submenu – Bilbao Movilidad Eléctrica

Las baterías de los vehículos eléctricos son el componente clave para conseguir que este tipo de vehículos sean más atractivos e interesantes para los compradores. La creciente autonomía que ofrecen y la reducción de su coste son dos factores en constante evolución que prometen un futuro con una movilidad 100% sostenible.

Dejando a un lado las antiguas baterías de Plomo-ácido (pesadas, grandes y contaminantes; aunque duraderas y baratas) actualmente las tecnologías más extendidas son las siguientes:

Baterias Ni-MH (níquel metal hidruro)

Son la evolución de las baterías Ni-Cd (níquel cadmio) que eliminan los inconvenientes del cadmio (caro y muy contaminante), y proporcionan una gran duración con muchos ciclos de carga, aunque se ven afectadas por el efecto memoria . Presente en muchos vehículos híbridos actualmente.

Baterias Litio-Ión (LiCoO2)

Las baterías Litio-Ión se basan en una tecnología aun joven (su desarrollo proviene de la telefonía móvil) pero que actualmente es una de las más utilizadas en los vehículos eléctricos, ya que aportan ventajas como una alta eficiencia energética, un tamaño reducido, un número elevado de ciclos de carga, fácil reciclaje y la desaparición del efecto memoria. Su poca madurez implica por otro lado un alto coste de producción y una relativa fragilidad

Baterías de Polímero de litio

Se basa en una tecnología similar a la de Iones de litio (Litio-Ión) pero con una mayor densidad de energía, una potencia más elevada, un diseño ultraligero y tampoco tiene efecto memoria. En cambio, su alto coste, el bajo ciclo de vida y su inestabilidad por sobrecargas explican que no sea una alternativa muy extendida.

Baterías ZEBRA

También llamadas de sal fundida, son baterías complejas y de mayor contenido químico pero que consiguen un alta densidad energética y una potencia muy interesante. Como inconvenientes presentan una alta temperatura de trabajo que requiere aislamiento, y perdidas térmicas cuando no se usa la batería. Apropiadas para autobuses.

La siguiente tabla ofrece una visión resumida comparativa las tecnologías comentadas:

TIPO DE BATERIAS RECARGABLES	Energía/peso (w/kg)	Energía/volumen (w/litro)	Ciclos de vida	Eficiencia energética
ZEBRA	125	300	1000	92%
Polimero de litio	200	300	1000	90%
Litio-Ión	125	270	1000	90%
Ni-MH	70	140	1350	70%
Plomo ácido	40	300	500	82%

¿Y el futuro?

El futuro cercano parece que vendrá de la mano de tecnologías en fase experimental como las baterías de “Aluminio-Aire” o la variante “Zinc-Aire” que prometen lograr mejores ciclos de vida, pudiendo almacenar hasta el triple de energía que las baterías de Litio-Ión actuales, manteniendo el mismo tamaño pero con un coste mucho menor.

La evolución de las baterías de Litio, basados en la utilización del grafeno para el almacenamiento de la energía, también aparecen como una alternativa de futuro, con el “Litio-Azufre” y el “Litio-Metal” en fase experimental, que podrían multiplicar la capacidad de las baterías de litio básicas, ofreciendo una densidad energética capaz de superar incluso la autonomía de los vehículos de combustión. Las baterías de “estado solido” son otra variante de las baterías de Litio en proceso de desarrollo donde el electrolito se mantiene solidificado en lugar de estar en estado liquido, aportando más autonomía, menor tiempo de recargar y mayor seguridad.

Lo que parece claro es que en muy pocos años el coste de los vehículos eléctricos se equiparará al de los vehículos de combustión, ofreciendo un resultado global mucho más barato tras su uso cotidiano.

La clasificación de las distintas “formas” de recargar un vehículo eléctrico puede resultar un tanto confusa, y la terminología utilizada no es del todo clara. ¿Porqué se habla unas veces de “tipos de recarga” y otras veces de “modos de recarga”?

