Ibilgailu elektrikoen bateriak funtsezko osagaia dira honelako ibilgailuak erakargarriagoak eta interesgarriagoak izan daitezen erosleentzat. Gero eta autonomia gehiago eskaintzen dute eta kostua gero eta merkeagoa da. Bi faktore horiek etengabe ari dira aldatzen, eta etorkizunean mugikortasuna % 100 jasangarria izango dela ziurtatzen dute.

Berunezko eta azidozko bateria zaharrak baztertuta (astunak, handiak eta kutsagarriak ziren, baina baita iraunkorrak eta merkeak ere), teknologiarik hedatuenak hauexek dira:

Ni-MH bateriak (nikela, metala, hidruroa)

Ni-Cd (nikel-kadmio) baterien eboluzioa dira; kadmioaren eragozpenak baztertzen dituzte (garestia eta kutsagarria da), eta iraupen luzea eskaintzen dute, karga-ziklo askorekin, nahiz eta memoria-efektua izan. Gaur egungo ibilgailu hibrido askotan daude.

Litio-ion bateriak (LiCoO2)

Litio-ion bateriek teknologia berria dute oinarri (sakelako telefoniatik datorrena). Halere, gaur egun, ibilgailu elektrikoetan gehien erabiltzen direnetako bat dira, abantaila asko dituztelako: energia-eraginkortasun handia, tamaina txikia, karga-ziklo asko, birziklatze erraza, eta memoria-efekturik ez. Heldutasun txikia duenez gero, produkzio-kostua handia da eta hauskor samarra da.

Litio polimerozko bateriak

Litio ionen (litio-ion) teknologiaren antzekoa du, baina energia-dentsitate handiagoarekin, potentzia handiagoarekin, diseinu oso arinarekin eta memoria-efekturik gabe. Ordea, garestia da, bizi-ziklo laburra du, eta ez da egonkorra, gainkargen ondorioz; horregatik guztiagatik, ez da oso alternatiba hedatua.

ZEBRA bateriak

Gatz urtuko bateriak ere esaten zaie. Bateria konplexuak dira eta eduki kimiko gehiago dute. Halere, energia-dentsitate handia eta oso potentzia interesgarria lortzen dituzte. Eragozpenak: lan-tenperatura handia, isolamendua eskatzen duena, eta galera termikoak, bateria erabiltzen ez denean. Autobusentzat egokiak.

Honako taula honetan, aipatutako teknologien ikuspegi erkatua ikus dezakegu:

BATERIA MOTAK
KARGAGARRIAK
Energia/pisua
(w/kg)
Energia/bolumena
(w/litro)
Bizi-zikloak Energia-eraginkortasuna
ZEBRA 125 300 1000 92%
Litio polimeroa 200 300 1000 90%
Litio-ion 125 270 1000 90%
Ni-MH 70 140 1350 70%
Beruna-azidoa 40 300 500 82%

Eta etorkizuna?

Badirudi etorkizun hurbila fase esperimentalean dauden teknologietatik etorriko dela, adibidez “aluminio-aire” baterietatik edo “zink-aire” bariantetik datozenetatik, bizi-ziklo hobeak ekarriko omen dituztenak; honelako bateriek gaur egungo litio-ion bateriek baino hiru aldiz energia gehiago biltegiratu ahal dute, tamaina berberarekin, eta askozaz ere merkeago.

Litiozko bateriek grafenoa erabiltzen dute energia biltzeko. Etorkizunerako aukera egokia dirudite, bai “litio-sufre” modalitatean, bai “litio-metal” modalitatean, une honetan fase esperimentalean daudenak; izan ere, oinarrizko litiozko baterien kapazitatea biderkatu ahalko lukete. Eskaintzen duten energia-dentsitateak errekuntza-ibilgailuen autonomia ere gainditu lezake. “Egoera solidoko” bateriak litiozko baterien beste aukera bat dira, garatze bidean daudenak. Honelako baterietan, elektrolitoa egoera solidoan mantentzen da, eta ez egoera likidoan. Horrela, autonomia gehiago, kargatzeko denbora gutxiago eta segurtasun handiagoa eskaintzen dituzte.

Argi dirudi urte gutxian ibilgailu elektrikoen kostua errekuntza-ibilgailuenen parekoa izango dela; emaitza globala askozaz ere merkeagoa izango da egunero erabiliz gero.

Ibilgailu elektriko bat kargatzeko moduen sailkapena nahasgarri samar izan daiteke, eta erabiltzen den terminologia ez da oso argia. Izan ere, batzuetan karga motez ari gara, eta bestetan karga moduez.

KARGA MOTAK

Karga mota kargaren potentziari eta intentsitateari dagokie eta, horrenbestez, behar den denborari. Kargatzeko modua ibilgailuaren eta karga-azpiegituraren arteko komunikazio mailari dagokio. Aurrerago ikusiko dugunez, bi kontzeptuok elkarri loturik daude.

