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PHEV: lo mejor de ambos mundos

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Tags: CeroEmisiones
Los vehículos eléctricos híbridos enchufables son muy polivalentes. Para pocos kilómetros hasta el trabajo o largos viajes, disponemos de la tecnología de línea motriz adecuada. Presentamos seis prejuicios habituales y las respuestas de los expertos.
Christine Kordt, noviembre 15, 2018
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Christine Kordt Este periodista de Colonia es un apasionado de todos los aspectos de la movilidad desde hace 20 años. Cuando no trabaja, le gusta explorar caminado el paisaje que la rodea.
Para muchos, el día a día se repite: suena la alarma, un desayuno rápido y salir corriendo al trabajo. Para la mayoría, la ruta no es larga. Tres de cada cuatro alemanes recorren como máximo 24 km hasta el trabajo. Luego, el automóvil se queda esperando hasta la hora de ir a casa por la noche. Solo ocasionalmente se recorren grandes distancias, en vacaciones o para visitar a la familia. "Este tipo de situaciones juegan a favor de los vehículos eléctricos híbridos enchufables.

Los periodos de inactividad regulares permiten que se recarguen las baterías para las distancias cortas, mientras que el motor de combustión sirve de accionamiento para las grandes distancias", señala Torsten Gollewski, jefe de Ingeniería Avanzada en ZF.
La situación en EE. UU. es muy parecida. Según un sondeo de la Asociación Automovilística Estadounidense (AAA), el millaje diario promedio ronda las 31 millas. No obstante, los vehículos con accionamientos eléctricos tienen dificultades en el mercado, tanto si son totalmente eléctricos como si son vehículos eléctricos híbridos. Las principales críticas: son demasiado caros y no existen suficientes puntos de carga.
Los sondeos realizados en distintos países destacan que la mayoría de los automóviles únicamente se emplea para trayectos cortos del día a día, algo que los híbridos enchufables pueden hacer de forma totalmente eléctrica.

Vehículos eléctricos híbridos enchufables: una contribución rápida a la reducción de emisiones

Vehículos eléctricos híbridos enchufables: una contribución rápida a la reducción de emisiones

Para reducir las emisiones de CO₂ causadas por el tráfico rodado, no hay alternativa a la descarbonización del tráfico. "Los vehículos eléctricos híbridos enchufables allanan el camino hacia la renuncia a los combustibles fósiles. Pueden emplear la infraestructura de distribución de la energía existente. Si emplean energía de fuentes de energía renovables y biocombustibles, los vehículos eléctricos híbridos enchufables pueden convertirse incluso en vehículos con cero emisiones de CO₂", señala Andrew Alfonso Frank. Este profesor emérito de la Universidad de California en Davis tiene también experiencia en la empresa, por lo que conoce los aspectos prácticos.
Frank, un reconocido experto internacional en líneas motrices, es considerado el inventor del concepto eléctrico híbrido enchufable actual, y ostenta más de 30 patentes.
75
por ciento
de menor consumo de combustible al máximo, lo que significa hasta un 75 por ciento menos de emisiones de gases de escape durante el ciclo WLTP: eso es lo que puede conseguir la nueva generación de vehículos eléctricos híbridos enchufables (según un cálculo conservador con una autonomía eléctrica de 60 kilómetros, en función del tamaño de la batería).

Ventaja doble: cero emisiones locales y una elevada autonomía

Ventaja doble: cero emisiones locales y una elevada autonomía

Una cosa está clara: el cambio de los motores de combustión a los motores eléctricos no sucederá de la noche a la mañana. Los vehículos con accionamiento eléctrico híbridos enchufables son un paso lógico en el camino hacia un tráfico más respetuoso con el clima. En comparación con los vehículos convencionales, ahorran combustible y reducen las emisiones de dióxido de carbono y óxido de nitrógeno. El motor eléctrico de un vehículo eléctrico híbrido enchufable permite al propietario conducir con cero emisiones locales, algo cada vez más importante ante el aumento de las prohibiciones en los centros de las ciudades.

