Sobre baterias y dispositivos: II - El automovil eléctrico

 Viene de: Sobre baterias y dispositivos: I - El teléfono móvil

El caso del atomovil eléctrico no deja de ser similar al del móvil, con la única particular que se pueden recargar parcialmente las baterias en las frenadas, así que vamos a extrapolar.

AUTONOMIA

La bateria de un coche eléctrico como el BMW i3 es de unos 42,2 kWh, como su consumo es de unos 15kWh/100 km   lo que le permite una autonomía al vehículo de unos 300 km. Un depósito lleno de un vehículo similar permite 3 veces más de autonomía, es decir sobre los 900 km.  

Y no hay magia, las baterias del modelo Tesla 3 tienen una capacidad de 77kWh (355V nominales - 217Ah; pesan casi 500 kg y cuestan unos 10.000€) así que no es ninguna magia que tenga una autonomía de unos 600 km

El propio fabricante dice que en 5 años ha duplicado la capacidad de las baterias, haciendo una sencilla extrapolación hasta dentro de unos 10 años (2033) no tendrán una autonomía similar a la de los vehículos que ahora conocemos. 

Pero la autonomía es solamente una parte del problema.

 

CARGA

La otra parte y más importante es la recarga tanto la instalación que necesita como el tiempo que requiere.

Tiempo de carga de una batería de 10kWh (Entre 70 y 80 km de autonomia):

• Hogar
• FlexibleFast Charge (Enchufe convencional y cable de carga estándar) permite un cargador de 2kW de potencia, es decir como una secadora. Tiempo: 5h
  
• Smart Home con una potencia de 7 kW monofásico (Se necesita ampliar potencia contratada) Tiempo: 1h20 contratada
• FlexibleFast Charge / BMW i Wallbox  (enchufe industrial, se necesita ampliar la potencia). ) permite  un cargador de 11kW de potencia. Tiempo: 50'
  
• Electrolinera
• Semi Rápidos (De los qeu va a montart 5000 Mercadona en sus casi 2000 tiendas) con una potencia del cargador de 22 kW. Tiempo:  27'
• High Power (Punto de carga rapido) con una potencia del cargador de 50 kW. Tiempo:  18'
• Supercharge de Tesla con una potencia de cargador de 250 kW (En 15' 275 km, aunque la propaganda dice que menos que la gasolina, realmente necesitaría unos 45' para una autonomía similar) Tiempo: 4'
  

Si aumentamos la capacidad de las baterias - Autonomía del vehículo tenemos que aumentar en la misma proporción los tiempos de carga.

Como vemos el tiempo de carga es un problema pues con la instalación casera podemos necesitar unas 20h para cargar la bateria de un i3, y para hacerlo en un tiempo razonable unas 4 ó 5 horas necesitamos modificar el contrato y hacer una instalación eléctrica especial. 

Para una autonomía de 900 km necesitaríamos entre 15h y 60h dependiendo del cargador.

Pese a que las baterías de los vehículos eléctricos trabajan a un voltaje elevado, las intensidades que necesitan son altas. Recuerde que a mayor voltaje mayor protección del aislante de los conductores (mayor calidad y mayor grosor) y a mayor intensidad mayor diámetro de los conductores.

En el caso extremo de una carga instantánea se necesitaría una potencia infinita.

ELECTROLINERA

Veamos un ejemplo de electrolinera del futuro, con cargadores del tipo Superchange de Tesla. Para unos 800-900 km necesitaríamos entre entre 3 y 5 veces más tiempo. Por lo que con el modelo actual de repostaje harían falta unas 4 veces más de electrolineras o las actuales deberían de tener  4 veces más de "surtidores". Así lo que son 6 surtidores se convertirian 24 enchufes que supondrían 6 MW de potencia, una barbaridad que es inviable

 

La velocidad de carga tampoco será el problema pues hay ya modelos que proporcionan potencias de hasta 500kW con refrigeración de los conductores, el problema es la capacidad del conjunto y la simultaneidad que necesita potencias desorbitadas.

Resumiendo el modelo actual de repostaje centralizado  no es viable, el modelo tendría que ser distribuido, y seguramente lo ideal para suministrar a dicho modelo sería la generación también lo fuera.

UN EJEMPLO

Para los 30 vehículos del Eco Rally de Castellón de 2022 fue necesario instalar electrolineras con una potencia total de más de 250 kW, con una simultaneidad de 0,5; distribuidas en:

• 17 tomas de (2×7,4 kW) => 1h20 de recarga para 80km
  
•  2 tomas de 100 kW. => 8' de recarga para 80km

La importancia de la potencia necesaria para la prueba hizo que  El Corte Inglés de Castellón tuviera que dar acceso a sus transformadores para suministrar potencia a parte de las estaciones de recarga.

 

Tampoco es casualidad que no gane el que antes llegue sino quien menos consuma, lo cual nace del hecho del tiempo de recarga y de la potencia limitada de las estaciones de recarga