Estas son las ventajas que tienen los motores de los autos eléctricos

Y decenas de noticias más marcan que el futuro de la movilidad personal viene de la mano de la electricidad.

Más allá de las ventajas obvias, como no emitir gases a través de un tubo de escape y que generan un ruido de en promedio 5 dB menos que sus contrapartes a combustión, a nivel “performance”, estos motores no tienen mucho que envidiarle al invento de Christian Huygens en 1680.

Los días de los autos de combustión están contados. Las rápidas mejoras que se están dando en la tecnología de la batería favorecen a los motores eléctricos. En París, en julio de 1894, ni un solo automóvil eléctrico llegó a la línea de partida de la carrera Paris-Rouen (126 km), en parte porque necesitaban estaciones de reemplazo de baterías cada 30 km más o menos. Los automóviles eléctricos de hoy, propulsados ​​por baterías de iones de litio, pueden hacerlo mucho mejor. El Chevy Bolt tiene una autonomía de 383 km; Los fanáticos de Tesla condujeron recientemente un Modelo S por más de 1.000 km con una sola carga. El banco UBS reconoce que el “costo total de propiedad” de un automóvil eléctrico alcanzará la paridad con uno de gasolina el próximo año, aunque con pérdidas para su fabricante. Predice de forma optimista que los vehículos eléctricos representarán el 14% de las ventas mundiales de automóviles en 2025, frente al 1% actual. Otros tienen pronósticos más modestos, pero los revisan apresuradamente a medida que las baterías se vuelven más baratas y mejores: el costo por kilovatio-hora ha bajado de US$ 1.000 en 2010 a US$ 130 – 200 en la actualidad. Las regulaciones también se están ajustando. El mes pasado, Gran Bretaña se unió a una lista cada vez más larga de países exclusivamente eléctricos, y dijo que todos los autos nuevos deben tener cero emisiones para el año 2050.

Pero la electrificación tiene a la industria automotriz preocupada. Sus mejores marcas se basan en su herencia de ingeniería, especialmente en Alemania. En comparación con los vehículos existentes, los automóviles eléctricos son mucho más simples y tienen menos piezas; son más como computadores sobre ruedas. Eso significa que necesitan menos personas para armarlos y menos sistemas subsidiarios de proveedores especializados. Los trabajadores de la industria automotriz que no fabrican automóviles eléctricos están preocupados porque pueden ser despedidos en masa. Con menos partes que puedan fallar, el mercado de mantenimiento y repuestos se reducirá. Mientras los fabricantes de automóviles de hoy lidian con su costoso legado de fábricas antiguas y su voluminosa fuerza de trabajo, los nuevos participantes están mas livianos de cargas. Las marcas premium pueden destacarse a través del estilo y manejo, pero los fabricantes de autos de bajo margen y de gran volumen tendrán que competir principalmente en los costos.

Lo anterior suponiendo, por supuesto, que las personas quieran tener autos. Sin embargo, la propulsión eléctrica, junto con la tecnología de autoconducción, podría significar que el ser dueño de un auto se sustituya en gran medida por el “transporte como servicio”, en el que flotas de automóviles ofrecen viajes por demanda, es decir los autos se arriendan. Las estimaciones más extremas indican que eso podría reducir la industria hasta en un 90%. Muchos autos eléctricos compartidos y autodirigidos permitirían a las ciudades reemplazar los estacionamientos (hasta el 24% del área en algunos lugares) con nuevas viviendas, y permitirían a las personas realizar largos viajes mientras duermen.

Eficiencia

Primero, analicemos las ineficiencias del motor a combustión. Es sorprendente entender que por cada litro de combustible que compramos en la estación de servicio, solamente el 0,6% se utiliza para efectivamente trasladar al pasajero

Si bien son ineficientes, no es despreciable que los 25 automóviles de ruta más rápidos al momento llegan a velocidades de entre 329 y 434 km/h.

Pero los vehículos eléctricos, dada su cortísima trayectoria respecto de los de combustión ya logran una performance sorprendente en varios aspectos.

Los vehículos eléctricos producen un alto torque dando lugar a cifras de aceleración impresionantes. Es gracias al torque a bajas revoluciones, baja inercia, y altas “líneas rojas” en el velocímetro que los motores eléctricos tienden a utilizar cajas de velocidad de una única marcha en lugar de transmisiones complejas. Esto significa menos peso en el sistema de transmisión, mayor confiabilidad, y un aprovechamiento mayor de la aceleración al evitar cambios en caja.

Otro tema tiene que ver con la respuesta al acelerador. En particular en los autos de combustión las limitaciones físicas de las placas de acelerador redondas de giro central, y el hecho de que rotar la válvula de 5% a 15% da lugar a una superficie de apertura tres veces mayor, mientras que de 95% a 100% solo da lugar a un incremento de superficie de 1%. Con los vehículos eléctricos, la calibración del acelerador con la potencia de salida es simplemente reprogramación de software. Es decir que con un vehículo eléctrico, se puede obtener exactamente el resultado deseado para cada posición del acelerador.

Otro beneficio es la habilidad de utilizar el motor eléctrico para disminuir la velocidad del vehículo. Al permitir que las ruedas hagan girar el motor (y utilicen su inercia como rastra), el movimiento traslacional del automóvil carga las baterías en lugar de recalentar los discos y pastillas de freno. Esto significa menos desgaste en los frenos e inclusive la posibilidad de disminuir el tamaño de los calipers y rotores, reduciendo algo de peso.

Por último, hay que destacar la ventaja de que los “pack” de baterías que son altamente flexibles. Las baterías se pueden colocar de manera plana en el chasis para bajar el centro de gravedad, y pueden ser finas y de formas exóticas porque no requieren una bomba de combustible (que ocupa lugar) ni tampoco requieren que un líquido fluya por gravedad a la bomba. Además se pueden utilizar diversas ubicaciones de baterías en simultáneo. Aunque las baterías son pesadas actualmente, pueden ser empaquetadas de manera de maximizar el espacio interior del vehículo y minimizar el efecto del peso obteniendo un mejor andar.

Además de la performance, es clave destacar cuánto se reduce el mantenimiento de los vehículos eléctricos respecto de los de motores de combustión. Para tener una idea, un automóvil a combustión tiene más de 2000 partes móviles. Los autos eléctricos en cambio no tienen válvulas, transmisión, correas, cigüeñal, levas y pistones que son todas piezas que están sujetas a fricción y calor. En el auto eléctrico en cambio se calculan alrededor de 18 piezas.

En conclusión, además de las ventajas ambientales, que se van a ir dando al cargar vehículos eléctricos a medida que la matriz eléctrica pase a ser más limpia gracias a los grandes parques solares y eólicos, y las instalaciones solares de los ciudadanos, los autos eléctricos tendrán muchas ventajas en cuanto a su “performance” que hasta los más “fanáticos de los fierros” sabrán disfrutar, aunque nunca rugirán como el Ferrari 312 P de 1969 con su motor V12 de 3.000 cc capaz de producir una potencia de 450 hp a 10.800 RPM.