China cuenta actualmente con el mayor stock de vehículos eléctricos del mundo , con unas ventas acumuladas de 5,5 millones de unidades hasta diciembre de 2020, [9] aunque estas cifras también incluyen vehículos comerciales pesados como autobuses , camiones de basura y vehículos sanitarios , y sólo cuentas para vehículos fabricados en China. [10] [11] [12] [13] [14] [15] En los Estados Unidos y la Unión Europea , a partir de 2020, el costo total de propiedad de los vehículos eléctricos recientes es más barato que el de los automóviles ICE equivalentes, debido para reducir los costos de combustible y mantenimiento. [16] [17]
En 2023, el Tesla Model Y se convirtió en el coche más vendido del mundo. [18]
El Tesla Model 3 se convirtió en el automóvil eléctrico más vendido de todos los tiempos en el mundo a principios de 2020, [19] y en junio de 2021 se convirtió en el primer automóvil eléctrico en superar el millón de ventas globales. [20] Junto con otras tecnologías automotrices emergentes, como la conducción autónoma, los vehículos conectados y la movilidad compartida, los coches eléctricos forman una visión de movilidad futura denominada movilidad autónoma, conectada, eléctrica y compartida (ACES). [21]
Terminología
El término "automóvil eléctrico" generalmente se refiere específicamente a vehículos eléctricos de batería (BEV) o automóviles totalmente eléctricos, un tipo de vehículo eléctrico (EV) que tiene una batería recargable a bordo que se puede enchufar y cargar desde la red eléctrica , y la electricidad almacenada en el vehículo es la única fuente de energía que proporciona propulsión a las ruedas. El término generalmente se refiere a automóviles aptos para autopistas, pero también existen vehículos eléctricos de baja velocidad con limitaciones en cuanto a peso, potencia y velocidad máxima que pueden circular por la vía pública. Estos últimos se clasifican como vehículos eléctricos de vecindario (NEV) en los Estados Unidos , [22] y como cuatriciclos motorizados eléctricos en Europa . [23]
Historia
Primeros desarrollos
A Robert Anderson a menudo se le atribuye la invención del primer automóvil eléctrico en algún momento entre 1832 y 1839. [24]
Los siguientes coches eléctricos experimentales aparecieron durante la década de 1880:
En 1884, más de 20 años antes del Ford Modelo T , Thomas Parker construyó un coche eléctrico en Wolverhampton utilizando sus propias baterías recargables de alta capacidad especialmente diseñadas, aunque la única documentación es una fotografía de 1895. [26] [27] [28 ]
En 1888, el alemán Andreas Flocken diseñó el Flocken Elektrowagen , considerado por algunos como el primer coche eléctrico "real". [29] [30] [31]
En 1890, Andrew Morrison introdujo el primer coche eléctrico en Estados Unidos. [32]
La electricidad estaba entre los métodos preferidos para la propulsión de automóviles a finales del siglo XIX y principios del XX, proporcionando un nivel de comodidad y facilidad de operación que no podían lograr los automóviles de gasolina de la época. [33] La flota de vehículos eléctricos alcanzó un máximo de aproximadamente 30.000 vehículos a principios del siglo XX. [34]
En 1897, los coches eléctricos encontraron por primera vez uso comercial como taxis en Gran Bretaña y Estados Unidos. En Londres, los taxis eléctricos de Walter Bersey fueron los primeros vehículos autopropulsados de alquiler en una época en la que los taxis eran tirados por caballos. [35] En la ciudad de Nueva York, una flota de doce cabriolés y una berlina , basada en el diseño del Electrobat II , formó parte de un proyecto financiado en parte por la Electric Storage Battery Company de Filadelfia . [36] Durante el siglo XX, los principales fabricantes de vehículos eléctricos en Estados Unidos incluyeron a Anthony Electric, Baker, Columbia, Anderson, Edison, Riker, Milburn, Bailey Electric y Detroit Electric . Sus vehículos eléctricos eran más silenciosos que los de gasolina y no requerían cambios de marcha. [37] [38]
Seis coches eléctricos ostentaron el récord de velocidad en tierra en el siglo XIX. [39] El último de ellos fue el La Jamais Contente con forma de cohete , conducido por Camille Jenatzy , que rompió la barrera de los 100 km/h (62 mph) al alcanzar una velocidad máxima de 105,88 km/h (65,79 mph) en 1899. .
Los automóviles eléctricos siguieron siendo populares hasta que los avances en los automóviles con motor de combustión interna (ICE) y la producción en masa de vehículos más baratos impulsados por gasolina y diésel , especialmente el Ford Modelo T , provocaron un declive. [32] Los tiempos de reabastecimiento de combustible mucho más rápidos de los autos ICE y los costos de producción más baratos los hicieron más populares. Sin embargo, llegó un momento decisivo con la introducción en 1912 del motor de arranque eléctrico [40] que reemplazó otros métodos, a menudo laboriosos, de arrancar el ICE, como el arranque manual .
