La hora del automóvil eléctrico, por Tomás Unger

China se está esforzando por aumentar la demanda de estos vehículos. Esta semana, Tomás Unger nos invita a comparar los automóviles eléctricos con los usuales transportes de combustión interna.

Hace varios años dedicamos esta página a una descripción del auto eléctrico. En aquel entonces el mercado mundial estaba en 50 millones de autos al año, de los cuales unos 20 millones se vendían en China. En ese país también estaba la mitad de los autos puramente eléctricos, cuyo total no llegaba a 300 mil.

Hoy, el panorama es drásticamente distinto. De los 75 millones de autos que se vendieron globalmente en el 2019, 2,1 millones (3,6%) fueron eléctricos. China aún compra más de la mitad de la producción, y se vendieron 10 veces más que hace una década (1,8% de ventas). La Agencia Internacional de Energía espera que en el 2030 los vehículos eléctricos comprendan el 30% de la producción global.

La crisis

La crisis del coronavirus ha paralizado la producción automotriz en muchos países y prácticamente ha cerrado el mercado. Lo más probable es que pronto pare la producción, y que cuando se reanude, sea muy distinta de lo que es hoy.

La pandemia ha venido encima de una crisis propia de la industria. El mayor mercado del mundo, China, está forzando a sus ciudadanos a cambiar la demanda al auto eléctrico. En algunas ciudades, las placas para circular en auto con motor a combustión cuestan más que el auto mismo. En otras hay que participar en una lotería para adquirir un auto que no sea eléctrico. Aun aquellos que tienen los medios difícilmente invertirán en comprar un automóvil que tal vez no podrán usar.

La razón principal

Independiente de cualquier crisis, un auto de combustión interna no resiste la comparación con un auto eléctrico. El motor de combustión interna, que en unos meses cumple 144 años, tiene un tren motor con miles de piezas que pesa cientos de kilos. Es la máquina más ineficiente en uso.

Además de su ineficiencia intrínseca, que es la pérdida de calor por radiación, el motor de combustión interna pierde energía al tener que bajar su temperatura para no fundirse. Eso supone mover una bomba para circular aceite y contrarrestar la fricción, y otra bomba para circular agua a través del motor y luego a través de un radiador con ventilador.

Por último, está la gran pérdida de calor en los gases resultado de la combustión, que se van por el escape. Esto requiere un silenciador y un catalizador para hacer las emisiones menos tóxicas. El resultado es que de la energía química del combustible solo el 22% pasa a las ruedas.

Adicionalmente, al mayor costo de las miles de piezas se tiene el costo del combustible, un hidrocarburo no renovable cuya combustión degrada el medio ambiente y es una de las causas principales del cambio climático. En cambio, el costo de la energía limpia –principalmente solar y eólica, que se puede utilizar para cargar el auto eléctrico– es cada vez menor.

Propulsión eléctrica

El auto eléctrico requiere solo de una batería, un motor eléctrico que consta de menos de 10 piezas y cuyo peso no llega a los 100 kilos. El único elemento que pesa más en el auto eléctrico que en el de combustión es la fuente de energía.

En un automóvil de combustión interna, el combustible, más el tanque, la tubería y la bomba, pesan alrededor de 100 kilos. En un auto eléctrico, una batería recargable de 85 kWh –que consta de 7.104 pilas individuales en 16 módulos y rinde para un recorrido de 450 km– pesa 540 kilos.

La batería plana forma parte del piso y la estructura. La caja de cambios es de un solo cambio. El freno es el motor que, quitando el pie del acelerador, se convierte en generador eléctrico. Hay frenos de disco para frenadas extremas.

A pesar de su reducido tamaño y peso, el motor eléctrico desarrolla gran potencia y torque. Un auto eléctrico típico tiene un motor de 362 caballos de fuerza (HP) y 80 km/h de torque. El motor eléctrico mantiene su torque, desde 0 hasta 11.000 revoluciones por minuto (RPM). Esto permite una aceleración comparable a los automóviles de competencia de 0 a 100 en 3,7 segundos. La mayoría de autos eléctricos tienen la velocidad máxima limitada electrónicamente a 200 km/h. A diferencia del auto de combustión, que aprovecha solo el 22% de energía, el eléctrico aprovecha el 88%.

El pionero

El paso del auto de combustión interna al eléctrico ha tomado décadas. Comenzó con el auto híbrido, con motor de combustión, una batería y un motor eléctrico. Un complicado mecanismo permitía que en la ciudad, donde se quiere disminuir la contaminación, funcionara con electricidad. En carretera, el motor de combustión, además de propulsar el carro, recarga la batería. Se siguen vendiendo cientos de miles de autos híbridos.

A fines del siglo XX aparecieron varios autos exclusivamente eléctricos. Se buscaban diversas soluciones, principalmente debido al peso de las baterías. El tiempo de carga era otro problema. A falta de puntos de carga de alto voltaje y amperaje, no había manera de aprovechar los enchufes domésticos. La recarga de la batería tomaba varias horas para lograr un recorrido de solo 150 km.

Los diversos aspectos que quitaban competitividad al auto eléctrico se han ido perfeccionando. A principios del milenio, los chinos desarrollaron baterías más livianas de iones de litio y comenzaron a fabricar un gran número de autos eléctricos para enchufar.

Desgraciadamente, la confiabilidad dejaba mucho que desear y la falta de una industria de suministro de componentes dificultaba la producción. Sin embargo, los chinos fueron los primeros en poner en servicio buses eléctricos y en propiciar el cambio de taxis a autos eléctricos.

Hoy, hay más de 180 modelos de autos totalmente eléctricos en producción. A pesar de que todos los grandes, desde General Motors hasta Mercedes, Volkswagen y Renault, pusieron autos eléctricos en oferta, la primera firma en poner una fábrica exclusivamente de autos eléctricos fue Tesla.

Esta compañía fue fundada en el 2003, en California, por los ingenieros Martin Eberhard y Marc Tarpenning, con el 98% del capital inicial provisto por su presidente, Elon Musk. Se considera la primera fábrica norteamericana de vehículos eléctricos y de energía limpia. De ella nos ocuparemos próximamente.

Fuente: El Comercio

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *