Mantenimiento de un VE

Dado que muchos de los más importantes fabricantes de autos ofrecen un modelo eléctrico o híbrido en el mercado de vehículos nuevos (o están develando planes para uno que pronto estará disponible), puede ser difícil seguir el rastro de los diferentes modelos en competencia, su disponibilidad, precio, características y beneficios. Igualmente complejo para los conductores que recién entran al juego de los autos eléctricos son los términos utilizados para describirlos: híbrido, híbrido enchufable y completamente eléctrico.

Los conductores que no han investigado los diferentes tipos de vehículos impulsados a batería a menudo están confundidos y se quedan pensando si hay alguna diferencia entre ellos y, en ese caso, cuál es. Es cierto: la mayoría de los tipos son similares en cuanto a que derivan potencia de la energía de las baterías de ion-litio de alto voltaje y utilizan baterías de 12 V de bajo voltaje (igual que en su actual auto no eléctrico) para ayudar al sistema. Sin embargo, también hay diferencias sorprendentes.

Todos los vehículos enfrentan el problema de la transigencia entre el rendimiento y la eficiencia. Tanto los vehículos híbridos como los eléctricos utilizan motores eléctricos y tecnología de baterías recargables para ayudar a encontrar un mejor equilibrio entre el rendimiento y la eficiencia al tiempo que disminuyen la huella de carbono de un auto, camioneta o SUV manejado a diario. Mientras que ambos comparten los aspectos básicos (motores eléctricos impulsados por baterías de ion-litio), los híbridos y los eléctricos representan un progreso desde los motores de combustión interna tradicionales hacia los vehículos completamente eléctricos y con emisión cero.

Los vehículos híbridos y eléctricos utilizan motores eléctricos para directamente girar las ruedas en lugar de un sistema de tren motriz tradicional que utiliza un diferencial y una transmisión de múltiples marchas. Este sistema puede ser tanto un híbrido paralelo como de serie. En un híbrido paralelo, tanto el tren motriz eléctrico como el motor de combustión interna (ICE) pueden impulsar el auto, controlados por un sensor en la transmisión. Mientras que en un híbrido de serie, solo el motor eléctrico y las baterías impulsan el tren motriz.

Mientras que los híbridos que retienen el tren motriz del ICE continuarán teniendo estos componentes, los vehículos eléctricos raramente tienen más de dos marchas en sus transmisiones debido al accionamiento directo de los motores eléctricos. Los híbridos comienzan esta progresión al utilizar motores eléctricos y asistencia para ayudar a impulsar la eficiencia del tren motriz del ICE, y todos los tipos utilizan alguna variación de esta tecnología. Esto puede abarcar desde tecnología de arranque "start-stop" y optimización de la eficiencia del ICE con vehículos eléctricos híbridos suaves (MHEV) hasta vehículos híbridos enchufables (PHEV), que principalmente son impulsados por motores eléctricos y tienen el apoyo de un pequeño tren motriz de ICE.

Muchos autos en la carretera hoy en día tienen alguna forma de tecnología híbrida que ayuda a aumentar su eficiencia. Entre las muchas aplicaciones, esta tecnología compara el mismo propósito de maximizar la eficiencia. Mientras que muchos de estos son considerados vehículos eléctricos híbridos ligeros (MHEV), estos tipos de híbridos usan principalmente sus componentes eléctricos para impulsar sistemas como la tecnología de arranque "start-stop" y asistir al motor de combustión interna (ICE) para que logre la máxima eficiencia en lugar de impulsar el tren motriz.

Los vehículos eléctricos híbridos tradicionales (HEV) son impulsados principalmente por su tren motriz de ICE, pero también tienen motores eléctricos y baterías que ayudan a impulsar el tren motriz en una configuración híbrida paralela. Estas baterías de ion-litio de alto voltaje son recargadas por el frenado regenerativo y por el ICE (no al enchufar el vehículo), y ambos motores pueden proporcionar potencia de manera intercambiable, mayormente utilizando los motores eléctricos a bajas velocidades y el motor ICE a altas velocidades.

Estas son las formas más antiguas de los híbridos que la mayoría de los conductores conocen y han funcionado como la primera introducción generalizada a los vehículos híbridos. Con el paso del tiempo, hemos visto nuevas formas de híbridos volverse cada vez más parecidos a los vehículos eléctricos (VE).

Casi lo contrario de un híbrido tradicional, el vehículo eléctrico híbrido enchufable, o PHEV, es un híbrido paralelo y tiene un motor de combustión interna y motores eléctricos para impulsar sus ruedas, pero utiliza principalmente sus motores eléctricos y batería recargable, con lo que mantiene su ICE en modo de espera como fuente de energía de respaldo.