El vehículo eléctrico personal de Gustave Trouvé (1881), el primer coche eléctrico a gran escala presentado públicamente en el mundo propulsado por un motor Siemens mejorado.
El Tesla Roadster ayudó a inspirar la generación moderna de vehículos eléctricos.
Coches eléctricos modernos.
A principios de la década de 1990, la Junta de Recursos del Aire de California (CARB) inició una campaña para conseguir vehículos más eficientes en el consumo de combustible y con menores emisiones, con el objetivo final de pasar a vehículos de cero emisiones, como los eléctricos. [43] [44] En respuesta, los fabricantes de automóviles desarrollaron modelos eléctricos. Estos primeros automóviles fueron finalmente retirados del mercado estadounidense debido a una campaña masiva de los fabricantes de automóviles estadounidenses para desacreditar la idea de los automóviles eléctricos. [45]
El fabricante de automóviles eléctricos de California Tesla Motors comenzó a desarrollar en 2004 lo que se convertiría en el Tesla Roadster , que se entregó por primera vez a los clientes en 2008. El Roadster fue el primer automóvil totalmente eléctrico autorizado para circular en carretera que utilizó celdas de batería de iones de litio , y el primero en producción. coche totalmente eléctrico para recorrer más de 320 km (200 millas) por carga. [46]
Better Place , una empresa respaldada por capital de riesgo con sede en Palo Alto, California , pero dirigida desde Israel , desarrolló y vendió servicios de carga y cambio de baterías para automóviles eléctricos. La empresa se lanzó públicamente el 29 de octubre de 2007 y anunció el despliegue de redes de vehículos eléctricos en Israel , Dinamarca y Hawaii en 2008 y 2009. La empresa planeaba implementar la infraestructura país por país. En enero de 2008, Better Place anunció un memorando de entendimiento con Renault-Nissan para construir el primer modelo de Operador de Red de Recarga Eléctrica (ERGO) del mundo para Israel. Según el acuerdo, Better Place construiría la red de recarga eléctrica y Renault-Nissan proporcionaría los vehículos eléctricos . Better Place se declaró en quiebra en Israel en mayo de 2013. Las dificultades financieras de la empresa fueron causadas por una mala gestión, esfuerzos inútiles para establecer puntos de apoyo y ejecutar pilotos en demasiados países, la alta inversión necesaria para desarrollar la infraestructura de carga e intercambio y una penetración en el mercado mucho mayor. inferior a lo previsto originalmente. [47]
El Mitsubishi i-MiEV , lanzado en 2009 en Japón, fue el primer automóvil eléctrico de producción en serie legal para carreteras, [48] y también el primer automóvil totalmente eléctrico que vendió más de 10.000 unidades. Varios meses después, el Nissan Leaf , lanzado en 2010, superó al i MiEV como el coche totalmente eléctrico más vendido en ese momento. [49]
A partir de 2008, se produjo un renacimiento en la fabricación de vehículos eléctricos debido a los avances en las baterías y al deseo de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y mejorar la calidad del aire urbano . [50] Durante la década de 2010, la industria de vehículos eléctricos en China se expandió enormemente con el apoyo del gobierno. [51] Sin embargo, los subsidios introducidos por el gobierno chino se reducirán entre un 20 y un 30% y se eliminarán por completo antes de 2023. Varios fabricantes de automóviles aumentaron los precios de sus vehículos eléctricos en anticipación al ajuste de los subsidios, incluidos Tesla, Volkswagen y Guangzhou. Grupo GAC con sede en China, que cuenta con Fiat, Honda, Isuzu, Mitsubishi y Toyota como socios extranjeros. [52]
En julio de 2019, la revista estadounidense Motor Trend otorgó al Tesla Model S totalmente eléctrico el título de "último coche del año". [53] En marzo de 2020, el Tesla Model 3 superó al Nissan Leaf para convertirse en el coche eléctrico más vendido de todos los tiempos en el mundo, con más de 500.000 unidades entregadas; [19] alcanzó el hito de 1 millón de ventas globales en junio de 2021. [20]
En el tercer trimestre de 2021, la Alianza para la Innovación Automotriz informó que las ventas de vehículos eléctricos habían alcanzado el seis por ciento de todas las ventas de automóviles livianos en EE. UU., el mayor volumen de ventas de vehículos eléctricos jamás registrado con 187.000 vehículos. Esto representó un aumento del 11% en las ventas, en comparación con un aumento del 1,3% en las unidades propulsadas por gasolina y diésel. El informe indicó que California era el líder estadounidense en vehículos eléctricos con casi el 40% de las compras estadounidenses, seguida de Florida (6%), Texas (5%) y Nueva York (4,4%). [56]
