Tipos de vehículos eléctricos: características, funcionamiento y ejemplos de coches eléctricos

Los métodos alternativos de transporte se han afianzado con la presencia de varios tipos de coches eléctricos modernos. Los modelos vanguardistas son menos agresivos con el medioambiente y permiten el uso de energías limpias; ¿pero qué tipo de motor usan los autos eléctricos? ¿Cómo funcionan y quién los fabrica? Aquí, una amplia mirada de los distintos tipos de vehículos eléctricos y sus características.

Vehículos eléctricos de batería (BEV)

Conocidos también como vehículos eléctricos totalmente puros, los automóviles eléctricos de batería están fabricados sin tanque de gasolina, motor de combustible ni tubo de escape. Cuentan con una batería totalmente recargable que se alimenta al conectarse a la red eléctrica de un punto de carga público o en el hogar.

La batería, compuesta de litio, también se carga con el proceso conocido como “frenado regenerativo”.  A diferencia de  los automóviles a diesel, que pierden calor y energía cuando están frenados, en un semáforo por ejemplo; los BEV son uno de los tipos de vehículos eléctricos que desvía esa energía para aprovecharla y aumentar la carga útil de las celdas de la batería. En tales casos, el motor se comporta como un alternador y envía de regreso la energía a las baterías.

El funcionamiento del coche eléctrico depende del tamaño la batería. Las que cuentan con una gran cantidad de KWh permitirán un amplio rango de distancia y una mayor cantidad de viajes por unidad de cambio.

Con un tomacorriente estándar de 120 V, se puede conectar el cable de carga del coche eléctrico en casa para alimentar su batería. Apenas una hora de carga puede generar la cantidad de energía necesaria para que el BEV alcance entre 2 y 5 millas de distancia. Además cuentan con varios tipos de cargadores de coches eléctricos para usarlo en casa, para una carga rápida o para conectarse en los puntos de carga públicos.

Otra de las características de estos tipos de coches eléctricos es la posibilidad de suministrarles energía con un cargador rápido de corriente continua con los que se puede cargar en menos de una hora casi el 80% de la batería.

El Renault Zoe es uno de los más vendidos entre los tipos de vehículos eléctricos pequeños. Desde su lanzamiento en 2012, el modelo se ha actualizado con baterías más grandes y motores más eficientes. La nueva batería del modelo de 2019, cuenta con 52 KWh para ofrecer un alcance de unas 245 millas por cada carga, casi un tercio más de su versión anterior, mejorando el desempeño de estos transportes eléctricos urbanos.

Por su parte, la casa automotora Hyundai cuenta en su flota de vehículos eléctricos con el novedoso Hyundaio Leaf, cuya batería de 40 KwH puede brindar unos 147 caballos de fuerza y una autonomía de unos 389 km. Está dotado de una batería innovadora que acumula mucha más energía y ocupa el mismo espacio del vehículo. Hyundai lideriza la fabricación y el diseño de estas clases de vehículos eléctricos.

Vehículos eléctricos con extensión de rango (REEV)

Este es uno de los tipos de vehículos eléctricos que funcionan con una combinación de energía eléctrica y de combustible. Los coches eléctricos con autonomia extendida (REEV) generan bajas emisiones de Co2 y brindan beneficios ambientales y económicos gracias a la energía de su batería.

Se encuentran dotados de una unidad de energía auxiliar (APU, por sus siglas en inglés) que consta de un motor de combustión interna de 5 a 10 litros, cuyo propósito principal es el de recargar las baterías primarias.

A diferencia de los otros tipos de vehículos eléctricos híbridos, el motor de combustión de los REEV no puede por sí solo impulsar al vehículo ya que no se encuentra conectado directamente a las ruedas. En ese sentido, el motor a gasolina cumple con su función de recargar la batería cuando está agotada o con baja energía.

El proceso de recarga se ejecuta de forma automática, apenas el sistema detecta la baja de energía, sin que intervenga el conductor. Una de las ventajas es que  se puede mantener el EV cargado sin la necesidad de contar con una estación de carga cercana.

