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Introducción a la movilidad eléctrica

Un poco de Historia

Primeros Vehículos Eléctricos

Muchos no lo saben, pero la movilidad eléctrica es tan antigua como la propia automoción. Durante el Siglo XIX las investigaciones en el fenómeno del electromagnetismo iban a revolucionar el mundo. Una de sus aplicaciones fue la de mover vehículos. Los primeros experimentos fueron los de Ányos Jedlik (1828), Sibrandus Stratingh (1834) y Thomas Davenport (1835). El primer vehículo eléctrico como tal fue una pequeña locomotora creada por Robert Davidson en 1838.

En la misma década Robert Anderson logró mover carruajes con motores eléctricos; aunque dependía de baterías que no eran recargables. Esa tecnología tardó en estar disponible hasta 1880, lo cual amplió la viabilidad de la idea. En Inglaterra el inventor Thomas Parker, uno de los artífices del tren suburbano eléctrico (el metro) de Londres, produjo el primer automóvil eléctrico en 1884. Empiezan a aparecer otros modelos en Alemania y en Estados Unidos poco después.

En torno a 1900 estos vehículos son una realidad cotidiana en ciudades como Nueva York; siendo muy preferidos frente a los toscos, ruidosos y humeantes vehículos a gasolina y a vapor. Sus clientes eran personas de clase acomodada, especialmente mujeres, que no tenían la necesidad de ir lejos por las limitaciones de la red viaria, prácticamente caminos rurales de tierra. Ferdinand Porsche, un empleado de la carrocera austriaca Lohner, presentó el primer híbrido en 1899, el Semper Vivus, y el concepto pasó a producción poco después.

Hasta finales de la primera década del Siglo XX los vehículos eléctricos llevaban la iniciativa, pero soplaba el viento de la Historia. El petróleo pasó a ser muy barato y ampliamente disponible, lo cual amplió las ventajas de los modelos de gasolina. Por otro lado, Ford empieza la producción en serie del Model T en 1908, reduciendo su precio y aumentando su accesibilidad a la clase media americana. Además, la invención del motor de arranque en 1912 eliminó la necesidad de usar la manivela y el carácter práctico de los coches de gasolina se acabó imponiendo. La movilidad eléctrica perdió su primera batalla, y para el inicio de la Segunda Guerra Mundial era una tecnología prácticamente extinta. En pocos años varios fabricantes pequeños produjeron híbridos y eléctricos, pero no fueron masivamente demandados por el mercado.

Vehículos Eléctricos en la Postguerra

Salvando casos puntuales como las necesidades que surgieron en el Japón de la posguerra, hay que esperar a mediados de los años 60-70 para volver a ver iniciativas que se saliesen del petróleo. Los conflictos derivados del Yom Kippur (1973) y la revolución iraní (1979) desencadenaron unas crisis energéticas en tiempo de paz que obligaron a la búsqueda de alternativas con más ahínco. Varios fabricantes hicieron sus pinitos con híbridos, eléctricos y pilas de combustible de hidrógeno, pero nada de eso llegó al público. En pequeñas series se comercializaron algunos modelos eléctricos con prestaciones y autonomías muy pobres, de uso eminentemente urbano.

El Resurgimiento en los 90

Entrando en los años 90, General Motors presentó el prototipo Impact en el Salón de Los Ángeles, un biplaza 100% eléctrico que cambiaba totalmente la mentalidad asociada a esta tecnología. Algunos legisladores consideraron que ya era el momento de presionar a los fabricantes para sacarlos a las calles, y surgió el Zero Emission Mandate en California: para seguir vendiendo coches en el estado más rico de EEUU era obligatorio poner eléctricos a disposición del público. Bajo el paraguas de esta legislación surgieron varios modelos de Ford, Toyota, Honda… y General Motors lanzó en serie limitada el EV-1.

Foto de RightBrainPhotography (Rick Rowen)

Fue una época ilusionante, pero breve, porque los fabricantes y el Gobierno de EEUU decidieron dejar de apoyar la electricidad y apostaron más por el hidrógeno. Entre eso, una producción limitada -y muy cara- de los vehículos, gasolina barata y poca concienciación del consumidor se revirtió todo. Los fabricantes empezaron a retirar esos vehículos de la circulación -pues se habían alquilado- y la mayoría acabó sus días en desguaces. Muy pocos sobrevivieron por las protestas de antiguos arrendatarios y colectivos ecologistas. La movilidad eléctrica perdió su segunda batalla.

Movilidad Eléctrica en el Siglo XXI

Pocos después, en torno a 2010, la oferta comercial de los eléctricos empieza a resurgir. Por otro lado, la tecnología híbrida era una realidad comercial desde 1997. En 2010 ya existía una notable oferta de híbridos en Toyota, Ford, Honda y General Motors, y en Japón y California se habían colado en las listas de superventas gracias a las políticas de incentivo. El duopolio de gasolina y gasóleo se rompió para siempre.