TIPOS DE RECARGA

El tipo de recarga hace referencia a la potencia e intensidad de la carga, y por consiguiente, el tiempo de recarga necesario. El modo de recarga se refiere al nivel de comunicación entre el vehículo y la infraestructura de recarga. Más adelante veremos que ambos conceptos están relacionados.

La siguiente tabla muestra los tipos de recarga conocidos, con la potencia de carga que ofrece cada una de ellas, indicando el tiempo aproximado para realizar una recarga suficiente para conseguir unos 40 km de autonomía (considerada como la necesidad de movilidad media diaria, lo que supone 6 kWh de energía), así como el tiempo aproximado para recargar el 80% de una batería de 40 kWh:

TIPO DE RECARGA	POTENCIA	TIEMPO DE RECARGA Para 40 km	TIEMPO DE RECARGA del 80% de una batería 40kWh
BÄSICA O LENTA	2,3 – 7,4 kW	2,6 h – 48 min	14 – 4,3 horas
SEMIRÁPIDA	11 – 22 kW	32 – 16 min	3 – 1,5 horas
RÁPIDA	40 – 50 kW	9 – 7,2 min	48 – 38 min
SUPER RÁPIDA	100 – 150 kW	2,5 – 2,4 min	19,2 – 12 min
ULTRA – RÁPIDA	>350 kW	< 1 min	< 5,3 min

PUNTOS DE RECARGA INSTALADOS EN BILBAO

Se consideran “electrolineras” los puntos de recarga de alta potencia (rápida, súper-rápida y ultra-rápida).

MODOS DE RECARGA

En cuanto a los modos de recarga, podemos hablar de los siguientes modos generales en función del nivel de comunicación entre el vehículo y la infraestructura de carga:

MODO 1

Sin comunicación entre infraestructura y VE. Se considera un modo de recarga ideal para pequeños vehículos eléctricos (bicicletas o ciclomotores) en garajes privados, pero no es aconsejable para coches eléctricos debido al sobrecalentamiento de la instalación en usos tan continuados (hasta 8 horas) y a su falta de protección. Se puede utilizar para la carga de emergencia cuando no haya posibilidad de cargar en modo 3.

MODO 2

Similar al Modo 1 salvo que la conexión se realiza mediante un cable especial que cuenta con un piloto de control entre el vehículo y la clavija, así como un sistema de protección diferencial. Ha sido uno de los modos más habituales en la recarga vinculada, ya que la mayoría de fabricantes incluyen de serie este tipo de cable.

MODO 3

Este modo utiliza un terminar de carga (o “Wall Box”) donde las funciones de control y protección residen en el propio terminal de carga. Este terminal es capaz de monitorizar y controlar la carga (“recarga inteligente”). Se considera el modo más adecuado para recargar el vehículo eléctrico durante el periodo nocturno en garajes comunitarios.

MODO 4

El vehículo se conecta a la red mediante una estación de recarga de alta potencia, también llamada “electrolinera”, donde se convierte la corriente alterna en continua. Esta indicado para la recarga de oportunidad cuando se necesita recargar el vehículo lo más rápidamente posible (en estaciones de servicio o en espacios públicos en superficie).

En definitiva, podríamos clasificar los procesos de carga más habituales actualmente por medio de las siguientes combinaciones entre tipo de recarga y modo de recarga, en función del objetivo y las potencias utilizadas (se incluyen tiempos aproximados para cargar el 80% de una batería de 40kWh, lo que puede ofrecer una autonomía de más de 250 km):

	CARGA BÁSICA / LENTA Para garajes privados, varias horas de carga	CARGA SEMI RÁPIDA Para parkings de rotación o parkings en vía pública, pocas horas de carga	CARGA RÁPIDA Para estaciones de servicio, vía pública o flotas privadas
MODO 1 Con conector schuco en pared (corriente alterna)
MODO 2 Con conector schuco con cable especial (corriente alterna)
MODO 3 Con un wallbox o una estación de carga (corriente alterna)
MODO 4 Con una estación de carga (corriente continua)

Schuko

Conector habitual en los domicilios europeos (enchufe de “toda la vida”). Su nombre técnico es “Tipo F” y viene de serie en la mayoría de vehículos eléctricos. Su intensidad máxima de corriente es de 16A con tensiones hasta 250V.

