TECNOLOGIA DE VANGUARDIA PARA UN MUNDO MAS ECOLOGICO

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Ya está próximo a llegar el BMW i3, el primer auto 100% eléctrico de BMW. No sabemos la postura oficial de BMW México acerca de si se venderá aquí pero me parece probable que si ya que es ideal para ciudades como el DF y han estado trayendo los prototipos eléctricos del MINI y del Serie 1 a pruebas en el DF.

Es un auto verdaderamente interesante porque tiene innovación tremenda en su construcción. El carro es básicamente una cabina de fibra de carbono ultra ligera (life module) montada sobre una plataforma de aluminio (drive module) logrando un peso mucho menor que otros autos eléctricos. Para darles una idea - pesa unos 300kg menos que un Nissan Leaf. 

 

El relativamente bajo peso (comparado sobre todo con otros eléctricos) permite ofrecer un manejo bastante deportivo. La distribución de pesos es 50/50 entre los ejes delantero y trasero como debe ser en un BMW y la tracción es trasera. El coche acelera de 0-100 en poco más de 7 segundos y recuerden que - a diferencia de un motor de combustión interna - el desempeño no se ve afectado por la altura así que en el DF será prácticamente tan rápido o más que un GTI o un MINI Cooper S. Además los eléctricos dan el 100% del torque desde 0 RPM (es decir, una patada tremenda al acelerar). Eso si, está gobernado a 150 kph únicamente de velocidad máxima.

El rango de las baterías de unos 140-170 kilómetros por carga y se cargan en unas 4 horas (a 220V) o en unas 12 (a 120V). Más que suficiente para la ciudad para el 95% de los conductores. Además habrá la opción de un pequeño motor de combustión interna (es el de una moto BMW) que recarga las baterías a partir de un pequeño tanque de aproximadamente 15 litros agregando unos 150 km más. Esta opción será con costo (estimo unos 30-40 mil pesos).


 

Breve historia de los autos eléctricos

Breve comentario 
Hoy ya avanzado el siglo XXI somos testigos de poder ver una carrera de autos deportivos movidos exclusivamente por energía eléctrica y podremos seguir viendo muchas más a velocidades típicas a las que acceden los coches de algunas fórmulas menores con motores convencionales lo que demuestra un gran avance en las nuevas tecnologías y que permite que los coches eléctricos sean algo que aparezca en boca de todos y en las noticias pero no todo el tiempo aunque recurrentemente. 
Hay varias razones para el continuo interés en estos vehículos: Por empezar los coches eléctricos generan menos contaminación que los habituales derivados del petróleo como la gasolina o el gasoil por lo que son una alternativa ecológica a los vehículos con motor a explosión, especialmente en las grandes ciudades. 
En el mercado automotriz y en el mundo del automovilismo deportivo hoy está poblado decoches híbridos, ¡hasta la Fórmula 1 este año empezó a correr con motores eléctricos bastante potentes acoplados al motor "convencional"! Pero convengamos que cualquier noticia sobre los vehículos híbridos generalmente incluye a los vehículos impulsados por electricidad ya que es el complemento obligado. Pero una cosa es el motor híbrido y otra cosa es el motor eléctrico a secas. 
Para llegar a este estadio de la tecnología hizo falta un largo proceso de pruebas y errores, de aprendizajes y como resultado se produjeron innovaciones que aún continúan y, seguramente, continuarán hasta conseguir el fin de tantos esfuerzos: un motor poderoso, seguro y de gran rendimiento que dé lugar a una nueva concepción de autos ecológicamente irreprochables y amigos del medio ambiente pero capaces de darnos un placer en lo deportivo. 





La evolución de los "eléctricos puros" 




Ya no es como antaño cuando la única manera de proveer electricidad al motor se hacía mediante las pesadas baterías de acumuladores de plomo-ácido sino que ahora son propulsados ​​por pilas de combustible, generalmente de iones de litio, mucho más ligeras y menos contaminantes y reciben tanta atención en este momento en las noticias como los propios coches. 
Por el contrario un coche eléctrico es un vehículo propulsado por un motor eléctrico en lugar de un motor de gasolina al que reemplaza totalmente y desde el exterior, es probable que no tenga idea de que el coche es eléctrico. En la mayoría de los casos, los coches eléctricos son creados mediante la conversión de un coche con motor de gasolina y la gran diferencia es el hecho de que es muy silencioso además de otras ventajas. 