Beheko taulan, karga mota guztiak ageri dira, bakoitzak eskaintzen duen karga-potentziarekin. 40 km inguruko autonomia (alegia, eguneko batez besteko mugikortasun-premiatzat jotzen duguna, hau da, 6 kWh energia) lortzeko moduko karga egiteko behar den denbora azaltzen da, baita 40 kWh-ko bateria bat % 80an kargatzeko behar den denbora ere, gutxi gorabehera:

KARGA MOTA POTENTZIA BIRKARGATZEKO DENBORA 40 KM-RAKO 40 KWH-KO BATERIA BATEN % 80 BIRKARGATZEKO DENBORA
OINARRIZKOA EDO MANTSOA 2,3 – 7,4 kW 2,6 h – 48 min 14 – 4,3 horas
NAHIKO AZKARRA 11 – 22 kW 32 – 16 min 3 – 1,5 horas
AZKARRA 40 – 50 kW 9 – 7,2 min 48 – 38 min
OSO AZKARRA 100 – 150 kW 2,5 – 2,4 min 19,2 – 12 min
IKARAGARRI AZKARRA >350 kW < 1 min < 5,3 min

BILBOKO INSTALATUEN KARGAGUNEAK

“Elektrolinera” esaten zaie potentzia handiko kargagune elektrikoei (azkarra, oso azkarra eta azkarrena).

KARGA MODUAK

Karga moduak, aldiz, ibilgailuaren eta kargagunearen azpiegituraren arteko erlazioaren arabera sailkatuko ditugu:

1. MODUA

Azpiegituraren eta ibilgailu elektrikoaren artean ez dago komunikaziorik. Oso karga modu egokia da ibilgailu elektriko txikientzat (bizikletak edo ziklomotorrak) garaje pribatuetan, baina ez da gomendatzen auto elektrikoentzat, hain erabilera luzeekin (8 ordutaraino) instalazioa gehiegi berotzen delako eta ez duelako babesik. Larrialdiko kargarako erabil daiteke, 3. moduan kargatzeko aukerarik ez dagoenean.

2. MODUA

1. moduaren antzekoa, baina konexioa kable berezi baten bidez egiten da. Kableak kontrol-pilotu bat dauka ibilgailuaren eta larakoaren artean, baita babes diferentzialeko sistema bat ere. Lotutako kargan modurik ohikoenetako bat izan da, fabrikatzailerik gehienek honelako kableak fabrikatik ezartzen baitituzte.

3. MODUA

Modu honek erabiltzen duen karga-terminalean (“wall box” izenekoa), kontrol eta babes funtzioak karga-terminalean bertan daude. Terminal honek karga monitorizatu eta kontrolatu ahal du (“karga adimentsua”). Gauean erkidegoetako garajeetan ibilgailu elektriko bat kargatzeko modu egokiena da.

4. MODUA

Ibilgailua potentzia handiko karga-estazio baten bidez (“elektrolinera” deritzona) konektatzen zaio sareari, eta bertan korronte alternoa korronte zuzen bihurtzen da. Aukera ona da ibilgailua ahalik eta azkarren behar dugunean (adibidez, zerbitzuguneetan edo lur gaineko espazio publikoetan).

Finean, karga-prozesurik ohikoenak karga motaren eta karga moduaren konbinazio hauen bidez sailkatu ditzakegu, erabiltzen diren potentzien eta helburuaren arabera (40 kWh-ko bateria bat % 80an kargatzeko denborak sartzen dira hemen, gutxi gorabehera, 250 km baino gehiagoko autonomia ematen duena):

KARGA OINARRIZKOA / GELDOA
Garaje pribatuetan; zenbait ordu kargatzeko.
KARGA ERDI-AZKARRA
Txandakako aparkalekuak edo kaleko aparkalekuak; ordu gutxi kargatzeko.
KARGA AZKARRA
Zerbitzuguneak, kalea edo flota pribatuak.
1. MODUA

Schuco konektorea horman (korronte alternoa)

2. MODUA

Schuco konektorea, kable bereziarekin (korronte alternoa)

3. MODUA

Wallbox edo karga-estazio batekin (korronte alternoarekin)

4. MODUA

Karga-estazio batekin (korronte zuzena)

Schuko 

Ohiko konektorea Europako etxeetan (gure ohiko entxufea). Izen teknikoa “F motakoa” da, eta ibilgailu elektrikorik gehienek fabrikatik jarrita dakarte. Korronteko intentsitatea, gehienez, 16 A da, eta tentsioak 250 V-raino irits daitezke.

Mennekes (2. mota) 

Alemaniako Mennekes enpresak garatu du, eta Europako estandarra da. Korronteko intentsitatea, gehienez, 63 A da, eta tentsioak 500 V-raino irits daitezke. Gehienez 43,5 kW hornitu ahal ditu.