Los vehículos eléctricos híbridos enchufables allanan el camino hacia la movilidad eléctrica

Los vehículos eléctricos híbridos enchufables allanan el camino hacia la movilidad eléctrica

Hay otra ventaja de los vehículos eléctricos híbridos enchufables, o PHEV, que a veces se subestima: "Los PHEV pueden contribuir a extender la movilidad eléctrica, ya que se diferencian de los vehículos con accionamiento exclusivamente por batería en que no presentan el problema fundamental de una autonomía limitada", según un estudio reciente del Instituto Fraunhofer para Investigación en Sistemas e Innovaciones (ISI). Su atractivo técnico: las baterías recargables no solo se recargan durante la recuperación, sino que pueden enchufarse sencillamente a un suministro eléctrico externo y cargarse en cuestión de horas, según el tamaño de la batería. A pesar de las aparentes ventajas, muchos aún tienen dudas.
Como los vehículos eléctricos puros de batería, los híbridos enchufables se pueden cargar a través de la red eléctrica; según el Instituto Fraunhofer para Investigación en Sistemas e Innovaciones (ISI), aceleran así la expansión de la movilidad eléctrica.

Los expertos responden a seis objeciones muy extendidas entre los escépticos:

1. Los vehículos eléctricos híbridos enchufables son un fraude y no son buenos para el medio ambiente, sobre todo si se comparan con los vehículos eléctricos de batería (BEV).

De acuerdo con la protección del medio ambiente, la principal prioridad es reducir las emisiones de CO₂ absolutas en el funcionamiento real. El profesor Frank, experto en líneas motrices, está convencido de que los vehículos eléctricos híbridos enchufables reemplazarán a más vehículos con combustibles fósiles a corto plazo que los BEV.
Además, los BEV actuales suelen usarse únicamente como segundos vehículos para distancias cortas. Debido a su autonomía, los propietarios suelen tener un vehículo adicional con motor de combustión. Actualmente no podemos predecir cuándo habrá BEV espaciosos y familiares capaces de asumir el papel de vehículo familiar necesario en estas situaciones. Ahora, los PHEV son la mejor solución en relación con la mayor reducción posible de emisiones absolutas de CO₂. "Con un vehículo eléctrico híbrido enchufable de tamaño medio, una familia puede irse de vacaciones y, al mismo, estar preparados para los estrictos requisitos de las zonas con protección del medio ambiente del centro de las ciudades", explica Gollewski.

2. El consumo promedio de los vehículos eléctricos híbridos enchufables se calcula demasiado favorablemente, ya que la mayoría de los conductores apenas usa el vehículo en modo eléctrico.

Obviamente, el consumo de combustible y la emisiones dependen de cómo usen los PHEV sus propietarios. En función de las distancias y los hábitos de conducción, los PHEV pueden funcionar de forma eléctrica todo el año; se trata de acostumbrarse. Estudios como el que ha realizado el Instituto Fraunhofer ISI demuestran que el uso eléctrico crece al tiempo que la autonomía eléctrica. Como esta aumentará en un futuro próximo, los PHEV contribuirán también aún más a la reducción del CO₂.

3. Solo se reduce CO₂ si los clientes cargan su PHEV a través de tomacorrientes externos.

Aunque nos pongamos en el peor caso y digamos que el vehículo nunca se carga, seguiría reduciendo alrededor de un 24 por ciento de CO₂, en comparación con un vehículo convencional con motor de combustión. Esta conclusión fue el resultado de una simulación realizada por FEV Group, uno de los mayores proveedores internacionales de servicios de ingeniería y desarrollo para la tecnología de la línea motriz en automoción, con sede en Aquisgrán (Alemania). Varios factores contribuyen a este hecho. La combinación de un potente accionamiento eléctrico y una batería de gran capacidad proporciona una excelente regeneración de la energía por frenado. Con esta energía generada autónomamente, los conductores pueden cubrir largas distancias en modo eléctrico. Además, el soporte del accionamiento eléctrico está diseñado de forma que el motor de combustión suele trabajar en sus puntos de funcionamiento más eficientes. Un estudio realizado por Toyota, pionero en vehículos totalmente híbridos, muestra incluso que los vehículos híbridos sin función de carga externa trabajan de forma totalmente eléctrica casi el 80 por ciento del tiempo en las ciudades.

4. Los vehículos eléctricos híbridos enchufables que pueden acceder al centro de la ciudad acaban usando el motor de combustión.

