Excelente artículo resumen (y ya tiene 3 años, atención a las proyecciones para 2025 ) que he encontrado curioseando en otro excelente enlace que puso @120De_miedo! ayer: https://x-engineer.org/electric-vehicles-ev-better/ No es que descubra la pólvora (en términos de eficiencia, simplicidad), ni despeja todas las dudas (por ejemplo en el tema del impacto ecológico) pero ahonda en detalles, y es un gran compendio de las ventajas (y las desventajas, que enumera al final y son casi las mismas hoy día: almacenamiento y recarga) de los EV. A mi me ha llamado la atención especialmente lo de utilizar el par negativo en el comportamiento dinámico, tan sencillamente Copio traducido, aunque para estas cosas, mejor el original: Por qué los vehículos eléctricos (EV) son mejores En este artículo vamos a explorar por qué un vehículo eléctrico de batería (BEV) es la solución del futuro para la movilidad. No es obligatorio, pero será beneficioso comprender bien cómo funcionan los vehículos eléctricos con batería antes de leer este artículo. Por lo tanto, intente leer el artículo Anatomía de un vehículo eléctrico de batería (BEV) para conocer los principios básicos de los vehículos eléctricos de batería. Los vehículos eléctricos de batería (BEV), también conocidos como vehículos eléctricos puros , son la solución a largo plazo para la movilidad. Comparado con los vehículos con motor de combustión interna (ICE) , un BEV tiene varias ventajas pero también algunas desventajas. Ventajas de un BEV en comparación con un vehículo con motor ICE Eficiencia del motor Los motores eléctricos de corriente alternativa (CA), con rotores de imán permanente o de inducción, tienen una eficiencia global muy alta. Un motor eléctrico de imán permanente típico, utilizado para tracción, tiene una eficiencia mínima de alrededor del 70-75% y una máxima del 95-97%. Imagen: Mapa de eficiencia del motor eléctrico Por el contrario, la eficiencia de un motor de combustión interna es mucho menor. Dependiendo del tipo de motor (compresión o encendido por chispa), sistema de inyección de combustible (directa o indirecta), tipo de admisión de aire (atmosférica o impulsada) y el punto de operación (velocidad y torque), la eficiencia de un motor de combustión interna puede ser entre el 10% y el 45%. Imagen: Mapa de eficiencia de motores de gasolina Crédito: Asesor Un motor eléctrico puede funcionar fácilmente con una eficiencia promedio del 85-90% (en un ciclo de conducción). Al mismo tiempo, la eficiencia media del motor probablemente estará entre el 25 y el 30%. La conclusión es que la eficiencia de un motor eléctrico , para aplicaciones automotrices, es en promedio tres veces mayor , en comparación con un motor de combustión interna. Rendimiento dinámico (aceleración del vehículo) Un motor eléctrico de imán permanente tiene una característica de tracción ideal . Además, a velocidad cero, el motor eléctrico puede entregar el par máximo disponible, lo que se traduce en muy buenas prestaciones de arranque del vehículo. Imagen: Características de potencia y par del motor eléctrico. Un motor eléctrico es capaz de proporcionar un par máximo durante un tiempo limitado (un par de segundos) y un par continuo (siempre que haya energía de suministro). El par máximo requiere que se extraiga una cantidad muy grande de corriente de la batería, lo que produce altas temperaturas en la electrónica de potencia y el motor. Para proteger los componentes, el par máximo está limitado en el tiempo, pero está disponible lo suficiente para aumentar el rendimiento de aceleración del vehículo. Por otro lado, un motor de combustión interna no puede entregar el par máximo desde la velocidad mínima (ralentí). También necesitan más tiempo para alcanzar el par máximo debido a los componentes mecánicos y a la dinámica del aire de admisión (inercia, turbo-lag, etc.). Imagen: Características de potencia y par del motor diésel biturbo Incluso el mejor motor de combustión interna, el más moderno, no puede superar a un motor eléctrico en términos de características de tracción (par y potencia). Desde este punto de vista, el motor eléctrico es claramente una mejor solución para aplicaciones automotrices. Otro factor importante es la densidad de par/potencia . En comparación con un motor de combustión interna, un motor eléctrico tiene al menos el doble de densidad de par/potencia gravimétrica [Nm/kg, kW/kg] o volumétrica [Nm/l, kW/l]. Para el mismo par/potencia de salida, el motor eléctrico es mucho más ligero y pequeño. Fiabilidad Imagen: Tren motriz Renault Zoe Crédito: Renault Leyenda: controlador electrónico de potencia estator rotor caja de cambios de una velocidad y diferencial Al tener menos piezas móviles, en comparación con un motor de combustión interna, un motor eléctrico tiene menos fuentes de posibles fallos . Además, debido a las características de alto par y alta velocidad del motor eléctrico, no hay necesidad de una caja de cambios de varias etapas; una caja de cambios mecánica de un solo paso podría ser suficiente para los requisitos de tracción. El motor de combustión interna tiene muchas piezas móviles y también sistemas adicionales (sistema de combustible, sistema de postratamiento de gases de escape, etc.) que pueden provocar posibles averías. Además, debido a su característica de par, un vehículo con motor requiere una caja de cambios de varios pasos, lo que es una fuente adicional de posibles fallas. Vectorización de par Imagen: Sistema de vectorización de par Rimac Concept One. Crédito: Rimac Automobili Para un vehículo eléctrico con batería de tracción total (AWD), la estabilidad en las curvas se puede mejorar controlando el par en las ruedas. Además, en comparación con un motor de combustión interna, un motor eléctrico tiene una respuesta de par más rápida y puede proporcionar un par negativo. El motor de combustión interna tiene una contribución limitada a la estabilidad del vehículo; la mayoría de las veces solo reduce la cantidad de torque entregado. Recuperación de energía y regeneración de frenos. Otra ventaja importante de una máquina eléctrica es que puede ser reversible . Esto significa que puede producir torque si se le suministra energía eléctrica o puede producir energía eléctrica cuando tiene un torque de entrada (debido a la inercia del vehículo). Cuando la máquina eléctrica produce par está en modo motor , cuando produce energía eléctrica está en modo generador . Imagen: Mapa de par de máquina eléctrica (positivo y negativo) Crédito: Remy Como puede ver en la imagen de arriba, el par negativo puede ser tan alto como el par positivo. Esto significa que la máquina eléctrica puede producir una cantidad significativa de par de frenado . Al poder controlar el par de frenado a cualquier nivel en el mapa, un vehículo eléctrico de batería puede tener las siguientes funciones cuando el conductor levanta el pedal del acelerador : Modo Condiciones de activación DescripciónDe cabotaje El conductor levanta suavemente el pedal del acelerador. la velocidad del vehículo es relativamente alta el par de la máquina eléctrica es de alrededor de 0 Nm (en realidad es ligeramente negativo y solo produce suficiente energía eléctrica para mantener vivo el sistema de 12 V a través del DCDC) La máquina eléctrica no tira ni frena el vehículo. el vehículo se mueve debido a su inercia Invadir el conductor levanta rápidamente el pedal del acelerador la velocidad del vehículo es relativamente baja El par de la máquina eléctrica es negativo (p. ej. -50 Nm) y produce energía eléctrica. Este modo simula el modo de frenado del motor de un vehículo con motor ICE. frenado regenerativo el conductor presiona el pedal del freno leve o moderadamente La máquina eléctrica produce un elevado par negativo (p. ej. -150 Nm), dependiendo de la posición del pedal del freno. este modo simula el frenado con los frenos básicos (hidráulicos) en un vehículo con motor ICE Si el conductor pisa con fuerza el pedal del freno, se activarán los frenos de base (hidráulicos) Todos estos modos se pueden lograr con una máquina eléctrica con bastante facilidad, únicamente mediante el control del par. Los modos de activación dependen del fabricante pero el comportamiento es común a todos. Servicio de mantenimiento Al tener menos piezas y componentes móviles, un vehículo eléctrico de batería es más fácil y económico de mantener . Por otro lado, para conservarse en buenas condiciones de funcionamiento, el motor de combustión interna necesita intervalos regulares de servicio/mantenimiento (cambio de filtros de aire y combustible, cambio de aceite, etc.). Emisiones contaminantes Dado que solo utiliza energía eléctrica para la propulsión, no existen regulaciones de emisiones que se apliquen a un vehículo eléctrico de batería. Vehículos autónomos Dado que la industria del automóvil va claramente hacia los vehículos autónomos, utilizar un vehículo eléctrico de batería tiene algunas ventajas claras. La principal ventaja es que un BEV se puede cargar de forma inalámbrica , lo que elimina muchos de los posibles peligros que conllevan los contactos eléctricos. Además, eliminar el combustible líquido de la ecuación mejora significativamente la seguridad en la operación de recarga de energía de un vehículo. Desventajas de un BEV en comparación con un vehículo con motor ICE Es obvio que el uso de máquinas eléctricas en lugar de ICE proporciona a los vehículos enormes ventajas en términos de eficiencia, rendimiento dinámico (par y potencia) y fiabilidad. Fuente de energía El principal inconveniente de un vehículo eléctrico de batería es el sistema de almacenamiento de energía , la batería de alto voltaje. En comparación con la gasolina y el diésel, para el mismo volumen, la energía almacenada en una batería es aproximadamente 10 veces menor. En la siguiente figura podemos ver que las baterías tienen mayor volumen, masa y almacenan menos energía en comparación con la gasolina y el diésel. Imagen: Gráfico de densidad de energía para diferentes tipos de combustibles Crédito: eia.gov La mala densidad energética de la batería tiene un impacto directo en la autonomía del vehículo. Para un BEV, con el rendimiento actual de las celdas de la batería, para tener una autonomía decente (200 – 300 km), la batería resultará bastante pesada y voluminosa. Además, en ambientes fríos , la autonomía del BEV disminuye aún más debido a la degradación del rendimiento de la batería (a bajas temperaturas) y al uso de energía eléctrica para calefacción (cabina, batería). Tiempo de recarga El tiempo de recarga de la batería de alto voltaje es otro gran inconveniente de un BEV. Para un vehículo con motor ICE, el tiempo para llenar el tanque de combustible toma menos de 10 minutos. En el caso de un vehículo alimentado por batería, el tiempo de recarga puede tardar entre 30 minutos (“carga rápida”) y unas 8 – 10 horas (“carga normal”). Otra preocupación de los vehículos propulsados por baterías es el ciclo de carga/recarga . Si la batería se carga frecuentemente con alta corriente (método de “carga rápida”), la capacidad de almacenamiento de energía disminuye con el tiempo. Infraestructura de carga La infraestructura de carga es actualmente otro problema para los vehículos eléctricos de batería. Existe una clara necesidad de más puntos de carga que se adapten al creciente número de BEV. Asimismo, se deberá planificar la distribución del punto de recarga teniendo en cuenta los datos de gestión del tráfico. En cualquier país, debería haber centros de puntos de carga de vehículos eléctricos (EVCP) en las principales ciudades y sus alrededores. Los centros de carga deberían permitir que un BEV viaje por todo el país, con una distancia máxima entre dos puntos de carga de unos 80 km (por debajo de la autonomía real de los BEV actuales en el mercado). Avanzando más Está claro que un BEV tiene importantes obstáculos que superar en términos de almacenamiento de energía, vida útil de la batería e infraestructura de carga. Sin embargo, se están logrando avances en todos los ámbitos. La tecnología de las baterías también se está desarrollando a un ritmo sostenido. La densidad de energía volumétrica de las celdas de baterías de iones de litio mejoró de 190 Wh/l, en 1991, a 580 Wh/l, en 2005. Las celdas de iones de litio de producción actual tienen alrededor de 676 Wh/l o más. Imagen: Evolución de la densidad de energía de las celdas de batería para diferentes químicas Crédito: Tesla Motors Actualmente, los BEV comercializados tienen un precio de compra elevado debido principalmente al precio de la batería de alto voltaje. Sin embargo, se estima que el precio disminuirá año tras año y llegará a menos de 300 – 200 USD por kWh para 2020. Cuando los precios de las baterías se vuelvan competitivos y el precio general de un vehículo eléctrico sea similar al de un vehículo con motor ICE, el mercado cambiará. hacia BEV. Imagen: Costos estimados de las baterías para vehículos eléctricos hasta 2020 Crédito: AIE, Departamento de Energía de EE. UU., Deutsche Bank La Iniciativa de Vehículos Eléctricos (EVI) es un foro de políticas multigubernamental dedicado a acelerar la introducción y adopción de vehículos eléctricos en todo el mundo. EVI es una de varias iniciativas lanzadas en 2010 en el marco de la Conferencia Ministerial de Energía Limpia, un diálogo de alto nivel entre ministros de energía de las principales economías del mundo. EVI actualmente incluye 15 gobiernos miembros de África, Asia, Europa y América del Norte, así como la participación de la Agencia Internacional de Energía (AIE). EVI estima un crecimiento exponencial de las ventas de vehículos eléctricos con batería para 2020. De alrededor de 1 millón de BEV vendidos en 2015, aprox. En 2020 se venderán 6 millones de vehículos eléctricos de batería. El mayor mercado para BEV será China, seguido de EE. UU., Japón y los países europeos. Además, China y EE.UU. representarán en 2020 la mitad de las ventas totales de BEV (alrededor de 3 millones de vehículos). Imagen: Objetivos de ventas de vehículos eléctricos (miembros de EVI) Crédito: Global EV Outlook, 2013 Actualmente, el sistema de almacenamiento de energía (batería de alto voltaje) es la principal razón por la cual los vehículos eléctricos de batería no son una mejor alternativa a los vehículos propulsados por motores de combustión interna. A medida que la densidad de energía de las baterías aumenta y el precio baja, habrá un punto de inflexión a partir del cual los vehículos propulsados por motores de combustión interna se volverán obsoletos. La pregunta es CUÁNDO y no SI sucederá esto. Ese momento probablemente llegará alrededor del año 2025 . . :
Por cierto, que la página NO es de eléctricos, basta ver todos estos artículos sobre ICE: https://x-engineer.org/category/automotive-engineering/internal-combustion-engines/
Muy currado, pero redunda en lo obvio. Actualmente, las desventajes del electrico no estan en los puntos que menciona, si no en: Que se me ocurran a bote pronto - densidad energetica del sistema de produccion/ almacenamiento del vehiculo - eficiencia total del ciclo, es decir desde que se produce el kwh hasta que va a las ruedas ( generacion, transporte y transformaciones de la electricidad) - infraestructura necesaria (edito: no me refiero a puntos de carga, sino a las lineas alta tension, centros de transformacion) Me parece esto mas un monografico comercial que un analisis de la situacion actual
El tema de infraestructuras es pensando en un parque movil 100% VE y eso es inviable hay que enfocarlo como creo que apunta el articulo desde la movilidad urbana. Respecto al transporte eficiencia del ciclo etc, los hidrocarburos tambien hay que trasportarlos que estaría bien un estudio comprando los 2 genial, pero vamos que la mayoria de los que tenemos coche eléctrico no hemos modificado nada de nuestra vidas o casas poco mas allá de poner un Wallbox no hemos necesitado mas infraestructura y los kw ya llegan a nuestras casas bien sea para encender el horno o cargar el coche.
El grueso de la movilidad en sentido emisiones no es solo los que vamos al trabajo a diario. Al final tenemos economias de escalas y lo mas optimo es que ses rentsble, y para serlo necesitas mucho volumen. No me compares poner un wallbox en tu vivienda unifamiliar con poner cargadores para todos los coches de una comunidad de vecinos. O toda la flota de reparto de una mensajeria
El grueso de la movilidad en sentido emisiones no es solo los que vamos al trabajo a diario. Claro pero si el transporte Publico al menos en grandes ciudades ya es Hibrido o Eléctrico 100% o gas No me compares poner un wallbox en tu vivienda unifamiliar con poner cargadores para todos los coches de una comunidad de vecinos. O toda la flota de reparto de una mensajeria No comparo nada y ya dije que es insostenible que el 100% de movilidad sea electrica. no creo que el 100% de la comunidad tenga que poner cargadores, habrá vecinos que no tengan ni coche. mi madre por ejemplo en su comunidad ni ella ni nadie de su mismo piso tiene coche, vale son personas mayores pero ya se reduce mucho el porcentaje. no se puede generalizar ni hablar de porcentajes absolutos. Una flota de Mensajeros , pues por ejemplo si cargan toda la noche no necesitan ni poner un walbox con un cargador ocasional en un enchufe normal tiran millas, hablo de reparto Urbano eh por otro lado aquí tampoco podríamos hablar del 100% pues creo que los mensajeros la mayoría son autónomos y no creo que encierren sus vehículos en una nave central Por ejemplo tengo varios conocidos taxistas con Tesla, salen cargados de casa y la mayoría de los dias les da para todo el día, y como mucho a veces me cuentan que comen en algun sitio que tenga cargador cercano y en esa hora les da de sobra para seguir el dia. Sin ir mas lejos estos mismos hace ya tiempo me dijeron que era un chollo, por lo que comenta el articulo prácticamente 0 mantenimiento con respecto a vehículos de combustión que habían tenido antes. Insisto que hablo de movilidad Urbana ( zona centro de grandes ciudades )
https://www.elperiodico.com/es/barc...a-componentes-puntos-carga-barcelona-90190333 Transports Metropolitans de Barcelona (TMB) insiste en conseguir que el 25% de la flota de vehículos sea de cero emisiones en 2024 Si nuwstros politicos son unos cracks... Crep que es una consideracion un poco idealizada la que haces yo soy mas pesimista la verdad. Ojala aciertes.
Creo que no tengo nada idealizado, lamento haber dado esa impresión yo quiero seguir disfrutando de mi coche de combustión para viajar al menos hasta que salga algo factible, no se si será hidrogeno o que, pero hoy por hoy para uso urbano y con los números delante es difícil otra opción.
No era una critica, solo una apreciacion personal. Hidrogeno es mas para vehiculos industriales por el volumen necesario( densidad energetica). Yo la verdad para ir y venir en un electrodomestico de transporte contra mas eficiente mejor. Para el fin de semana... 103 octanos si dejan
El motor termico era una maravilla hace un siglo cuando salió, pero actualmente a nivel de eficiencia es un hierro llegando los diésel como máximo a un 40% de eficiencia. El motor eléctrico tiene una eficiencia del 90% lo que es abrumadora la diferencia entre los dos. Eso sí, en cuando a la eficiencia del combustible en cada uno, el del termico ya sea gasolina o diésel está a años luz de las baterías actuales. En cuanto se consiga en las baterías lo que es un litro de gasolina en kw/h de bateria (1 litro de gasolina son 8 kw/h) el motor termico estará muerto no, lo siguiente dejando aparte el tema de las emisiones.
Estoy de acuerdo en parte, pero a mí el Toyota Mirai no me importaría tenerlo, una pena que todavía valga 60000 euros dicho coche y no haya puestos para cargar actualmente.
Aquí lo compara con su anterior de combustión. Dice q unos 50€ al año de manteniendo, contra los 500/1000€ del otro.
