Vivimos tiempos de cambios. Todas las noticias parecen predecir que el motor de combustión tendrá que ir dejando paso de forma paulatina a nuevas formas de motorización. En la actualidad están conviviendo diferentes modalidades, como los coches híbridos, los de pila de hidrógeno, o los eléctricos.
Hoy tocamos un tema que cada día que pasa gana en popularidad. ¿Cuál es el consumo de un coche eléctrico, y su autonomía real? ¿Es más económico llenar el tanque de un coche diésel o de gasolina o la batería de un eléctrico?
Como las opciones son tan numerosas, el usuario puede encontrarse ligeramente perdido a la hora de afrontar la compra o el renting de un vehículo nuevo. Por esta razón, en este post haremos una guía definitiva para entender el consumo del coche eléctrico, su autonomía y peculiaridades.
¿Preparad@? ¡Allá vamos!
El coche eléctrico emplea estas unidades
Esto ya es una costumbre en el blog de Soluty Renting. Empezamos pro el principio. ¿Qué unidades se emplean cuando queremos entender el consumo del coche eléctrico? Pues, principalmente, el kW (kilovatio), que es el a misma unidad que luego se convierte a cv (caballos de vapor) en los vehículos de combustión para expresar su potencia.
Como puedes ver, la unidad clave es la misma. Ahora bien, a partir de ahí habrá similitudes, como a la hora de medir la autonomía o el consumo, pero todo girará alrededor del kilovatio.
Y antes de entrar en materia, definamos las unidades básicas:
- Newton (N): fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto de 1 kg de masa.
- Julio (J): es la unidad que se emplea para medir la cantidad de trabajo realizado a través de la fuerza constante de un newton a lo largo de un metro de longitud enfocado en la misma dirección que la fuerza.
- Vatio/Watt (V): es la unidad de potencia eléctrica del Sistema Internacional de Unidades. El vatio mide la velocidad a la que puede transformarse la energía.
- Kilovatio (kW): se emplea habitualmente para expresar la potencia nominal de motores, herramientas y máquinas, esto es, la potencia máxima demandada en condiciones normales. Muestra la potencia máxima soportada, que puede diferir de la real por las fluctuaciones de la corriente o al uso. Equivale a 1000 W
El kilovatio (kW) medida de potencia
Como acabamos de ver, la potencia del motor se mide en kilovatios. Cada kilovatio (kW) equivale a 1,34 cv. Si te interesa hacer la conversión, puedes hacerlo a través de nuestro artículo de kw a cv.
Por lo tanto, la propia potencia en cv que estamos acostumbrados a tratar, es una conversión desde la potencia máxima soportada expresada en kW.
En el caso de los coches eléctricos (EV o PEV), la potencia no se convierte, y se habla siempre de kilovatios.
Capacidad de la batería - El kilovatio hora (kWh)
Ya hemos entendido que, en el caso del coche eléctrico, no haremos conversiones y que todo girará en torno al kW. Con la capacidad de la batería ocurre lo mismo, y empleamos el kWh, o kilovatio hora. Esta unidad hace referencia a la cantidad de energía que puede almacenar la batería de nuestro vehículo cuando su carga está completa.
Del mismo modo que el depósito de un coche de gasolina o diésel tiene una capacidad que medimos en litros, con el coche eléctrico mediremos en kWh.
El consumo kWh/100 km
Siguiendo con la misma cadena de razonamientos, el consumo del coche eléctrico se medirá empleando el kWh y la medida en km a la que estamos acostumbrados, los 100 km. Si cuando medimos el consumo de un coche con motor de combustión empleamos la cantidad de combustible necesaria (media) para recorrer 100 km, con el coche eléctrico haremos la misma cuenta, pero con kilovatios hora (kWh).
Potencia de recarga en kilovatios (kW)
En el caso de la potencia de recarga, punto en el que luego profundizaremos, volveremos a hablar del kilovatio, expresado como la cantidad máxima de corriente que podemos “verter” a la batería del vehículo desde el cable de recarga.
Cómo desarrolla su potencia un coche eléctrico
El caso de los coches eléctricos es un poco especial si lo comparamos con los vehículos a gasolina o diésel, que necesitan revolucionar su motor (sobre las 2500 rpm en el caso de gasolina y 1500 rpm en el de los diésel) para poder entregar su potencia máxima. Como decíamos, en el caso de los coches eléctricos, todo el par motor está disponible desde que pisamos el acelerador.
