→ El autor de este documento es Juan Manuel Díaz Jiménez. Es responsable pericial de Miperito.es y profesor del CEAPS. Es Perito de Seguros en las especialidades de Vehículos Automóviles, Incendios y Riesgos Diversos y Embarcaciones, así como Comisario de Averías. Especialista en investigación electrónica y vehículos híbridos y eléctricos, aborda en la primera parte de este documento la clasificación de los vehículos a partir de su grado de electrificación y de cumplimiento de las directrices.
Al igual que sucedía hace algunos años con las siglas que nos íbamos encontrando en los vehículos y que determinaban una serie de características técnicas y equipamiento, que, incluso, a veces, no se correspondían entre fabricantes, como pudieran ser el ESP, SRS, TCS, DCI, CVT, etc., hoy en día nos enfrentamos a una revolución tecnológica basada en la electrificación de distinto grado en los vehículos automóviles.
Esta electrificación es fruto de políticas medioambientales que limitan las emisiones de gases contaminantes y que llevan aplicándose y endureciéndose desde hace más de 30 años, por lo que, aunque suene a nuevo, realmente estas medidas nos trajeron una serie de sistemas como los catalizadores, los filtros de partículas o los recirculadores de gases de escape, a los que estamos más que acostumbrados.
Actualmente, para conseguir cumplir las nuevas directrices medioambientales de forma óptima y económica se está utilizando la electrificación, pero no nos engañemos: realmente lo que se busca es la “pegatina medioambiental”, por lo que la gran mayoría de fabricantes sólo trabajan con el fin de que sus modelos superen el ciclo de homologación y con ello se cumpla la normativa. ¿Tiene sentido que un BMW X7 M60i, con motor de 8 cilindros, 530 hp, 2.375 Kg de peso y un consumo homologado de 13l tenga adhesivo ECO? Hay que revisar esa normativa.
Con el fin de superar los objetivos planteados por la Union Europea, se ha terminado por electrificar de diferente forma los vehículos, originando una gran diversificación dentro de las tecnologías incorporadas a los automóviles, ya que no se trata de incorporar una nueva pieza como un catalizador, sino que se han tenido que ir adaptando los vehículos existentes o bien se han diseñado nuevos automóviles, aportando soluciones y aprovechando al máximo las patentes de cada fabricante, por lo que encontraremos multitud de variantes. Los peritos de seguros debemos conocerlas todas como expertos y actualizados profesionales que somos. Sin más preámbulos vamos a conocerlas.
Clasificación de vehículos híbridos y eléctricos
Microhíbridos – MHD
Por extraño que parezca, se denominan (y publicitan) como microhíbridos, vehículos a los que simplemente se les ha incluido el sistema start-stop y están dotados de un alternador reforzado que, además de producir corriente con el motor de combustión, tiene la posibilidad de actuar como motor eléctrico y aportar algo de potencia (de 2 kW a 5 kW) extrayéndola puntualmente de la batería general de 12 V. Son vehículos que no son capaces de moverse únicamente de manera eléctrica, pero este sistema puede ayudar al motor de combustión a bajar las emisiones.
Híbridos Suaves – HEV Mild Hybrid
Estos vehículos igualmente incorporan como solución tecnológica un alternador reforzado, si bien, en este caso, de dimensiones más importantes y con una batería dedicada para su funcionamiento de entre 48 V a 100 V. Generalmente estos vehículos tampoco tienen la posibilidad de mover el coche en modo eléctrico y, si lo hacen, solo es a velocidad de estacionamiento y por un breve espacio de tiempo. Operan con potencias de entre 8 kW y 15 kW y aquí sí es más sensible la ayuda al motor de combustión, siendo notoria su función e-boost (aporte extra de potencia en aceleración) y kers (sistema regenerativo de frenada). En este tipo de vehículos el “alternador” tiene también la función de puesta en marcha del motor. A partir de baterías de 60 V ya contamos con sistemas denominados de Alta Tensión, con cableado color naranja y protocolos especiales de reparación.
Híbridos Puros – HEV Full Hibrid
Entre los vehículos híbridos encontramos todo un abanico de configuraciones técnicas, que van en función de la base de diseño inicial del coche. Podemos encontrar vehículos que han sido “hibridados” por sus fabricantes con la incorporación de máquinas eléctricas y que habitualmente van a ser instaladas justo a la entrada de una caja de cambios automática o CVT tras un motor común de combustión. También encontramos vehículos que desde la fase de diseño ya han sido concebidos para este tipo de tecnologías, por lo que equipan motores térmicos estudiados para un ciclo de funcionamiento eficiente fuera de la asistencia eléctrica y sus cajas de cambios automáticas. Ya sean de trenes epicicloidales, doble embrague o sistemas CVT, se incorporan internamente una o dos máquinas eléctricas. El abanico de posibilidades es tan amplio que, incluso, podemos encontrar vehículos híbridos con máquinas eléctricas en el tren trasero, que son totalmente independientes del motor de combustión, si bien en estos casos siempre suele tenerse, al menos, una maquina eléctrica a la salida del motor de combustión para cargar su batería de alta tensión con el vehículo detenido y para realizar el arranque del motor térmico.
Estos vehículos cuentan con máquinas eléctricas de una potencia superior a 15kW que suelen ir acompasadas al peso del vehículo y del grado de potencia total buscada, de hecho, existen vehículos cuya potencia máxima se consigue aunando un pequeño motor de gasolina sobrealimentado con una maquina eléctrica de tamaño generoso y que pueden llegar a brindar una cifra total de potencia momentánea de 225 Cv con un motor de 1.3 cc de gasolina, es decir, casi se iguala la potencia eléctrica a la térmica. No obstante, la capacidad de su batería exige que esta potencia solo esté disponible un corto espacio de tiempo en modo combinado y que en modo eléctrico solamente se pueda mover el vehículo a velocidades contenidas y con poco brío. Una vez más una muestra de marketing, donde se pretende vender un deportivo de bajo consumo, pero que en el uso efectivo del coche, ni tan deportivo ni tan bajo consumo.