Las empresas eléctricas de Oriente Medio han estado diseñando coches eléctricos. Mays Motors de Omán ha desarrollado el Mays i E1, que se espera que comience a producirse en 2023. Construido con fibra de carbono, tiene una autonomía de unos 560 km (350 millas) y puede acelerar de 0 a 130 km/h (0 a 80 mph). ) en unos 4 segundos. [57] En Turquía, la empresa de vehículos eléctricos Togg está iniciando la producción de sus vehículos eléctricos. Las baterías se crearán en una empresa conjunta con la empresa china Farasis Energy. [58]
Ciencias económicas
Costo de manufactura
La parte más cara de un coche eléctrico es su batería. El precio disminuyó de 605 euros por kWh en 2010 a 170 euros en 2017 y 100 euros en 2019. [59] [60] Al diseñar un vehículo eléctrico, los fabricantes pueden descubrir que, para una producción baja, convertir las plataformas existentes puede ser más barato. ya que el costo de desarrollo es menor; sin embargo, para una mayor producción, puede preferirse una plataforma dedicada para optimizar el diseño y el costo. [61]
Costo total de la propiedad
En la UE y EE.UU., pero todavía no en China, el coste total de propiedad de los coches eléctricos recientes es más barato que el de los coches de gasolina equivalentes, debido a los menores costes de combustible y mantenimiento. [16] [17] [62]
Cuanto mayor sea la distancia recorrida por año, es más probable que el costo total de propiedad de un automóvil eléctrico sea menor que el de un automóvil ICE equivalente. [63] La distancia de equilibrio varía según el país dependiendo de los impuestos, subsidios y diferentes costos de la energía. En algunos países la comparación puede variar según la ciudad, ya que un tipo de auto puede tener diferentes cargos para ingresar a diferentes ciudades; por ejemplo, en Inglaterra , Londres cobra más a los coches ICE que Birmingham . [64]
Costo de la compra
Varios gobiernos nacionales y locales han establecido incentivos para los vehículos eléctricos para reducir el precio de compra de los coches eléctricos y otros complementos. [65] [66] [67] [68]
A partir de 2020 [actualizar], la batería del vehículo eléctrico supone más de una cuarta parte del coste total del coche. [69] Se espera que los precios de compra caigan por debajo de los de los nuevos automóviles ICE cuando los costos de las baterías caigan por debajo de los 100 dólares EE.UU. por kWh, lo que se prevé que será a mediados de la década de 2020. [70] [71]
El arrendamiento o las suscripciones son populares en algunos países, [72] [73] dependiendo en cierta medida de los impuestos y subsidios nacionales, [74] y los vehículos al final del arrendamiento están expandiendo el mercado de segunda mano. [75]
En un informe de junio de 2022 de AlixPartners, el costo de las materias primas en un vehículo eléctrico promedio aumentó de $ 3381 en marzo de 2020 a $ 8255 en mayo de 2022. El aumento de costos se atribuye principalmente al litio, el níquel y el cobalto. [76]
Correr cuesta
La electricidad casi siempre cuesta menos que la gasolina por kilómetro recorrido, pero el precio de la electricidad suele variar dependiendo de dónde y a qué hora del día se carga el coche. [77] [78] Los ahorros de costos también se ven afectados por el precio de la gasolina, que puede variar según la ubicación. [79]
Los coches eléctricos tienen varias ventajas a la hora de sustituir a los coches de combustión, incluida una reducción significativa de la contaminación del aire local, ya que no emiten contaminantes de escape como compuestos orgánicos volátiles , hidrocarburos , monóxido de carbono , ozono , plomo y diversos óxidos de nitrógeno . [82] Al igual que los vehículos ICE, los coches eléctricos emiten partículas procedentes del desgaste de neumáticos y frenos [83] que pueden dañar la salud, [84] aunque el frenado regenerativo en los coches eléctricos significa menos polvo de freno. [85] Se necesita más investigación sobre las partículas que no se encuentran en el escape. [86] El abastecimiento de combustibles fósiles (del pozo de petróleo al tanque de gasolina) causa más daños, así como el uso de recursos durante los procesos de extracción y refinamiento.