De esta forma, tenemos que, en el caso de los coches eléctricos, la aceleración es instantánea y la fuerza entrega el motor es similar en todo momento, por lo que no notaremos que hay una bajada de vueltas o pérdida de fuerza ya que, además, los coches eléctricos no disponen de caja de cambios.
¿Qué motorización es más eficiente realmente?
Conscientes de que entramos en un terreno espinoso, empezaremos sentenciando. Los estudios avalan a los vehículos eléctricos como mucho más eficientes en lo que a aprovechamiento de energía se refiere en comparación con los vehículos convencionales y los híbridos.
El ICE (Internal Combustion Engine) o vehículo convencional de combustión interna, sea gasolina o diésel, tiene una eficiencia media de un 25%. Esto significa que, de toda la energía introducida en forma de combustible en el vehículo, sólo el 25% se convierte en energía mecánica empleada para realizar el desplazamiento.
¿Adónde se va el 75% restante? Este porcentaje se reparte entre los rozamientos dentro del propio motor y los factores limitadores del rendimiento en los motores de explosión.
En el caso de los vehículos híbridos (HEV) que disponen de un motor eléctrico que apoya al convencional, la eficiencia energética aumenta hasta un 30%.
A continuación, nos encontramos con los híbridos enchufables (PHEV), cuya eficiencia se sitúa entre el 30% y el 49% según el uso dado al motor eléctrico.
Por su parte, el vehículo eléctrico, según la naturaleza de su carga (renovable o mix con gas natural, por ejemplo) tiene una eficiencia que oscila entre el 42% y el 77%.
Cómo funciona el consumo del coche eléctrico
Ahora que conocemos las unidades que emplea el coche eléctrico y conocemos su eficiencia, vamos a centrarnos en su consumo, para saber cuánto consume un coche eléctrico, el cálculo de su autonomía y la manera en que rellenan sus baterías.
¿Cuánto kWh consume un coche eléctrico? Media aproximada
El consumo habitual en el que se sitúa el coche eléctrico en sus diferentes modelos oscila entre los 12-20 kWh. Este cálculo, al igual que ocurre con los vehículos de combustión, se hace sobre el consumo que realiza el vehículo de media para recorrer 100 km.
Si recordamos que el kilovatio expresaba la potencia máxima soportada, el kWh, o kilovatio/hora, indica el consumo registrado de kilovatios en 60 minutos. Al igual que con los vehículos de combustión, el consumo final depende de multitud de variables, que van desde la física del propio vehículo, sus dimensiones, peso, aerodinámica, hasta la forma de conducir, la orografía del terreno, las condiciones meteorológicas, etc.
Así se calcula la autonomía real de un coche eléctrico
Si conocemos la capacidad de la batería de nuestro coche eléctrico y el consumo aproximado, podemos calcular cuánto consume para conocer su autonomía. Lo que haremos será dividir la capacidad (kWh) por el consumo medio (kWh/100 km) y multiplicar el resultado por 100.
Como ejemplo tomaremos los datos de un BMW iX1:
• Capacidad de la batería: 64,7 kW/h
• Consumo medio: 17 kWh
• Autonomía = Capacidad de la batería / consumo medio x 100
• Resultado = 380,58 km de autonomía
¿Cómo se carga un coche eléctrico?
Atención a este punto, porque tiene más miga de lo que parece. Para empezar, la carga no es uniforme, lo que dificulta los cálculos, ya que la capacidad de carga se mantiene estable hasta que llega a cubrir el 80% de la batería del coche eléctrico. El 20% restante, para evitar sobrecargas y el deterioro de la pila, se realiza a menor ritmo.
Por otra parte, a pesar de que le punto de carga informe de una capacidad concreta, nuestro coche tiene también una capacidad de carga limitada. Esto es, si el punto de carga consigue enviar 200 kW pero nuestro coche carga a un máximo de 75 kW, el máximo al que cargará será a 75 kW. Del mismo modo, si el punto de carga ofrece una potencia inferior a la capacidad de cargar de nuestro coche, la carga se adaptará (por ejemplo, nuestro coche que consigue cargar a 75 kW es enchufado en una red 3,5 kW, cargará a 3,5 kW).