La introducción comercial del Nissan Leaf, Chevrolet Volt y Toyota Prius fue el principio de una tendencia de ventas que no para de ascender. A todo ello ayudó sin querer Volkswagen con el escándalo de las emisiones diésel en 2015, que ha puesto a numerosos países, regiones y alcaldías contra el gasóleo a ambos lados del Atlántico. Tesla, un pequeño fabricante de coches eléctricos de gama alta, es ahora una amenaza para los principales grupos automovilísticos. El sistema de cuotas implantado en China, que exige un porcentaje mínimo de ventas de eléctricos, marcará el camino a fabricantes y otras naciones desde 2019. Ya no hay vuelta atrás.

A día de hoy la oferta de modelos sigue creciendo, en una primera fase eran vehículos convencionales transformados, pero ya hay varios ejemplos de ingeniería hecha desde cero. Hasta han conseguido llegar a lo más selecto, como el McLaren P1, el Porsche 918 Spyder o LaFerrari. También compiten en la Fórmula 1 o el Campeonato Mundial de Resistencia (WEC), ambas categorías reinas del automovilismo deportivo.

La movilidad eléctrica hoy día

La movilidad tradicional liga al usuario a una red de venta de combustibles que los comercializa legalmente. En la movilidad eléctrica existe mucha más libertad, el usuario puede recargar en el hogar, trabajo, centros comerciales… Eso lleva a la aparición de actores que no están presentes en el modelo al que estamos acostumbrados.

Para la recarga más rápida y óptima es preciso un punto de recarga; que pueden funcionar a velocidad «lenta» (menor coste de disponiblidad) o «rápida», siempre y cuando lo soporte el sistema de carga del vehículo. Para hacernos una idea, un enchufe normal puede conseguir la misma autonomía en más de 12 horas que un punto de recarga a 16 amperios en 8 horas, o que un punto de recarga rápida en solo 45 minutos. A mayor velocidad de recarga, mayor es el coste; aunque algunos puntos de recarga rápida son gratuitos, no va a ser la norma general.

De momento la electricidad para uso en automoción no tiene diferente fiscalidad que para uso doméstico o empresarial, todo depende de la potencia contratada y el consumo desde la red. Si un punto de recarga funciona con energía renovable, como placas solares, prácticamente podemos mover vehículos con una contaminación que tiende a cero. Moverse con electricidad es entre cuatro y ocho veces más barato que usando combustibles convencionales, por lo que un precio más alto de venta queda compensado por un menor coste de combustible y menor coste de mantenimiento preventivo (revisiones) y correctivo (reparaciones).

El negocio ya no se reparte tanto entre fabricantes y la industria petroquímica. Se dedican a este negocio los gestores de carga, instaladores de puntos de recarga, fabricantes, empresas de alquiler por minutos, generadores de electricidad, etc. Es un ecosistema más variado y más competitivo, con una inversión adecuada se puede lograr electricidad incluso gratis -mediante autoconsumo-, mientras que el petróleo no se puede obtener de esa forma.

Tipos de vehículos eléctricos

En un vehículo tradicional la parte eléctrica se dedica únicamente a funciones auxiliares, como las luces, la gestión del motor o el equipo de música. Si existe un uso más intensivo de la electricidad podemos distinguir más categorías. En muchos vehículos convencionales se guarda más energía de la normal, con baterías de más capacidad, para poder alimentar los sistemas auxiliares con el motor de combustión interna apagado. Si se puede, esa electricidad acumulada se usa para volver a arrancar; en ese caso hablamos de microhíbridos.

Vayamos un paso más allá. Acumulando más energía en las deceleraciones se puede lograr un excedente para que un motor eléctrico alivie al motor principal del esfuerzo de mover el coche en situaciones puntuales; eso es un híbrido. En otras palabras, si tenemos dos tipos de motores para producir movimiento, y uno de ellos es eléctrico, se trata de un híbrido eléctrico. Esta tecnología es una realidad hoy día en varios modelos de venta masiva, aunque hay dos fabricantes del mismo grupo que han hecho una apuesta más fuerte que los demás, Toyota y Lexus.

Los híbridos pueden circular en algunas situaciones sin emitir gases, con los motores convencionales apagados o en retención, pero en distancias muy cortas. No se trata de una autonomía como tal, sino una consecuencia de su diseño. Equipándolos con baterías de mayor capacidad, que requieren una recarga de origen externo, pueden circular temporalmente como vehículos eléctricos; eso es un híbrido enchufable o «Plug-in». Pueden ahorrar mucho dinero en el día a día si se hacen el máximo de kilómetros en modo eléctrico, pero tienen un precio de adquisición notablemente más alto que en un híbrido normal. Por ello conviene hacer un estudio estimado de ahorro de costes antes de adquirir un modelo de este tipo. Puedes utilizar nuestra calculadora de ahorro para ayudarte en esta tarea.

Por último, tenemos los eléctricos puros, que circulan con motores eléctricos con energía que han recibido del exterior y carecen de tubos de escape.