Bajo el capó, hay muchas diferencias que separan a los impulsados por los combustibles provenientes de los fósiles, es decir de fuentes no renovables y que tarde o temprano desaparecerán por agotamiento de esos recursos naturales de los coches eléctricos: 
*El motor de gasolina es sustituido por un motor eléctrico . 
*El motor eléctrico recibe su energía de un controlador . 
*El controlador obtiene su energía de un conjunto de baterías recargables . 
*Un motor de gasolina, con sus conductos de combustible, los tubos de escape, las mangueras del líquido refrigerante y el colector de la admisión, tienden a parecerse a un proyecto de plomería, en cambio un coche eléctrico es definitivamente un proyecto basado en un más o menos complejo cableado con sus conectores. 






Breve historia 

Por esas cosas de la evolución tecnológica los vehículos eléctricos se encuentran entre los primeros automóviles construidos durante los años de iniciales de la industria automotriz. Si nos abstenemos de mencionar que el primer vehículo independiente en moverse fue uno que funcionaba con electricidad se construyó en la lejana década de 1830 en Escocia cuya fuente de energía no era recargable constituyendo un problema importante de nula resolución, el primer automóvil eléctrico real apareció en 1891, salido del taller de William Morrison, de Des Moines, Iowa. Para el año 1897, funcionaba una flota de taxis eléctricos en la ciudad de Nueva York y en 1900, el 28 % de todos los automóviles de los Estados Unidos funcionaban con electricidad. 




Por paradoja del destino, el primer vehículo que superó los 100 km/h fue un coche eléctrico conducido por el piloto belga Camille Jenatzy a la "tremenda" velocidad promedio de105,876 km/h, ¿la fecha? ¡1 de mayo de 1899! aunque algunas fuentes lo fijan el 29 de abril, lo cierto es que a un auto movido a baterías fue el que logró el mérito de superar esa "barrera" y en una fecha tan lejana. Como otra anécdota y por otra paradoja el primer coche en superar la siguiente barrera, la de los 200 km/h fue un vehículo movido a vapor controlado por Fred Marriot, en 1906, con un Stanley Steamer. 
No obstante el mundo del Automovilismo será dominado desde entonces por el otro tipo de motor: el de combustión interna alimentado por un líquido volátil llamado gasolina. 




(Este es el motivo del tema próximo que está en preparación) 


Así fue, poco después de ese auge de popularidad, el automóvil eléctrico entró en decadencia debido a que Henry Ford introdujo el Modelo T con motor a combustión fabricado en serie, lo que hizo que los automóviles comenzaran a ser más accesibles para las masas. Para el año 1920, el automóvil eléctrico casi había desaparecido y había sido reemplazado por automóviles que podían recorrer mayores distancias y más rápidamente con más energía. La rápida disponibilidad de la gasolina contribuyó a la transición al motor de combustión interna. 




La idea de un automóvil eléctrico para el ciudadano común resurgió en los sesenta pero no se puso de moda hasta entrada la década de los setenta cuando se comenzó a tomar conciencia ecológica acerca de la contaminación y tras la enorme crisis del petróleo de 1973. 
El primer vehículo eléctrico producido en serie fue el CitiCar de la Vanguard-Sebring, que salió en 1974. Este pequeño vehículo podía ir a más de 48 km/h y recorrer aproximadamente 64 km con la carga completa de sus baterías. Se fabricaron alrededor de 2.000. El CitiCar no era muy seguro, y en el año 1976 el fabricante dejó de construirlos. 





Los vehículos eléctricos fueron probados para otros usos. El Servicio Postal de los Estados Unidos compró alrededor de 350 Jeeps eléctricos para repartir el correo en 1975. Estos vehículos podían recorrer hasta 64 km y tenían una velocidad máxima de 80 km/h. Cada vehículo requería 10 horas de tiempo de recarga. Éste parecía ser un buen uso para un vehículo eléctrico: distancias cortas para recorrer en un período limitado de tiempo. Sin embargo, el programa fue discontinuado. 





