-HEV)
En otro esquema de clasificación, los vehículos HEV y PHEV se consideran subclases de automóviles híbridos. Por tanto, clasificar los coches eléctricos en las siguientes variantes.
- Vehículo eléctrico de batería (BEV)
- Vehículo eléctrico de pila de combustible (FCEV)
- Vehículo eléctrico híbrido (HEV y PHEV)
En muchos lugares, los REHEV se consideran una subclase de los PHEV.
Vehículos eléctricos de batería (BEV
Los BEV son vehículos totalmente eléctricos. Esta variante de vehículo eléctrico no utiliza combustible fósil directo para alimentarlo. El vehículo está propulsado íntegramente por un sistema de propulsión eléctrico alimentado por baterías. Uno o dos motores eléctricos pueden propulsar el vehículo, o un eje integrado de cuatro motores eléctricos. Un controlador electrónico del motor controla todos los motores. El controlador es responsable de todo, cambio de velocidad, par, frenado, deslizamiento del diferencial, etc. Como no se utiliza energía IC (combustión interna) en el vehículo, la transmisión es completamente automática. Los BEV son los vehículos eléctricos más eficientes y 100% ecológicos.
Los principales componentes utilizados en BEV son motores eléctricos, controladores electrónicos de motores, sistemas de propulsión, inversores y baterías. Estos vehículos son capaces de realizar carga rápida y carga L2. La carga del vehículo se realiza conectándolo a un cargador doméstico o público conectado directamente a la red o a un Sistema de Almacenamiento de Energía en Batería (BESS). La energía eléctrica almacenada en la batería de CC se convierte primero en CA con la ayuda de un inversor. El controlador electrónico del motor detecta la aceleración del acelerómetro y ajusta la frecuencia de alimentación de CA en consecuencia. La energía de CA con frecuencia, a medida que acelera, se transfiere a los motores o al centro integrado. Los motores están unidos a las ruedas a través de un conjunto de engranajes, impulsando el automóvil. Cuando se aplican los frenos, los motores actúan como alternadores que redirigen la energía a la batería, lo que ralentiza el vehículo.
La autonomía de los BEV varía de 240 a 600 km. Los principales BEV en EE. UU. son Tesla Model Y, Tesla Model 3, Tesla Model S, Ford Mustang Mach E, Nissan LEAF, Hyundai Ioniq 5, Volkswagen ID 4 y Kia Niro EV. Los principales BEV en Europa son Mercedes EQ, BMW iX, BMW i4 e i3, Fiat 500, Tesla Model Y y Peugeot 208. Los principales BEV en India son Tata Nexon, Tata Tigor, Hyundai Kona, MG ZS, Mahindra E20 Plus y Mahindra Verito.
Vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV
Mientras que los BEV requieren cargarse desde una red o BESS, los vehículos eléctricos de pila de combustible llevan su propio generador de electricidad. Estos vehículos funcionan con una pila de combustible de hidrógeno. Al igual que los BEV, los FCEV también son vehículos de cero emisiones. No emiten contaminación por gases de escape, sino agua. El vehículo está equipado con un tanque de hidrógeno y pilas de combustible. La electricidad se genera mediante una reacción química entre el hidrógeno del tanque y el oxígeno del aire, lo que deja agua como subproducto. Es necesario rellenar el tanque de hidrógeno cuando se agote.
Los componentes principales de un FCEV son motores eléctricos, un tanque de almacenamiento de hidrógeno, una pila de combustible y un sistema de gestión de la batería, que incluye un controlador electrónico del motor y un convertidor eléctrico. La electricidad producida por la pila de combustible se almacena en la batería, que luego se utiliza para accionar los motores eléctricos. Un sistema de gestión de baterías almacena, convierte, regula y transmite energía eléctrica. Los FCEV tienen la ventaja sobre los BEV de que hay un suministro continuo de corriente a la batería a medida que se produce electricidad a bordo. El coche tampoco requiere ciclos de carga frecuentes como los BEV.
Los FCEV también son coches puramente eléctricos, como los BEV. En comparación con los BEV, estos coches reciben menos atención y hay razones para ello. Los FCEV tienen un diseño complejo que requiere un mantenimiento regular. La infraestructura necesaria para estos coches aún es escasa. La mayor desventaja de estos coches es el ruido del compresor, que puede variar de un modelo a otro.
Los FCEV ofrecen una autonomía de 600 a 640 km. Los modelos FCEV actuales disponibles en EE. UU. y Europa son el Hyundai Nexo y el Toyota Mirai. Los FCEV disponibles en India incluyen Hyundai Tucson FCEV, Hyundai Nexo, Toyota Mirai y Honda Clarity.
Vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV)
Los PHEV son una serie de coches híbridos. El automóvil funciona principalmente con un motor de combustión interna e incluye un sistema de motor eléctrico como alternativa a la conducción del vehículo. Estos coches tienen baterías de bajo voltaje más pequeñas en comparación con los coches totalmente eléctricos. Aún así, la batería es más grande en comparación con los híbridos paralelos. La batería de los PHEV se carga mediante un cargador doméstico o público conectado a la red o BESS, al igual que los BEV. El coche arranca en modo totalmente eléctrico y funciona con electricidad hasta que se agota la batería. Una vez descargada la batería, el motor de combustión interna toma el relevo. El modo eléctrico del coche tiene una autonomía más corta, entre 20 y 50 km.
