Una de las situaciones cotidianas que más pereza nos suele dar, es la de ir a echar gasolina. En este post hablaremos de cómo los vehículos eléctricos son una propuesta disruptiva para esas situaciones cotidianas, ya que hacen posible recargar de forma habitual en el hogar mediante instalaciones de puntos de recarga. Como hemos comentado en otros post, la factura eléctrica se verá repercutida por estos puntos de recarga, pero ese gasto será compensado por la reducción en el coste de movilidad del vehículo.
Para poder conocer cómo funciona la recarga de un coche eléctrico es necesario clasificarla en los siguientes tipos:
Recarga Doméstica
La recarga doméstica aporta comodidad en el proceso, aunque lo ralentiza respecto a otro tipo de recargas que tardan menos tiempo en hacer ganar autonomía al vehículo eléctrico.
En una toma doméstica la comodidad es máxima, pero el tiempo necesario para ganar autonomía se maximiza. Se puede hacer la recarga en cualquier enchufe utilizando un cargador externo, con un máximo de 10 amperios. La recarga será lenta, pero aún más lo será llegar al 100% de la capacidad de carga. Es posible acelerar este proceso con una mejor instalación, normalmente de hasta 32 amperios, si tenemos un punto de carga instalado por instaladores electricistas profesionales especialistas en instalaciones de puntos de recarga.
Existe una fórmula para calcular aproximadamente la velocidad de carga:
Partiendo de la fórmula de potencia P = I * V, es decir, potencia (W) = intensidad (A) * voltaje (V) se puede obtener este dato.
Por ejemplo, recargar a 230 voltios (monofásica, que es lo más común en hogares) y 16 amperios de nuestro punto de recarga, nos da una potencia de 3.680 W o 3,68 kW (dividiendo entre 1.000 para obtener kilovatios). Hay que tener en cuenta que podría saltar el límite de potencia si se utilizan a la vez ciertos electrodomésticos mientras se carga un vehículo, por lo que habrá que contratar la potencia eléctrica que sea necesaria antes de hacer la instalación.
Por otro lado, el proceso en el que se transforma la electricidad en corriente alterna (CA) en continua (DC) implica una mínima pérdida; esto significa que aunque con los datos anteriores se podría hacer un cálculo de velocidad de carga de una batería vacía de 30 kWh en solo ocho horas y pico (30kWh/3,6kW = 8,33 h), siempre se recarga algo más lento de lo calculado teóricamente.
Además, en el propio vehículo existe un control electrónico, que cuanto más cargadas están las celdas de las baterías, más tiempo tardan en recargarse porque la intensidad va descendiendo con el fin de proteger la durabilidad de la batería. También afectan otros factores como las temperaturas extremas.
Recarga Doméstica
La recarga lenta no es la única opción para un vehículo eléctrico, es posible recargar a una velocidad superior; este tipo de recarga no suele ser viable para ámbitos domésticos debido a su elevado coste de instalación y de la potencia instalada. Tampoco es viable para todos los modelos de vehículos eléctricos; es el caso de los coches eléctricos más antiguos o los híbridos enchufables, que tienen baterías de poca capacidad. Existen tres tipos de recarga rápida:
- Recarga semi-rápida (quick-charge): 22 a 25 kilovatios
- Recarga rápida (fast-charge): 44 a 50 kilovatios
- Recarga super-rápida o ultra-rápida: 90 kilovatios o más
El elemento más lento es el que limita la velocidad de recarga, ya sea el punto de recarga, el cargador del coche o las propias baterías. Aunque las recargas rápidas no llegan al 100% de la velocidad de carga, consiguen llegar a niveles del 80% rápidamente, exceptuando esta característica, la ventaja respecto a un enchufe doméstico es mínima.
Según los fabricantes, un modelo que acepta recarga rápida puede cargar hasta el 80% en 15-30 minutos. Además, estas modalidades permiten los viajes a media distancia con menor número de paradas y de menos duración.
Hay que tener en cuenta que las recargas rápidas no son para uso habitual; son más agresivas con la electrónica y con las baterías, contribuyendo a su degradación. Son, sin embargo, necesarias para viajes a media distancia y para recargas con cierto grado de inmediatez. Además, las recargas a un ritmo superior a 50 kW, son soportadas por pocos modelos más que los Tesla, de gama alta y con baterías muy grandes. Se espera que en un futuro, lleguen modelos con baterías de capacidad mayor que soporten ritmos de carga muy elevados y faciliten los viajes.
Recarga Inteligente (Nocturna)
La situación óptima es cargar el vehículo eléctrico de forma nocturna en casa aprovechando que el sistema eléctrico tiene excedentes de generación nocturnos y conlleva a tarifas más reducidas; suponiendo un ahorro de la mitad del precio por kilovatio.
Gracias a la carga nocturna el sistema eléctrico español a día de hoy está preparado para soportar más de un millón de vehículos eléctricos a ritmos domésticos.
Además, la recarga nocturna favorece un menor impacto ambiental (aumenta el aprovechamiento de energía renovable) y contribuye a reducir los costes del sistema eléctrico.
Recarga Inversa (V2G)
Otra de las posibilidades de los vehículos eléctricos es la de utilizar el almacenamiento de energía de las baterías para dar electricidad al hogar donde se conectan para su recarga. En función del modelo y del tipo de instalación, será posible utilizar este funcionamiento llamado carga a la inversa. Con este sistema, por ejemplo, sería posible alimentar de electricidad a un chalé durante varias horas con el uso de electrodomésticos habitual con 24 kWh.
En definitiva, con las redes de carga inteligentes, se prevé que los usuarios de coches eléctricos contribuyan a la estabilidad de todo el sistema energético. ¿Cómo será posible? En momentos de alta demanda de energía cargarán más despacio o aportarán su propia energía para estabilizar la demanda. Dada esta situación, los usuarios serán recompensadas con cantidades pactadas, respetando un nivel de baterías mínimo. De la misma forma, el ritmo de carga será máximo cuando la red lo permita, evitando así sobrecargas. La conectividad desde los vehículos hacia la red eléctrica se conoce como vehicle to grid (V2G), o vehículo a red. Esta funcionalidad abrirá un mundo de posibilidades en el mercado cuando esté implementada en los modelos de coches eléctricos.