En 1976, el Congreso de los Estados Unidos aprobó una ley para incentivar el desarrollo de vehículos eléctricos e híbridos. El objetivo de la ley era, en parte, mejorar la tecnología de baterías. Sin embargo, los grandes fabricantes no mostraron interés hasta 1988. Ese año,General Motors (GM) comenzó a aportar dinero para la investigación con vistas a la construcción de un automóvil eléctrico para un nuevo mercado de consumidores. Ese automóvil, denominado el EV1, se fabricó desde 1996 hasta 1999. El EV1 estuvo disponible para los consumidores de California para alquiler únicamente. Inicialmente, fue fabricado con una batería de ácido-plomo. En 1999, GM cambió a la batería de níquel metal hidruro(NiMH), que se recargaba mejor. 




Pronto se sumaron otros vehículos eléctricos al EV1. El Toyota RAV4 EV, una versión enchufable del popular vehículo deportivo utilitario pequeño, fue probado en Japón a mediados de la década de 1990 y comercializado en California. Las empresas pudieron alquilar el RAV4 EV entre los años 1997 y 2000. De 2001 a 2003, Toyota dispuso el automóvil para alquileres personales en los Estados Unidos, con la concreción de algunas ventas en 2002. No obstante, para el año 2003, el RAV4 EV fue discontinuado. El RAV4 EV alcanzaba velocidades de hasta 130 km/h y tenía un alcance de 130 a 190 km. Utilizaba baterías de NiMH. 






Muy pocos de estos modernos vehículos eléctricos de primera generación todavía existen; la mayoría de los EV1 fueron recobrados por GM y destruidos. Sin embargo, algunos de los RAV4 EV permanecen en funcionamiento y en circulación. No existen vehículos eléctricos nuevos en el mercado automovilístico mundial en este momento. No obstante, la mayoría de las automotrices planean ofrecer vehículos eléctricos en el futuro cercano. 



Pero...(Siempre hay un pero...) 

Las baterías siguen siendo un gran problema para los vehículos eléctricos. Desarrollar esta tecnología para que funcione a un nivel que complazca a los consumidores es un tremendo obstáculo. Las baterías deben tener la capacidad de hacer ciertas cosas de manera adecuada. Deben conservar la carga suficiente para permitir que el vehículo recorra una distancia útil. Deben tener la capacidad de generar suficientes caballos de fuerza para que el motor pueda ser utilizado en el mundo real. Deben recargarse de manera relativamente rápida. Y el costo de reemplazo de baterías debe ser razonable. Todo sin mencionar que deben ser lo más livianas posibles. 

Los primeros vehículos eléctricos modernos utilizaban baterías de plomo-ácido de 12 voltios, que es el tipo de acumulador utilizado actualmente por la mayoría de los automóviles. Esto presentaba problemas importantes. Generar la energía suficiente para un vehículo requería grupos de baterías. Por ejemplo, el EV1 utilizaba 26 baterías, agrupadas en forma de una T bastante grande debajo de la carrocería y de la parte trasera del automóvil. Un sola batería de acumuladores con placas de plomo para un arrancar un automóvil de de 55 A de capacidad pesa aproximadamente unos 21/23 kg; en consecuencia un grupo de 26 de estas baterías pesa casi 600 kg o más. 





Otra baza es que la capacidad de reserva en las baterías plomo-ácido es limitada, por lo tanto los primeros vehículos eléctricos tenían un alcance de sólo 80 km antes de necesitar una recarga pero eso no es todo: las baterías tardan de cuatro a diez horas para cargarse completamente y esto significa dejar al automóvil fuera de servicio por largos períodos. 
Este tipo de baterías necesitan ser reemplazadas cada tres o cuatro años, por un costo de aproximadamente u$s 2.000 en 2007. Al igual que otros tipos de baterías, el clima frío disminuye la energía de las baterías de plomo-ácido por lo que los vehículos eléctricos tienden a ser menos efectivos en lugares con inviernos muy fríos. 

Una mejora fue el cambio a baterías de níquel metal hidruro (NiMH) a fines de la década de 1990. Estas baterías conservan mucha más energía que las baterías de ácido-plomo y proporcionan al automóvil mayor alcance y potencia. Sin embargo, igualmente son necesarios los grupos de baterías, las baterías NiMH son igual de pesadas que las baterías habituales y su tiempo de recarga es equiparable con el de las baterías de plomo-ácido. Además, las baterías NiMH tienen una gran desventaja: son mucho más caras de reemplazar (su costo es de u$s 12.000 a u$s16.000 en 2007). Esto se debe a la cantidad de baterías necesarias para generar la energía suficiente para que el vehículo funcione. 