Los componentes principales de un PHEV son el motor IC, el tanque de combustible, los motores eléctricos, la batería, el inversor y el controlador electrónico del motor. El sistema de propulsión está conectado a motores eléctricos auxiliares y al motor IC convencional, pero nunca es impulsado por ambos simultáneamente. El motor IC convencional puede ser de gasolina, diésel o biodiésel. En muchos modelos PHEV, se utilizan motores eléctricos para impulsar las ruedas traseras, mientras que el motor IC se utiliza para impulsar las ruedas delanteras. Cuando se aplican los frenos, los motores eléctricos actúan como alternadores, redirigiendo energía a la batería y desacelerando el automóvil.
Los PHEV tienen la ventaja de no requerir carga. El automóvil puede funcionar de forma totalmente eléctrica para los desplazamientos diarios a una distancia más corta con un ciclo de carga regular. El vehículo aún puede ser confiable para distancias más largas, ya que cambiará al modo motor cuando la batería esté descargada. La desventaja es que estos coches no están libres de emisiones. Cuando funcionan en modo eléctrico no producen ninguna emisión, pero cuando están conectados al motor producen emisiones como cualquier otro coche de gasolina.
Los principales PHEV en EE. UU. incluyen Ford Escape Plug-In Hybrid, Toyota Prius Prime, Toyota RAV4 Prime, Kia Niro Plug-In Hybrid, Jeep Wrangler 4xe, Chrysler Pacifica Hybrid, Hyundai Ioniq Plug-In Hybrid, Hyundai Tucson Plug-In Hybrid, Mini Cooper Countryman PHEV, Subaru Crosstrek Hybrid, Kia Sorento Plug-In Hybrid, Hyundai Santa Fe Plug-In Hybrid y Jeep Grand Cherokee 4xe. Los principales PHEV en Europa incluyen Renault Zoe, Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander P-HEV, Tesla Model 3, BMW i3, Volkswagen e-Golf, Tesla Model S, Hyundai Kona EV, BMW 330e iPerformance, Volkswagen Passat GTE, Renault Kangoo ZE y Volkswagen. ID.3. Los principales PHEV en India incluyen Hyundai Sonata, Volvo XC90 T8, Ford Fusion Energi, Kia Optima, Porsche Panamera S E-hybrid, BMW 330e, Porsche Cayenne S E-Hybrid, Mini Cooper SE Countryman, Chrysler Pacifica, Mercedes S550e, Ford C - Max Energi, Mercedes C350e, Mercedes GLE550e, Audi A3 E-Tron, BMW i8, BMW X5 xdrive40e y Fiat 500e.
Vehículos eléctricos híbridos (HEV)
Los HEV son más conocidos como híbridos paralelos o híbridos estándar. En estos coches, los motores eléctricos y las baterías sólo sirven para ayudar al motor IC. El coche funciona principalmente con un motor que puede ser de gasolina, gasolina o diésel. Los motores eléctricos auxiliares están conectados a la transmisión principal para que los motores eléctricos y los motores impulsen el automóvil simultáneamente. La batería no se carga externamente. Por tanto, no es necesario cargar el vehículo. En cambio, las baterías se cargan mediante el motor IC, el movimiento de las ruedas y el frenado regenerativo. La batería ofrece un kilometraje extra de 10 a 35 km. Estos coches producen emisiones durante la conducción porque no existe un modo de funcionamiento puramente eléctrico.
Un coche totalmente híbrido puede funcionar sólo con la batería. La batería se utiliza de forma intermitente para ahorrar combustible. Sin embargo, debido a que la batería es mucho más pequeña en los HEV en comparación con los PHEV y BEV, el automóvil solo puede recorrer unos pocos kilómetros en modo eléctrico.
Los principales vehículos HEV en EE. UU. incluyen Toyota Prius, Toyota Corolla Hybrid, Toyota Crown, Toyota Camry Hybrid, Toyota Prius Prime, Toyota Avalon Hybrid, Hyundai Sonata Hybrid, Hyundai Elantra Hybrid, Hyundai Ioniq, Honda Accord Hybrid y Honda Insight. Los principales vehículos HEV en Europa incluyen Mercedes C 300 e, Mercedes E 300 e/de, Renault Captur, Toyota Prius, Toyota Yaris, Toyota Corolla, BMW 330e, BMW X5 45e, Kia Niro y Skoda Octavia iV. Los principales vehículos HEV en India incluyen Maruti Suzuki Grand Vitara, Toyota Urban Cruiser Hyryder, MG Hector, MG Hector Plus, Toyota Camry Hybrid, Honda City eHEV, Lexus NX, Lexus ES, Maruti Suzuki Brezza, Maruti Suzuki Ertiga, Maruti Suzuki Ciaz y Maruti Suzuki. XL6.
HEV híbrido suave
En los HEV híbridos suaves, los motores eléctricos se utilizan a menudo para impulsar la transmisión cuando el motor es ineficiente, como cuando el automóvil acelera desde parado. De lo contrario, el motor IC se utiliza principalmente para impulsar las ruedas. Esencialmente, necesita un motor IC para operar el vehículo. El motor recarga la batería y el frenado regenerativo solo asiste al motor y simultáneamente actúa sobre la transmisión para aumentar el kilometraje. Un vehículo eléctrico híbrido suave no puede propulsar el automóvil únicamente con la batería.
Vehículos eléctricos híbridos con extensión de autonomía (RE-HEV)
Estos son BEV, pero con un generador de gasolina a bordo para mayor seguridad. El generador sólo se utiliza para recargar la batería. Para hacer esto, se debe seleccionar el modo extensor de alcance. En el modo de extensión de autonomía, a diferencia de los BEV típicos, estos coches producen emisiones. Algunos ejemplos de vehículos eléctricos con extensores de autonomía son el Chevrolet Volt, Cadillac ELR, BMW i3 REX y Nissan Gripz Concept.