Nota: Como tendremos que adaptar la carga a las posibilidades existentes, apunta que lo ideal sería una potencia mínima de recarga de 7,2 kW, que es el equivalente a potencia entregada por un wallbox, y que consigue una carga completa alrededor de las 5-6 horas.
En el caso de los cargadores rápidos, su potencia mínima es 50 kW, habiendo opciones más potentes que llegan a los 100-150 kW. Por último, los cargadores ultrarrápidos, con 350 kW de potencia, pero con los que la batería de nuestro coche eléctrico se puede llegar a deteriorar.
Tipos de carga
Para cargar un coche eléctrico
- Carga convencional: con el enchufe habitual de casa, de 16 amperios y una potencia que va de los 3,6 kW a los 7,4 kW. Completa el ciclo de carga en unas 6 horas.
- Recarga semirrápida: con un enchufe especial de 32 amperios y una potencia de entre 11-22 kW. Completa el ciclo de carga en unas cuatro horas.
- Recarga rápida: con cargadores de potencia superior a los 50 kW, que consiguen cargar el 80% de la batería en poco más de 30 minutos. Como tal, requiere de una instalación extra, ya que exige un nivel de potencia elevado. Como decíamos, este tipo de cargas pueden ser perjudiciales para la batería, por el nivel de tensión entregado.
Corriente alterna vs corriente continua
Este punto es interesante. Los coches eléctricos cuentan con su propio convertidor interno, ya que no pueden cargarse con corriente alterna (CA), que es la que entrega un enchufe de casa o un wallbox. En su lugar, necesita de corriente continua (CC), que es la que nos encontramos en los cargadores. Esta es una de las razones de que los tiempos de carga en puntos de corriente alterna sean superiores.
Este convertidor, que conocemos como “cargador de a bordo” u “OBC” por sus siglas en inglés (On-Board Charger) es el elemento encargado de gestionar el flujo de electricidad que llega desde la red a la batería e inyectar potencia reactiva (la potencia reactiva hace referencia a aquellos aparatos eléctricos que utilizan bobinas que transforman la energía en campos electromagnéticos. Se mide en kVArh). Esta potencia se vuelca nuevamente en la red gracias al factor de potencia (FP) del convertidor. Del mismo modo, el OBC también se encarga de adaptarse a los diferentes tipos de cargador y red eléctrica, sea esta monofásica o trifásica.
¿Cuánto cuesta llenar la batería de un coche eléctrico?
En este punto no entraremos en cifras concretas porque las tarifas llevan un tiempo experimentando una serie de vaivenes que dificultan el cálculo. Es decir, la propia tarifa, por la forma en que opera el mercado eléctrico, hace que unas horas sean más caras que otras, por lo que calcular el gasto es complicado. A esto hay que sumar que la carga no es constante, sino que a partir del 80% baja su intensidad.
Como tal, el cálculo, que es más sencillo de realizar en estaciones públicas, que acusan mucho menos el cambio de tarifas por franja horaria, sería dividir la capacidad de la batería por la potencia de la carga y luego multiplicar el resultado por el precio del kWh en el momento de la recarga.
Por ejemplo, si empleáramos una tarifa de 0,15 €/h general, un vehículo con una batería de 65 kWh enchufado a una toma de corriente de 5 kW tardaría en completar su carga 13 horas, con un coste final de 1,95 €.
Motor eléctrico vs combustión, ¿qué te conviene más?
Estos cálculos nos llevan a un tipo de pregunta que actualmente es complicada de responder ¿Qué conviene más al usuario, un coche eléctrico o un vehículo convencional de combustión? Hagamos una comparativa:
- Precio: los coches eléctricos son más caros. En principio, el sobrecoste debería acabar siendo compensado por la amortización en el consumo de combustible, pero en general está entre 5.000-15.000€ por encima de un vehículo convencional
- Coste del combustible: si bien el coche eléctrico no depende del combustible como tal, sino de la red eléctrica, el crecimiento en el precio de gasolina y, sobre todo, diésel, de los últimos meses, ha opacado a la subida del precio de la electricidad, que ha llegado a experimentar grandes picos en el coste del kWh, a pesar de lo cual, llenar la batería de un coche eléctrico puede costar una 5-6 veces menos que rellenar el tanque de gasolina o diésel.