Al igual que un vehículo eléctrico, la energía principal del auto viene de las baterías de ion-litio que se cargan utilizando cargadores externos y suplementan con el frenado regenerativo. Cuando los niveles de las baterías bajan, el ICE se encarga del trabajo duro hasta que se complete una recarga de la batería. Esto, junto con el sesgo batería-energía, acerca los híbridos a los vehículos eléctricos y con frecuencia hace que se los vea como un puente entre los dos.

Cargar un PHEV es tan simple como cargar un auto completamente eléctrico. Esta recarga ocurre a través de una conexión a una fuente de energía enchufable de Nivel 1 de 120 voltios o Nivel 2 de 240 voltios, una diferencia clave al compararlo con el híbrido estándar. Mientras que muchas estaciones de carga en todo el país son cargadores Nivel 2 para vehículos completamente eléctricos, la carga de Nivel 1 también funciona bien para los PHEV debido a sus baterías más pequeñas que las de los vehículos completamente eléctricos, ya que la mayoría actualmente es de menos de 25 kW.

Los híbridos enchufables toman el concepto de energía de respaldo y le dan la vuelta, al proporcionar a los conductores un nuevo avance hacia las características de los enchufables eléctricos mientras retienen el motor ICE para energía de respaldo.

Por otro lado, los vehículos eléctricos (VE), o los vehículos eléctricos impulsados a batería (BEV), solo tienen motores eléctricos y son predominantemente impulsados por baterías de ion-litio de alto voltaje, a pesar de que necesitan una batería de bajo voltaje de 12 V para ayudar al sistema de alto voltaje e impulsar accesorios y otros sistemas como las alarmas.

El sistema de alto voltaje almacena energía en un conjunto de baterías de ion-litio que forman el paquete de baterías, ubicado debajo del piso de su vehículo. Estas baterías pueden ser recargadas a través de los cargadores enchufables en casa, estaciones de trabajo o de carga que se están volviendo cada vez más prevalentes en todo el país; además, son suplementadas con frenado regenerativo. Los vehículos eléctricos también pueden cargar Nivel 3, conocido como DC Fast Charging o Supercharging para Tesla. Estos tipos de cargadores enchufables que utilizan corriente directa (DC) pueden cargar tan rápido como 3 a 20 millas de autonomía por minuto y están en voltajes mucho más altos que el Nivel 2, que carga de 12 a 80 millas por hora.

En el rendimiento es donde hay una diferencia más común entre híbridos y eléctricos. Si bien los híbridos pueden tener un rendimiento incrementado debido a sus motores eléctricos, todos los autos eléctricos tiene el beneficio adicional de un bajo centro de gravedad, así como la torsión instantánea incrementada desde sus múltiples motores eléctricos que directamente impulsan las ruedas. La mayoría de los vehículos eléctricos no tienen transmisiones tradicionales como los vehículos con ICE e híbridos y, en su lugar, tienen una o dos marchas que directamente impulsan las ruedas. Esto impacta en la aceleración notablemente, lo que coloca a los autos eléctricos entre algunos de los de más rápida aceleración actualmente en producción. Sin embargo, con este rendimiento incrementado llega la transigencia con la eficiencia y la autonomía.

Mientras que los autos completamente eléctricos tradicionales están llegando a autonomías de hasta 400 millas con una sola carga, los vehículos eléctricos nuevos con autonomía extendida (o EREV) utilizan la tecnología utilizada por los híbridos enchufables para extender la autonomía de un vehículo eléctrico más allá de lo que era posible anteriormente.

La diferencia clave entre un híbrido enchufable y un vehículo eléctrico de rango extendido es que el motor ICE no se utiliza para impulsar el tren motriz. En cambio, el motor ICE pequeño, conocido como una unidad de energía auxiliar (APU) o extensor de autonomía, se utiliza para cargar las baterías y alimentar los motores eléctricos que impulsan el auto.

Mientras que la mayoría de los híbridos tiene configuraciones paralelas, lo que significa que los motores eléctricos y los motores ICE pueden impulsar el tren motriz, los EREV son híbridos de serie que solo son impulsados por el tren motriz eléctrico al tiempo que un motor de combustión interna pequeño ayuda a generar energía para suplementar las baterías de ion-litio. Esto ayuda a maximizar la eficiencia del combustible más eficazmente que un híbrido enchufable debido al tamaño más pequeño de la APU. Esto permite que un vehículo eléctrico extienda su autonomía hasta 80 millas más allá de la autonomía existente.

Antes del surgimiento de los EV con batería de ion-litio, muchas marcas experimentaron con la tecnología alternativa de celdas de combustible para crear un vehículo más eficiente con una huella de carbono mínima o inexistente. Estos vehículos, conocidos como vehículos eléctricos con celdas de combustible (o FCEV), utilizan medios alternativos para generar electricidad para impulsar los motores eléctricos, muy comúnmente utilizando oxígeno e hidrógeno comprimido. Si bien su nivel adopción no es cercano al de los híbridos y eléctricos con ion-litio, los vehículos eléctricos con celdas de combustible representan la tecnología más avanzada que crea una experiencia de manejo con cero emisiones.