La siguiente generación de baterías fue la batería de ion de litio (Li-ion). Estas baterías son muy densas energéticamente, lo que significa que con un peso bastante más liviano pueden conservar la misma energía que conservan las NiMH. Las baterías Li-ion pueden recorrer distancias mayores con la misma carga y, otra ventaja fundamental, se recargan más rápidamente. Todos los nuevos vehículos eléctricos en desarrollo desde entonces utilizaron baterías Li-ion. 






Estado actual de los vehículos eléctricos 

A fines de la década de los '90 y a principios de 2000, parecía que el automóvil eléctrico se convertiría en una realidad pero las limitaciones de la tecnología de las baterías eran excesivas. Los híbridos se volvieron una alternativa muy popular, por lo menos como recursos provisorio. La industria automotriz mantiene su compromiso con los vehículos eléctricos. Los expertos creen que los avances en las baterías Li-ion resolverán muchos de estos problemas y que los consumidores tendrán una idea diferente de los vehículos eléctricos. 

Existen muchos vehículos eléctricos en desarrollo en todo el mundo. Las principales automotrices japonesas han anunciado que tendrán líneas de automóviles eléctricos en el mercado en el futuro cercano. 
Mitsubihi ha diseñado y producido el MiEV Evolution 





También BYD, fabricante chino de baterías y de coches híbridos, está trabajando en un vehículo eléctrico denominado F3-e. 




Algunos de los vehículos eléctricos nuevos serán más grandes, para adaptarse a los consumidores en los Estados Unidos. 



Los otros contendientes eléctricos 

En el plano deportivo los japoneses de esta gran terminal han contribuido con el Mitsubishi MiEV Evolution que es un poderoso prototipo preparado para correr en el reto del Pikes Peak International Hill Climb, la carrera de trepada más famosa del mundo que se corre anualmente en las desafiantes alturas de la montaña de Colorado. 
Hasta el momento ha habido tres evoluciones de este deportivo de pura raza...eléctrica, cada año con más potentes motores pasando de los 322 CV iniciales a los 536 CV de los dos últimos prototipos conseguidos con tres motores acoplados (Otro próximo tema en preparación) 


Mitsubishi MiEV Evolution 2012 


Mitsubishi MiEV Evolution ii 2013 
 

Mitsubishi MiEV Evolution iii 2014 

El Lola-Drayson B12/69 EV 



Otro de los últimos coches de carreras totalmente eléctricos es esta bestia que desarrolla más de 850 hp, el Lola Drayson B12 / 69EV , un coche que supera los 350 km/h y lo podemos ver en acción en el siguiente video: 

Sus baterías son del tipo Litio ion Fosfato cuyas celdas acopladas alcanzan los 750 V y 400 A, capacidad de 30 kW/h con un controlador provisto del software por CAN 
Naturalmente, su principal debilidad es el tiempo de funcionamiento a plena potencia que está limitado a 10 ó 15 minutos. 
Acelera de 0 a 100 km/h en 3 s y a los 5 s ya acelera a más de 160 km/h. 
Este auto es el proyecto de la Drayson Racing Technologies y se basa en el prototipo Lola B10 LMP con motor Judd de 5,5 litros que funcionaba con biocombustibles, naturalmente la adaptación comenzó con el reemplazo de ese motor por uno eléctrico de flujo axial y 200 kW de potencia. 





Obviamente no es un coche a producirse en serie ni siquiera para que participe en alguna prueba de Endurance sino que es un coche utilizado para desarrollar tecnologías y sistemas en el sistema motriz para ser utilizados en una amplia variedad de proyectos futuros para los caminos y en la competencia deportiva apostando a la filosofía de usar la pista de carreras como un laboratorio para esos desarrollos de las tecnologías aplicadas a los coches eléctricos de nueva generación. 

Un potente Auto estadounidense, Tesla Model S, que con su batería de 85kWh puede recorrer hasta 426Km y tiene una aceleración de  de 0 a 100 km/h en 4.4 segundos y  una velocidad Maxima de 200km/h.

 

Ademas,  Tesla Model S es totalmente eléctrico, no produce emisión de gases y su batería se recarga en aprox. 45 minutos, con la opción de cambiar sus baterías para poder continuar nuestro viaje.

Aunque promete ser líder en una nueva generación de autos eléctricos o alternativos, seguramente no sera sencillo ya que el precio del mismo es muy alto y la opción para recargar sus baterías es por medio de una estación ya que necesita una toma “no estándar” de 480v.

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