- Por el contrario, el número de cargadores eléctricos es todavía muy bajo, y no existe como tal una infraestructura pública para cubrir una demanda creciente de cargadores.
- Autonomía y tiempos de carga: en este punto la combustión es imbatible y el coche eléctrico no ofrece una alternativa realmente asequible para aquellos conductores que cubran con regularidad grandes distancias. En el mismo punto están los tiempos de carga y la infraestructura. Si bien un coche de combustión puede tardar unos minutos en repostar, en el caso de los coches eléctricos, según la fuente de energía, podemos hablar desde minutos con un supercargador hasta horas con un cargador convencional.
- Reparaciones: los coches eléctricos no disponen de caja de cambios, ni filtros, correas, entre otros elementos propios de los vehículos convencionales, por lo que su mantenimiento es más sencillo y puede suponer, según cálculos estimados, un 25% menos de coste en comparación con coches diésel o gasolina.
- Aparcamiento y circulación por ciudades: en este punto, el todavía pequeño parque de vehículos eléctricos juega con ventaja. En las grandes ciudades que ya restringen el tráfico a los vehículos considerados más contaminantes, los coches eléctricos disponen de facilidades de aparcamiento y plazas con puntos de recarga.
- Impuestos: aquí nuevamente está en cabeza el coche eléctrico, ya que suele disfrutar de ventajas fiscales en el caso del Impuesto de Circulación.
Autonomía del coche eléctrico. Qué factores le afectan
La autonomía del coche eléctrico es uno de los mayores quebraderos de cabeza, como hemos visto, que tienen los conductores. Hay diversos factores que afectan a que los kilómetros recorridos por un vehículo eléctrico por el conductor medio puedan ser más o menos.
La capacidad de la batería
Como dijimos más arriba, la capacidad de una batería se mide en kilovatios-hora (kWh), lo que indica la capacidad de acumulación de la batería. Por lo tanto, a mayor capacidad (kWh) de la batería de nuestro vehículo, mayor autonomía, del mismo modo que un depósito de mayor capacidad de un vehículo de combustión lleno tendrá mayor autonomía que un depósito lleno de un vehículo de combustión con menor capacidad.
Carga del vehículo durante el trayecto
Como puede resultar obvio, a mayor carga lleve un vehículo, más le costará desarrollar la potencia para moverlo y hacerlo avanzar. El coche eléctrico no es una excepción, de manera que, si el coche va con todos los asientos ocupados, lleva carga en el maletero, en la baca, etc., le costará más moverse y consumirá más batería. También se puede ver comprometida la aerodinámica si, por ejemplo, llevas las ventanillas bajadas, un remolque con bicicletas…
Piensa para este punto en la batería de tu móvil y en cómo se descarga más rápidamente si tienes muchas aplicaciones en segundo plano, pasas mucho tiempo con videojuegos muy pesados, etc.
Conducción eficiente vs conducción agresiva
El estilo de conducción afecta también al coche eléctrico. La velocidad a la que pongas el coche, frenazos, arrancadas fuertes, maniobras bruscas, etc., suponen un mayor esfuerzo a la mecánica y al desarrollo de la potencia y estabilización del vehículo.
En contrapartida, una conducción más tranquila, respetando los límites de velocidad y sin maniobras bruscas, ayudará a tu coche, sea de combustión interna o eléctrico, consuma menos y, en consecuencia, disponga de una mayor autonomía.
Pendiente y estado de la carretera
Este punto ya no dependerá de nosotros, sino de la vía por la que circulamos. Su estado afectará a nuestra conducción y, por consiguiente, al consumo. Si se trata de una calzada en mal estado, nuestro coche irá más trastabillado, puede que tengamos que maniobrar más y la adherencia no será la misma, lo que afectará al agarre de los neumáticos y hará necesaria una mayor potencia.
Adicionalmente, una carretera empinada también exigirá mayor consumo para mover la masa del vehículo en una condición que resulta desafiante porque la fricción a vencer será mayor, está la fuerza de la gravedad y el viento, que vendrá en contra del vehículo, por lo que el esfuerzo para circular aumenta.
Por último, si estamos en una carretera repleta de curvas, la inercia del coche será menor y el frenado y la aceleración serán constantes, lo que aumenta la exigencia del motor para alcanzar la velocidad previa a tomar una curva.