Mennekes (Tipo 2)

Desarrollado por la empresa alemana Mennekes, es el estándar europeo. Su intensidad máxima de corriente es de 63A con tensiones hasta 500V y capaz de suministrar una potencia máxima de 43,5 kW.

Tipo 1

También llamado técnicamente SAE J1772. Es el estándar americano desde 2010 y es el más utilizado en EEUU y Japón. Su intensidad máxima de corriente es de 80A con tensiones hasta 250V y capaz de suministrar una potencia máxima de 19,2 kW. Lo habitual son cargas de 32A a 7,4 kW.

CHAdeMO

Es el conector utilizado por todos los fabricantes japoneses. Su nombre es la abreviatura de “CHArge de MOve“. Es el conector con la red más densa de estaciones de carga. Su intensidad máxima de corriente es de 110A con tensiones hasta 500V y capaz de suministrar una potencia máxima de 62,5 kW.

CSS

“Combined Charging System”, o Combo2, es una propuesta desarrollada por norteamericanos y alemanes como solución global para la recarga en corriente continua, ya que se basa en una toma Tipo 2 a la que se le han añadido 2 pines de potencia para CC. Su intensidad máxima de corriente es de 200A con tensiones hasta 850V y capaz de suministrar una potencia máxima de 100 kW.

TIPOS DE CONECTORES DE CARGA – BILBAO

En Bilbao disponemos de los siguientes conectores:

Ejemplo 1:
Lehendakari Leizaola, 7-9

Ejemplo 2:
Sabino Arana 53

Cuando hablamos de vehículos que se mueven gracias a un motor eléctrico, podemos encontrar los siguientes tipos diferenciados en función de las distintas formas mediante las que pueden recargar sus baterías o las distintas posibilidades de propulsión que ofrecen:

VEHÍCULO ELÉCTRICO A BATERIA (BEV – Batery Electric Vehicle)

Conocidos como “eléctricos puros”, son aquellos vehículos propulsados únicamente por motores eléctricos. Obtienen la energía a partir de la conexión a la red eléctrica, almacenándola en sus baterías recargables.

Estas baterías también son recargadas por la frenada regenerativa . Al no incluir un motor de combustión garantizan la ausencia total de emisiones en la conducción.

VEHÍCULO HÍBRIDO (HEV – Hybrid Electric Vehicle)

También se les conoce como «híbridos convencionales» o «híbridos no enchufables». Combinan un motor de combustión interna con uno o varios pequeños motores eléctricos, e incluyen un pequeño paquete de baterías que se autorecargan gracias al motor de combustión y el sistema de recuperación de energía durante la frenada.

VEHÍCULO HÍBRIDO ENCHUFABLE (PHEV – Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

Son aquellos modelos híbridos (como los anteriores HEV), pero que pueden ser conectados a la red eléctrica para recargar su batería. Permiten circular en modo totalmente eléctrico, usar solamente el motor de combustión u optar por el modo híbrido para disponer de las máximas prestaciones posibles.

VEHÍCULO ELÉCTRICO DE AUTONOMÍA EXTENDIDA (EREV – Extended Range Electric Vehicle)

Son aquellos que funcionan como los eléctricos puros (BEV), con tracción 100% eléctrica, pero que cuentan con un motor de combustión que hace de generador, cargando la batería eléctrica. Este motor de combustión es muy pequeño pero a su vez capaz de dotar al vehículo de esa extensión de autonomía. También conocidos como PHEV-RE.

VEHÍCULO ELÉCTRICO DE HIDRÓGENO (FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle)

Los vehículos movidos por pila de combustible de hidrógeno también pueden considerarse vehículos eléctricos. En estos vehículos, la energía que utilizan sus motores eléctricos proviene de una reacción química que se produce en el interior de su pila de combustible (Fuel Cell) que se alimenta de hidrógeno (en lugar de provenir de una batería recargable, si lo comparamos con un eléctrico puro).