Es cierto que los PHEV pueden funcionar de forma eléctrica o con un motor de combustión. Para que el aire de nuestras ciudades sea más limpio, necesitamos controles o, mejor aún, incentivos para asegurar la conducción eléctrica. Las cámaras térmicas y las soluciones de geoperimetraje son herramientas que permiten este control: los vehículos transmiten información a la red de datos municipal sobre si usan el motor de combustión o el accionamiento eléctrico. No hacerlo puede dar lugar a multas. Los PHEV también podrían seleccionar el modo de conducción por sí mismos, en un proceso automatizado basado en los datos de geoperimetraje y el estado de la batería. La tecnología para lograrlo ya está disponible.
Los modernos sistemas de navegación pueden ayudar en este sentido, calculando cuándo entrará el vehículo en una zona con protección del medio ambiente y se necesitará una capacidad de la batería adecuada para funcionar de forma eléctrica a partir de ahí.

5. No tiene sentido desarrollar dos tecnologías distintas al mismo tiempo, BEV y PHEV.

Ambos sistemas se benefician del hecho de que los sistemas de baterías y carga están desarrollándose continuamente desde el punto de vista tecnológico. Con el aumento de la capacidad de almacenamiento, se reducen los costos con el tiempo. Además, los vehículos eléctricos híbridos enchufables y los vehículos eléctricos comparten los puntos de carga existentes. Esta demanda aumenta la presión para que se amplíe rápidamente la infraestructura de carga. Al mismo tiempo, eso significa que los motores de combustión de los PHEV pueden volverse sin duda cada vez más eficientes.

6. En poco tiempo, en China todo el mundo conducirá únicamente vehículos eléctricos de batería.

A causa de sus normativas nacionales, China se considera el mercado líder mundial para los BEV y los vehículos eléctricos híbridos enchufables. A partir de 2019, los fabricantes del sector de la automoción tendrán que cumplir una cuota del diez por ciento para vehículos con nuevas energías (New Energy Vehicles o NEV) en todos los nuevos registros. Desde 2020 en adelante, esta cuota será del doce por ciento. En vehículos con nuevas energías se incluyen tanto vehículos totalmente eléctricos como vehículos eléctricos híbridos enchufables, siempre que tengan una autonomía de al menos 50 kilómetros con accionamiento totalmente eléctrico.

Un debate abierto sobre las tecnologías para aprovechar todas las ventajas

Un debate abierto sobre las tecnologías para aprovechar todas las ventajas

En los países industrializados emergentes, en especial, la demanda de movilidad particular aumenta rápidamente. Sin duda, el transporte privado basado en accionamientos con motores de combustión tiene un fuerte impacto sobre el clima y el medio ambiente. Legisladores de todo el mundo están ajustando los valores críticos de consumo y emisiones de las flotas. Los conceptos de accionamientos alternativos al motor de combustión tienen una demanda inédita. "La movilidad del futuro no tendrá una única solución para el accionamiento. Los requisitos y los deseos de los clientes y los mercados son demasiado variados. Un debate abierto sobre las tecnologías tiene que considerar cualquier tecnología de accionamiento alternativa, el tipo de combustible y especialmente el alcance de los accionamientos híbridos", afirma Stephan von Schuckmann jefe de la división de Tecnología de Transmisión para Automóviles, de ZF.
La calidad del aire en las grandes ciudades, como Shanghái, padece la alta densidad del tráfico. Por eso, desde 2019, los fabricantes de automóviles de China estarán obligados a cumplir con una cuota del diez por ciento de vehículos con nuevas energías (NEV).

En pocas palabras: La mayoría de los conductores no cubren largas distancias en el día a día. Incluso en EE. UU. un baluarte de la automoción, el kilometraje diario es de solo unos 50 kilómetros. Aun así, los vehículos eléctricos de batería encuentran dificultades en el mercado. Los motivos son su alto precio de venta, una red de carga muy dispersa y limitaciones en la autonomía, por nombrar algunos. Hasta que encontremos soluciones para estos puntos débiles, los vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV) pueden garantizar inmediatamente una movilidad con emisiones reducidas. Si se cargan con energía sostenible en tomacorrientes externos los PHEV funcionan con cero emisiones, fundamentalmente en ciudades muy afectadas por los gases de escape. En largas distancias, el motor de combustión optimiza el consumo de combustible a la vez que aporta una autonomía suficiente.

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