El dichoso clima y el aire acondicionado/calefacción
A diferencia de los coches de combustión, un vehículo eléctrico necesita producir calor para la calefacción. Esto es así porque el motor eléctrico no genera calor, no está quemando combustible, no tiene una cámara de combustión, que es de donde aprovecha para extraer el calor que pasa al habitáculo cuando llevamos la calefacción encendida. Por el contrario, el coche eléctrico necesita de un sistema auxiliar, como una bomba de calor, que empleará la batería para funcionar, haciendo así bajar la autonomía.
Aquí dependiendo de cómo de moderno o de equipado esté el vehículo, se pueden realizar algunas prácticas como activar la calefacción de los asientos durante la carga del coche en un enchufe, para luego no tener que tirar tanto de la calefacción.
Con el aire acondicionado ocurre exactamente igual, el sistema tendrá que consumir batería para poder enfriarlo, haciendo así bajar la autonomía del coche y el número de kms que podremos recorrer.
¿Y cuándo empleamos los sistemas de climatización? Cuando así nos lo “exigen” las condiciones climáticas exteriores. Con respecto al calor, las baterías de los coches eléctricos llegan a aguantar a pleno rendimiento y sin resentirse temperaturas bastante elevadas para los países templados. Su temperatura de funcionamiento óptima está entre los 10-30 ºC, temperaturas en las que la batería no necesita un esfuerzo extra para alcanzar su temperatura óptima de rendimiento. Sin embargo, por encima de los 45ºC su rendimiento y autonomía también bajan.
De la misma manera, las temperaturas bajas, generalmente por debajo de los 7ºC, afectan a la autonomía del vehículo, que puede llegar a resentirse, según pruebas realizadas en climas extremos, hasta un 30%. Por lo general, el frío es peor para el coche eléctrico que el calor.
Aumenta, aplicando estos consejos, la autonomía de tu coche eléctrico
Ahora que ya sabemos que la autonomía real de un vehículo eléctrico está sujeta a diversos factores, y que algunos de ellos son inevitables e incontrolables, veremos qué medidas tenemos a nuestro alcance para optimizar y prolongar la autonomía de nuestro vehículo eléctrico.
Una de las prácticas recomendadas es acelerar suavemente, evitando presionar el pedal más de lo necesario y aprovechando la inercia del vehículo. Asimismo, se aconseja evitar frenazos bruscos y optar por frenar de manera suave o utilizando el "freno-motor" para aprovechar el sistema de frenada regenerativa y recuperar energía.
Reducir el uso del climatizador siempre que sea posible también contribuye a maximizar la autonomía. También planificar la ruta de manera anticipada para evitar pendientes o carreteras en mal estado también es una estrategia para optimizar la eficiencia del vehículo eléctrico.
Para maximizar la eficiencia energética y evitar un consumo excesivo, es crucial aprovechar al máximo el sistema de frenada regenerativa. Este sistema utiliza la frenada y la deceleración para acumular energía en la batería, haciendo funcionar el motor eléctrico como un generador.
Además de seguir las indicaciones del fabricante, es importante destacar que, en general, las baterías de los vehículos eléctricos no requieren un mantenimiento específico. No obstante, se pueden realizar acciones sencillas para garantizar su óptimo rendimiento y prolongar su vida útil. Evitar la descarga total de la batería es aconsejable, recomendándose recargarla cuando el nivel sea inferior al 30%. Se sugiere recargar la batería siempre que sea posible, preferiblemente por la noche, utilizando el punto de recarga en el garaje comunitario o en casa, asegurando así un remanente de carga adecuado y una carga económica.
Es relevante tener en cuenta que, con el tiempo, los vehículos eléctricos pueden experimentar una pérdida de autonomía, estimándose que, en promedio, pierden alrededor del 2,3% de su autonomía anualmente. Esto implica que después de 12 años de vida útil, un vehículo eléctrico que inicialmente tenía una autonomía de 600 kilómetros podría reducir su alcance a aproximadamente 430 kilómetros, lo que representa una disminución del 28%.
Esperamos que hayas disfrutado de esta guía sobre el consumo del coche eléctrico y que te haya ayudado a despejar todas las posibles dudas acerca de cómo entender el funcionamiento de este tipo de vehículos y su consumo.