Una forma en que los vehículos híbridos y eléctricos optimizan la eficiencia es aprovechar la energía cinética utilizada para detener el auto para ayudar a cargar las baterías. El frenado regenerativo es una forma inteligente mediante la cual los vehículos híbridos e inteligentes toman la energía desperdiciada perdida cuando un vehículo con ICE frena, y la utiliza para recargar las baterías. Cuando pisa el freno, los motores eléctricos giran en reversa, cargan la batería utilizando la energía cinética de los frenos y crean una sensación lenta similar al frenado del motor en un vehículo con ICE.

Esto ayuda a crear una experiencia de manejo más natural al pasar de un vehículo con ICE a un vehículo híbrido o eléctrico, ya que la sensación de frenado moderado se siente al soltar el acelerador en todos los vehículos, a pesar de sus diferencias en el tren motriz. La mayoría de los vehículos híbridos y eléctricos utilizan algunos aspectos del frenado regenerativo, e incluso algunos vehículos eléctricos híbridos suaves utilizan esta tecnología.

La autonomía de su auto con una carga única probablemente sea la mayor consideración y preocupación de los propietarios de EV. Mientras que los híbridos siempre tienen sus motores de gasolina con los que contar cuando las baterías tienen poca carga, los conductores de EV no tienen esa opción, y casi la mitad de los conductores de EV encuestados informaron albergar el temor de quedarse sin energía y quedarse varados.

La buena noticia es que esa autonomía en los EV y EREV más nuevos sigue aumentando de manera continua en comparación con los primeros vehículos eléctricos, con una autonomía media en 2022 de 234 millas con un máximo en la industria de 405 millas con una sola carga. Con la adopción más amplia de vehículos eléctricos tanto por parte de conductores como de fabricantes, los vehículos eléctricos de gran autonomía y los vehículos eléctricos con autonomía extendida con APU se han vuelto cada vez más populares, lo que ha llevado a estos avances en autonomía y tecnología de las baterías.

Al mismo tiempo, las estaciones de carga públicas (alguna vez consideradas una novedad) continúan ramificándose por toda la nación y actualmente existen más de 50,000 con más de 130,000 puertos de carga. Se espera que ese número siga creciendo, con un objetivo de 500,000 para mantener el ritmo de los cada vez más EV que salen a la carretera cada año. Si bien los vehículos eléctricos se consideraban autos de ciudad, pronto se convertirán en un vehículo ecológico para viajes por carretera.

Mientras que los vehículos eléctricos tienen muchos beneficios y cualidades atractivas, el tema del precio de muchos modelos todavía es una barrera para la mayoría de los conductores. La mayoría de los EV tiene un precio de compra de vehículo nuevo más alto que sus contrapartes impulsadas por ICE, y su valor de reventa es más bajo en comparación con vehículos impulsados a gasolina. Esto se convierte en un beneficio para los híbridos ya que su precio de compra es todavía más alto que sus contrapartes con ICE, pero más bajo que los vehículos completamente eléctricos y tiene un mejor valor de reventa.

Mientras que la diferencia en la retención de valor más bajo de los EV en el pasado podría atribuirse en parte a una menor demanda, se proyecta que esa ecuación de valor suba considerablemente a medida que se incrementa su popularidad. Con el paso del tiempo y el ingreso al mercado de fabricantes de equipos originales (OEM) como Toyota, los precios de los EV comenzarán a acercarse a los vehículos híbridos y con ICE. Como punto a favor de los EV, sin embargo, está todo ese dinero ahorrado en combustible y los reducidos requisitos de mantenimiento.

Algo más a considerar antes de hacer el salto desde un vehículo impulsado a gasolina a uno híbrido o eléctrico es si tiene acceso localmente a un técnico que pueda trabajar en un vehículo impulsado a batería. Mientras muchos VE todavía están bajo garantía y demandan reparación o servicio en sus respectivos concesionarios, a medida que aparecen más en la carretera y comienzan a envejecer, saber qué mantenimiento y desgaste chequear es importante. De la misma manera en que las estaciones de carga de vehículos son hoy en día más prevalentes en áreas urbanas que en rurales, lo mismo puede decirse para los técnicos de VE.

Otro factor en la ecuación del costo es que el seguro de un vehículo eléctrico tiende a costar más que el de un vehículo impulsado a gasolina. Ese mayor costo del seguro es simplemente un reflejo del precio de compra más alto de los EV. Es como comparar el costo del seguro de un Mercedes 2022 con una Ford F150 2004: cuesta más asegurar el Mercedes simplemente porque es más caro de reparar o reemplazar en caso de accidente. Con el paso del tiempo, estos costos bajarán a medida que los vehículos eléctricos se adopten de manera más generalizada.