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La electromovilidad y todos sus retos

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21 abril, 2021

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Tecnologías instrumentales

Esta serie de artículos aborda la revolución totalmente eléctrica de la propulsión de vehículos, la electromovilidad, empezando por la tecnología de las baterías que la ha hecho posible: el ion litio.

Uno de los mayores obstáculos para el auge de los BEV ha sido desarrollar una tecnología de almacenamiento que pudiera competir con la densidad energética que ofrecen la gasolina y el gasóleo. Aunque las baterías de ion litio aún no han alcanzado todo su potencial teórico, si se combinan con sistemas avanzados para la gestión de baterías (BMS) y una conversión energética eficiente, pueden utilizarse para construir vehículos con una autonomía de 600 km. Desgraciadamente, estos vehículos se encuentran dentro del segmento de precios de los coches de lujo. Los que contamos con unos recursos más modestos tendremos que conformarnos con vehículos cuya autonomía se sitúe entre los 100 y los 200 km.

Lógicamente, el otro elemento de la alta gama es la cadena cinemática, el siguiente tema de la serie. Los motores eléctricos sin escobillas son mucho más eficientes de lo que lo eran los motores de corriente continua con escobillas. Sin embargo, el diseño de una electrónica de accionamiento de alta eficiencia es clave para optimizar el uso de la carga de la batería. Hasta la fecha, debido a las potencias y tensiones requeridas, los IGBT han sido la tecnología de semiconductores que más se ha utilizado. La tecnología de banda ancha (WBG), como el carburo de silicio (SiC), está alcanzando el suficiente nivel de madurez para satisfacer los exigentes estándares de la industria automovilística. Bajo nuestro punto de vista, esto aumentará la eficiencia de la conversión energética y favorecerá la reducción del tamaño y el peso, lo que beneficiará moderadamente a los BEV.

Los obstáculos para el desarrollo y la implantación de la electromovilidad

Con una autonomía reducida en comparación con los vehículos con motor de combustión interna convencionales, la sociedad tiene que cambiar la noción de «repostaje» de los vehículos, lo que nos lleva al siguiente tema de la serie: la recarga. Los BEV no pueden repostar en cuestión de minutos como los vehículos de motor de combustión interna. Su recarga requiere cierta planificación que debe integrarse en el uso del vehículo.

Por ejemplo, allí donde aparquemos durante periodos prolongados, —como el aparcamiento de la oficina o mientras hagamos la compra— o allí donde aparquemos para subirnos al transporte público. La recarga rápida de corriente continua se define como el suministro de potencias de hasta 350kW. Aunque esta tecnología de electromovilidad se aproxima al tiempo de repostaje de un vehículo con motor de combustión interna, depende de la tecnología de la batería del BEV que la soporte. También hay algunos retos importantes de disipación térmica, incluso con eficiencias del 97% o superiores.

Naturalmente, los BEV no son los únicos que pueden sustituir a los vehículos con motor de combustión interna. Los vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV) se han estado desarrollando discretamente en segundo plano y ya hay algunos modelos disponibles. Al utilizar combustible de hidrógeno, repostan como un motor de combustión interna y ofrecen una autonomía similar. En este caso, el reto sigue siendo el precio de los modelos básicos, algo a lo que no ayudan los bajos volúmenes y el limitado número de estaciones de servicio que suministran hidrógeno.

Los vehículos eléctricos del futuro

El último artículo de fondo analiza el panorama automovilístico hasta el año 2030, con un análisis realista de la investigación tecnológica que se está llevando a cabo actualmente y que podrá comercializarse en ese periodo. La mejora de la autonomía a partir de los avances técnicos será limitada, siendo poco probable que se produzcan avances significativos en la tecnología de las baterías. Como el hidrógeno brinda una experiencia de propiedad similar a la de los motores de combustión interna, parece tener un gran potencial, y es posible que las expectativas de propiedad de los coches y los modelos de negocio cambien para dar cabida a la tan necesaria reducción de las emisiones de carbono del sector del transporte.

Sigue leyendo para conocer la tecnología de electromovilidad que hay detrás de la revolución de los vehículos eléctricos en nuestro siguiente artículo: Los bloques de baterías.