1. mota 

Teknikoki SAE J1772 esaten zaio. Amerikar estandarra da 2010etik, eta Estatu Batuetan eta Japonen erabiliena da. Korronteko intentsitatea, gehienez, 80 A da, eta tentsioak 250 V-raino irits daitezke. Gehienez 19,2 kW hornitu ahal ditu. Ohikoena 32 A-ko kargak dira, 7,4 kW-tan.

CHAdeMO 

Japongo fabrikatzaile guztiek erabiltzen duten konektorea da. “CHArge de MOve”-ren laburdura da. Konektore honek dauka kargaguneen sarerik dentsoena. Korronteko intentsitatea, gehienez, 110 A da, eta tentsioak 500 V-raino irits daitezke. Gehienez 62,5 kW hornitu ahal ditu.

CSS 

“Combined Charging System” edo Combo2. Proposamen hau iparramerikarrek eta alemaniarrek garatu zuten, korronte zuzenean kargatzeko konponbide global gisa; izan ere, 2. motako hartune bat dauka eta korronte zuzenerako 2 potentzia-pin erantsi zaizkio. Korronteko intentsitatea, gehienez, 200 A da, eta tentsioak 850 V-raino irits daitezke. Gehienez 100 kW hornitu ahal ditu.

KARGA-KONEKTOREEN MOTAK – BILBO

Bilbon konektore hauek dauzkagu:

1. adibidea:
Lehendakari Leizaola, 7-9

2. adibidea:
Sabino Arana 53

Motor elektriko bati esker mugitzen diren ibilgailuez hitz egiten dugunean, zenbait mota aurki ditzakegu, bateriak kargatzen dituzten eraren edo propultsio-moduaren arabera:

BATERIADUN IBILGAILU ELEKTRIKOA (BEV – Batery Electric Vehicle)

“Elektriko puruak” esan ohi zaie. Ibilgailu hauek motor elektrikoa baino ez dute erabiltzen ibiltzeko. Elektrizitate-sarera konektatuz eskuratzen dute energia, eta bateria kargagarrietan biltzen dute.

Bateria horiek, gainera, balaztatze birsortzailearekin kargatzen dira. Errekuntza-motorrik ez daukatenez, gidatzean ez dago batere emisiorik.

IBILGAILU HIBRIDOA (HEV – Hybrid Electric Vehicle)

“Hauei hibrido arruntak” edo “entxufatu ezin diren hibridoak” ere esaten zaie. Barne-errekuntzako motor bat eta motor elektriko bat edo gehiago konbinatzen dituzte. Bateria multzo txiki bat ere badaukate, errekuntza-motorrari esker eta balaztatzean energia berreskuratzeko sistemari esker kargatzen direnak.

IBILGAILU HIBRIDO ENTXUFAGARRIA (HEV – Hybrid Electric Vehicle)

Modelo hibridoak dira (aipatutako HEV-ak bezala) eta elektrizitate-sareari konektatu ahal dira bateria kargatzeko. Modu erabat elektrikoan, errekuntza-motorrarekin bakarrik nahiz modelo hibridoarekin gidatu daitezke, ahalik eta prestaziorik gehienak erabiltzeko.

AUTONOMIA HEDATUKO IBILGAILU ELEKTRIKOA (EREV – Extended Range Electric Vehicle)

Ibilgailu hauek ibilgailu elektriko puruen moduan (BEV) ibiltzen dira, trakzio % 100 elektrikoarekin, baina aldi berean errekuntza-motorra daukate, sorgailu lana egiten duena, bateria elektrikoa kargatuz. Errekuntza-motor hau, oso txikia izan arren, ibilgailuari autonomia erantsi hori emateko gai da. PHEV-RE ere esaten zaie.

HIDROGENOAREKIN DABILEN IBILGAILU ELEKTRIKOA (FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle)

Hidrogenozko erregai-pilarekin dabiltzan ibilgailuak ere ibilgailu elektrikotzat jo ditzakegu. Ibilgailu hauetan, erregai-pilaren (Fuel Cell) barruan gertatzen den erreakzio kimiko batetik dator motor elektrikoek erabiltzen duten energia. Pila hidrogenoz elikatzen da (bateria kargagarri batetik eratorri beharrean, ibilgailu elektriko puru batekin erkatuko bagenu).

Memoria-efektua

Memoria-efektuak karga osoa egin ez duten baterien kapazitatea murrizten du. Bateria bat osorik deskargatu gabe kargatzen denean gertatzen da.

Balaztatze birsortzailea

Balaztatze birsortzailea hau da: balaztatzean, energia zinetikoa (mugimendua) aprobetxatzea, pastillaren eta diskoaren arteko frikzioarekin sortzen den bero forman galdu beharrean, hau da, energia hori elektrizitate bihurtzea, berriro erabiltzeko.