Por otro lado, si el origen de la energía es un combustible que se va gastando, pero no hay enchufes, entonces hablamos de vehículos de pila de combustible, y usan fundamentalmente hidrógeno. Esta tecnología tiene mucha proyección de futuro, pero a día de hoy tiene muy poco recorrido comercial por sus elevados costes de adquisición y operación.

Una idea poco explotada por su elevado coste es el vehículo eléctrico de autonomía extendida, que utiliza un pequeño motor de gasolina como generador auxiliar. De esta forma, se puede alargar la autonomía de las baterías eléctricas en el caso de viajar o con desplazamientos imprevistos, pero no siempre con el 100% de las prestaciones originales. En un híbrido enchufable el protagonista sigue siendo el motor convencional, en un eléctrico de autonomía extendida tiene un papel secundario.

Las ventajas de la movilidad eléctrica

Suprimiendo las emisiones contaminantes de los tubos de escape aumenta la calidad de vida de los residentes de las zonas urbanas, donde vive la mayoría de la población mundial. Por otro lado, se reducen en una gran medida las emisiones de efecto invernadero por un uso mucho más eficiente de la energía. Mientras que un turismo compacto se mueve con unos 6 litros de gasolina cada 100 km, y uno diésel con unos 4,5 l/100 km, un eléctrico puede hacer lo mismo con el equivalente a casi 1 l/100 km . Solo por eso ya se limitan las emisiones de efecto invernadero y las nocivas para la salud.

Es cierto que los eléctricos y los híbridos llevan mucha menos energía a bordo, pero la usan de forma muchísimo más eficiente. Un motor tradicional puntero apenas aprovecha el 40% de la energía que recibe, ya que la generación de energía en una central es un proceso más eficiente que en un motor de combustión interna. En cambio, un motor eléctrico supera de largo el 90% de eficiencia.

Tampoco hay que olvidar que son muy silenciosos e invitan a una conducción más segura, con más anticipación y menos prisas. Los eléctricos producen un mayor bienestar para el conductor por la ausencia de ruidos y vibraciones; también evitan preocuparse del cambio de marchas y de futuras averías que, por diseño, jamás sufrirán. A esto último hay que añadir que el mantenimiento es muy económico porque los mecánicos tienen que trabajar mucho menos: carecen de aceite, embrague, bujías, inyectores, filtro de partículas, etc. Pueden ser hasta divertidos, en zona urbana su aceleración es lineal e intensa, aunque no tanto a alta velocidad y fuera de población; no invitan a circular por encima de los límites legales.

En la sociedad actual, tan dependiente de la energía y tan vulnerable a la contaminación y el efecto invernadero, la movilidad eléctrica es una necesidad acuciante, no una ocurrencia ecologista. Es más, la movilidad eléctrica traerá enormes externalidades positivas a nuestro modo de vida, como un sistema eléctrico más eficiente -aprovechan los excedentes de generación-, empleo más cualificado, mayor respeto medioambiental y una menor factura sanitaria por enfermedades cardiorrespiratorias, cáncer, etc. La contaminación se saca de los centros urbanos, y aunque se traslada al lugar de generación, netamente se reducen mucho. En países como el nuestro, con un gran peso de las energías renovables, esa reducción es más notable si cabe. Además, España tiene que importar casi toda la energía de origen fósil del exterior, lo cual hace al país dependiente; las renovables reducen dicha dependencia y la movilidad eléctrica la reduce aún más.

Las barreras

Aunque se están derribando poco a poco, siguen existiendo límites a superar. En el caso de los eléctricos, la red de recarga debe permitir desplazamientos cortos, medios y largos con mínimas pausas para el usuario; y a ser posible de forma económica y ecológica. Los elevados precios de las baterías están bajando por las economías de escala, facilitando el acceso al ciudadano medio a los vehículos más limpios. Los viajes largos implican recargas cada cierto tiempo, y han de ser rápidas (15-45 minutos), ya que pocos modelos pueden hacer más de 300 km sin recargar. Si bien esto puede ser una limitación para muchos conductores, lo cierto es que la mayoría de los europeos no realizan más de 100 km al día, y para viajes largos esporádicos existen alternativas como el alquiler, y algunos fabricantes ceden coches convencionales varios días al año, sin coste, para tener esa libertad.

También hace falta una mayor oferta comercial en diferentes segmentos, precios y niveles de prestaciones. Todas estas pegas son cada vez menos importantes; muestra de ello es que las ventas de híbridos y eléctricos crecen de forma estable y lo harán de forma muy intensiva a lo largo de la próxima década. Mientras tanto, el hidrógeno seguirá teniendo un papel secundario, va unos cuantos años por detrás.

Los poderes públicos llevan años animando a los pioneros a hacer crecer el parque de vehículos limpios con una fiscalidad más generosa, subvenciones, privilegios de circulación (carriles VAO o solo Bus) o de aparcamiento (exentos de ORA), etc. Si crece el parque móvil, aumentan los puntos de recarga, crecen las empresas de electro-movilidad y lo más importante: conciencian al ciudadano acerca de cómo moverse de la forma más sostenible posible.