Algunos de estos tipos de coches eléctricos, además de la alimentación que les genera el motor de combustión, pueden conectarse a una red doméstica para recargar la energía de las celdas de la batería. Esta también es una de las ventajas que ofrecen los coches eléctricos de autonomía extendida.

La empresa BMW ha apostado por este tipo de vehículos eléctricos con sus modelos i3 e i8. La batería del i3 se puede cargar hasta un 80% en unos 42 minutos y cuenta con un motor de 170 cv de potencia que le permite alcanzar velocidades de 100 khm. Su APU consta de un motor de 2 cilindros y 650 cm3, con un depósito de gasolina de 9 litros. La batería de 33Kwh le permite obtener una autonomía funcional de unos 300 km.

Vehículos eléctricos híbridos (HEV)

Los HEV son los segundos más populares de este tipo de vehículos eléctricos híbridos. Funcionan con un motor eléctrico y otro de combustión interna que se encuentran controlados por un sistema informático. De acuerdo con las velocidades, condiciones de manejo o la necesidad del consumo energético, el sistema puede “decidir” cual motor activar.

En velocidades bajas, por ejemplo, el motor eléctrico es el dominante quien impulsa al automóvil; pero cuando se requiere más potencia, entra en acción el motor de combustible, bien porque se requiera mayor velocidad o porque el vehículo esté más pesado.

De igual forma como los BEV, estos vehículos cuentan con el “frenado regenerativo” por lo que no es necesario enchufarlos para recargar las baterías. Son capaces de ofrece la autonomía y la potencia de los vehículos convencionales pero con la ventaja de una alta economía en el combustible y bajas emisiones que ayudan al miedo ambiente.

Entre los modelos más conocidos de estos tipos de vehículos eléctricos se destaca el Toyota Prius. El modelo cuenta con un sistema autorrecargable de 1.8L, con 4 cilindros en línea con 16 válvulas DOHC para que el conductor no tenga que enchufarlo jamás. También está dotado de los más avanzados sistemas de conducción para complementar las funciones de manejo en situaciones riesgosas que evite accidentes de tránsito.

El Ford Fusion Hybrid  del 2020 integra tecnología con diseño para ofrecer unos 188 caballos de fuerza a través de su motor 2.0L. Los ingenieros y mecánicos de Hyundai abocaron su talento en los planos y dibujos de motores para diseñar y construir un automóvil eléctrico totalmente amigable con el medio ambiente que permita reducir o la emisión de CO2 y, por consiguiente lograr un gran ahorro de combustible.

Vehículos eléctricos hibridos enchufables (PHEV)

A diferencia de los HEV, estos vehículos eléctricos se pueden conectar a una fuente de alimentación para cargar las baterías, por lo que no están restringidos al frenado regenerativo. Como el resto de los vehículos híbridos, cuentan con un motor eléctrico y otro de combustión; sin embargo, en estos tipos de vehículos eléctricos ambos motores pueden funcionar combinados para aumentar la velocidad, potencia y rendimiento del automotor. Ese es el significado de PHEV: un vehículo que combina varios tipos de motores eléctricos para coches enchufables.

El motor de combustión funciona de igual manera al de los automóviles convencionales, y su batería eléctrica se puede recargar también mediante el movimiento de las ruedas (ICE). Pueden alcanzar unos 80 km con el modo de conducción totalmente eléctrico, y gracias al desempeño de su motor a diesel pueden alcanzar distancias más largas que los BEV.

Además, permiten un ahorro de consumo de entre 30% y 60% de combustible menos que el de los vehículos a diesel; ya que su motor eléctrico cuenta con un paquete baterías más grande que le proporciona una mayor cantidad de kilómetros de conducción en tipo eléctrico.