En cuanto a baterías de alta tensión, los híbridos parten de capacidades brutas de 2 kWh y en los últimos modelos de gama alta llegan a 20 kWh, por lo que su autonomía eléctrica real se suele situar entre 3 km y 75 km.
Híbridos Enchufables: Plug in Hybrid Electric Vehicle – PHEV
Con un nombre que deja poco a la imaginación, ya sabemos que un PHEV es un vehículo híbrido que posibilita la carga de su batería de alta tensión desde un punto de suministro eléctrico convencional. Un hibrido enchufable, conceptualmente, no es más que un vehículo híbrido al que se le ha instalado un conversor-transformador de tensión interno para posibilitar que podamos cargar su batería de alta tensión de corriente continua desde la red eléctrica convencional de corriente alterna y 220 V.
Estos vehículos, en su mayoría, portan baterías de alta tensión de mayor capacidad de las de su equivalente no enchufable o a la de otros modelos híbridos de la misma gama de otras marcas competidoras. La autonomía típica de un vehículo PHEV de gama media ronda los 40 kilómetros reales, por lo que puede ser una opción interesante para cierto tipo de conductores que usen el coche para trayectos cortos y dispongan en su casa de punto de carga. Las capacidades útiles de batería rondan los 10 kWh para gama media con unas potencias de carga de batería sumamente bajas, de entre 2,4 kW y 7,2 kW, por lo que estamos ante un producto comercialmente atractivo, pero que en la realidad solo encaja a un público minoritario, eso sí, pegatina medioambiental asegurada, aunque cuando llegues al centro de la ciudad ya lo hagas con un motor de combustión. Estos vehículos son muy criticados por propietarios de vehículos 100% eléctricos, ya que sus usuarios acostumbran a colapsar innecesariamente y por excesivo tiempo, debido a la baja potencia de recarga, los escasos cargadores públicos gratuitos.
Eléctricos de autonomía extendida: Range Extended Electric Vehicle – REEV (BEV+REX)
Desde un punto de vista conceptual, un vehículo de autonomía extendida no es más que un vehículo eléctrico que tiene la particularidad de poseer un motor térmico que hace las veces de generador de electricidad cuando se está agotando su batería de alta tensión.
La transmisión de par a las ruedas se realiza directamente por la máquina eléctrica y no hay conexión física entre el motor de combustión y las ruedas, por lo que este tipo de vehículo siempre se mueve en modo eléctrico.
Cabe aclarar que los motores térmicos utilizados son siempre de escasa potencia y no tienen como misión principal el uso del vehículo con combustible fósil tras agotarse la batería de alta tensión, de hecho, si esto sucede, en muchos casos el vehículo no es funcional y en otros lo es, pero con un nivel de potencia mínima. En cuanto a la capacidad de la batería, es escasa con autonomías medias de 100-150 km.
Ciertamente no hay muchos vehículos REEV en el mercado, pero es un concepto interesante, por ejemplo, para aquellas personas que hagan poco kilometraje diario o que vivan en zonas con escasa infraestructura de recarga. Ejemplos de este tipo de vehículos son el Opel Ampera, Chevrolet Volt o BMW I3 REX, aunque estos automóviles han dejado de comercializarse en España y solo se encuentran de ocasión o importación. Actualmente muchos fabricantes están publicitando sus vehículos híbridos enchufables como eléctricos de autonomía extendida, algo que es totalmente falso. La clave para distinguir un vehículo eléctrico de autonomía extendida es que el motor térmico no tenga conexión a la transmisión.
Dentro de esta categoría de REEV podrían tener también cabida futuros modelos con tecnología de pila de hidrógeno, ya que estos vehículos son prácticamente un vehículo eléctrico dotado de un generador que produce energía eléctrica mediante reacciones químicas que almacena en una batería de alta tensión. El uso de estos vehículos de pila de combustible será similar al de un coche eléctrico, dotado por tanto de su conector de recarga, pero con la ventaja de tener un sistema generador adicional sin emisiones contaminantes.
Vehículos Eléctricos: Battery electric Vehicle – BEV
Por último, tenemos los vehículos eléctricos puros, que, a diferencia de lo que pudiéramos pensar, son los más sencillos de toda la clasificación.
Su sistema de propulsión depende exclusivamente de su batería de alta tensión, cuya carga puede ser suministrada por diferentes medios, desde enchufes domésticos de corriente alterna, hasta potentes cargadores de corriente continua.
En función del modelo y de su gama podremos encontrarnos un amplio abanico de características técnicas, potencias, autonomías y rendimientos, si bien lo más importante es que todos guardan, básicamente, un mismo esquema de funcionamiento.
A través del cargador-conversor interno del vehículo, se adecúa la energía eléctrica suministrada por el punto de carga para poder ser almacenada en su batería de alta tensión. Para su posterior uso en las máquinas eléctricas (motores-generadores), es necesario subir su voltaje hasta tensiones que van desde los 400 V a los 1.000 V en corriente continua y posteriormente adecuarlas a ondas trifásicas que son moduladas en función de las necesidades de velocidad y potencia demandada de la maquina eléctrica, utilizando para ello un conversor-inversor. Accesoriamente porta otros sistemas como son un conversor LDC, para proceder a la carga de la batería de servicio (12 V), y otros sistemas complementarios, como es la climatización del habitáculo, sistema de aclimatación de batería, dirección asistida, servoasistencia de frenada, etc.