Uno de los mejores ejemplos de vehículos eléctricos es sin duda el BMWi8. Este coche es considerado uno de los modelos más futuristas de entre los tipos vehículos eléctricos actuales. El auto puede alcanzar los 100 kmh en apenas 4,4 segundos. Cuenta con un motor de 3 cilindros 1.5 de combustible y uno eléctrico de 131cv. En modo eléctrico puede alcanzar velocidades de 120 km/h y unos 250 kmh con ambos motores combinados.

Vehículos eléctricos de pila combustible

En el mercado de los automóviles eléctricos existen varios tipos de motores eléctricos para coches amigables con el medio ambiente. Entre estos tipos de coches eléctricos que están disponibles en el mercado son los de pila combustible. Estos tipos de vehículos eléctricos utilizan una batería combustible de hidrogeno para su funcionamiento. A través de una reacción química del hidrogeno de la batería se genera la energía eléctrica necesaria para alimentar el motor o cargar la batería.

Entre las ventajas de estos vehículos eléctricos es que se pueden recargar de forma rápida con el hidrogeno de las estaciones de carga. El proceso no lleva más de cinco minutos y brinda la alimentación suficiente para una conducción autónoma de casi 500 km entre recargas., lo que implica un rendimiento superior a los de los BEV.

Esta tecnología aun se encuentra en desarrollo, y no son muchos los prototipos que la han implementado. Entre los más famosos se encuentra el modelo Nexo de Hyundai, uno de los vehículos eléctricos más innovadores del mundo.

Hyundai es de las más grandes empresas que saben cómo funcionan los autos eléctricos, ya que ha desarrollado prototipos de vehículos eléctricos desde 1998 y desde entonces ha evolucionado los modelos con nuevas tecnologías que brindan una mayor eficiencia. Entre las ventajas de estos tipos de coches eléctricos se destaca la nula contaminación que genera, por cuanto solo desecha agua; así como una autonomía superior al resto de los tipos de vehículos eléctricos del mercado.

Uso de EV en el mundo

Noruega es el país numero uno en el uso de estos tipos de coches eléctricos, con un total del 33% de las unidades del mercado mundial. Aunque se trata de un país productor de petróleo, el gobierno noruego ha concientizado la importación de reducir el impacto ambiental y, por lo tanto, ha impulsado el uso de energías limpias. En ese sentido, han proyectado y propuesto para el 2025 el objetivo de terminar con la venta de vehículos impulsados a diésel o gasolina.  

Entre las medidas adoptadas por el gobierno para el incentivo de compra y uso de estos tipos de autos eléctricos son la exención del pago en peajes y tasas de circulación o gastos de venta o por aparcamiento.

Por su parte, en 2019 Francia alcanzó a vender unos 185.000 coches eléctricos nuevos; mientras que Alemania escaló a los 395.000 vehículos; y Reino Unido superó las 170.000 unidades vendidas. Esto refleja que los conductores europeos se ha interesado en conocer la utilidad y funcionamientos del coche eléctrico y cuáles son los diferentes tipos de motores que impulsan los EV para tomar la decisión que más se adapte a sus deseos y necesidades.

De acuerdo con el Global EV Outlook 2021, el stock mundial de los distintos tipos de coches eléctricos tuvo un incremento de 43% en 2020 con respecto al año anterior. Aunque los conductores europeos prefieren los tipos de vehículos eléctricos híbridos enchufables antes que los de batería recargable; los BEV duplicó el registro de ventas en 2020.

En Estados Unidos el stock de vehículos eléctricos bajó un 23% en 2020, con unos 295.000 coches nuevos. En el caso de China, uno de los que dominan el mercado de estos tipos de vehículos eléctricos, subió de un 4,8% al 5,7% en ventas en 2020.

En definitiva, el uso de los distintos tipos de vehículos eléctricos se ha incrementado en los últimos años.  Lo que representa una alta conciencia de los conductores para conocer las características y clasificación de los motores eléctricos que alimenta e impulsan los distintos tipos de coches eléctricos disponibles en el mercado, y decidirse por el más adecuado con el medio ambiente y la necesidades de la vida moderna.