Dependiendo del proceso de producción y de la fuente de electricidad para cargar el vehículo, las emisiones pueden trasladarse en parte de las ciudades a las plantas que generan electricidad y producen el automóvil, así como al transporte de materiales. [43] La cantidad de dióxido de carbono emitida depende de las emisiones de la fuente de electricidad y de la eficiencia del vehículo. Para la electricidad de la red , las emisiones del ciclo de vida varían dependiendo de la proporción de energía generada por carbón , pero siempre son menores que las de los automóviles de combustión interna. [87]
Se estima que el coste de instalación de la infraestructura de carga se amortizará con ahorros en costes sanitarios en menos de tres años. [88] Según un estudio de 2020, equilibrar la oferta y la demanda de litio durante el resto del siglo requerirá buenos sistemas de reciclaje, integración del vehículo a la red y una menor intensidad del transporte de litio. [89]
Algunos activistas y periodistas han expresado su preocupación por la percepción de que los coches eléctricos no tienen impacto en la solución de la crisis del cambio climático [90] en comparación con otros métodos menos popularizados. [91] Estas preocupaciones se han centrado en gran medida en la existencia de formas de transporte menos intensivas en carbono y más eficientes, como la movilidad activa , [92] el transporte público y los scooters eléctricos, y la continuación de un sistema diseñado primero para los automóviles. [93]
Opinión pública
Una encuesta climática de 2022 que destaca las preferencias de compra de automóviles de europeos, estadounidenses y chinos. [94]
Una encuesta de 2022 encontró que el 33% de los compradores de automóviles en Europa optarán por un automóvil de gasolina o diésel al comprar un vehículo nuevo. El 67% de los encuestados mencionó optar por la versión híbrida o eléctrica. [95] [96] Más específicamente, encontró que los autos eléctricos solo son preferidos por el 28% de los europeos, lo que los convierte en el tipo de vehículo menos preferido. El 39% de los europeos tiende a preferir los vehículos híbridos , mientras que el 33% prefiere los vehículos de gasolina o diésel . [95] [97]
Por otro lado, el 44% de los compradores de automóviles chinos son los más propensos a comprar un coche eléctrico, mientras que el 38% de los estadounidenses optaría por un coche híbrido, el 33% preferiría gasolina o diésel, mientras que sólo el 29% optaría por un coche eléctrico. auto. [95] [98]
Específicamente para la UE , el 47% de los compradores de automóviles mayores de 65 años probablemente comprarán un vehículo híbrido, mientras que el 31% de los encuestados más jóvenes no consideran los vehículos híbridos una buena opción. El 35% preferiría optar por un vehículo de gasolina o diésel, y el 24% por un coche eléctrico en lugar de un híbrido. [95] [99]
En la UE, sólo el 13% de la población total no planea tener ningún vehículo en propiedad. [95]
Actuación
Diseño de aceleración y transmisión.
Diseño típico de "patineta" con la batería como piso y un motor en uno o ambos ejes
Los motores eléctricos pueden proporcionar altas relaciones potencia-peso . Las baterías se pueden diseñar para suministrar la corriente eléctrica necesaria para soportar estos motores. Los motores eléctricos tienen una curva de par plana hasta velocidad cero. Por simplicidad y confiabilidad, la mayoría de los autos eléctricos utilizan cajas de cambios de relación fija y no tienen embrague.
Muchos automóviles eléctricos tienen una aceleración más rápida que los automóviles ICE promedio, en gran parte debido a las menores pérdidas por fricción del tren motriz y al torque disponible más rápidamente de un motor eléctrico. [100] Sin embargo, los NEV pueden tener una baja aceleración debido a sus motores relativamente débiles.
Los vehículos eléctricos también pueden utilizar un motor en cada cubo de rueda o al lado de las ruedas; Esto es raro pero se dice que es más seguro. [101] Los vehículos eléctricos que carecen de eje , diferencial o transmisión pueden tener menos inercia del tren motriz. Algunos vehículos eléctricos drag racer equipados con motor de corriente continua tienen transmisiones manuales simples de dos velocidades para mejorar la velocidad máxima. [102] El concepto de superdeportivo eléctrico Rimac Concept One afirma que puede pasar de 0 a 97 km/h (0 a 60 mph) en 2,5 segundos. Tesla afirma que el próximo Tesla Roadster pasará de 0 a 97 km/h (0 a 60 mph) en 1,9 segundos. [103]
Eficiencia energética
Eficiencia energética de los coches eléctricos en ciudades y autopistas según el DoE
Los motores de combustión interna tienen límites termodinámicos de eficiencia, expresados como una fracción de la energía utilizada para impulsar el vehículo en comparación con la energía producida al quemar combustible. Los motores de gasolina utilizan efectivamente sólo el 15% del contenido de energía del combustible para mover el vehículo o alimentar accesorios; los motores diésel pueden alcanzar una eficiencia a bordo del 20%; Los vehículos eléctricos convierten más del 77% de la energía eléctrica de la red en energía para las ruedas. [104] [105] [106]
Los motores eléctricos son más eficientes que los motores de combustión interna a la hora de convertir la energía almacenada en la conducción de un vehículo. Sin embargo, no son igualmente eficientes a todas las velocidades. Para permitir esto, algunos automóviles con motores eléctricos duales tienen un motor eléctrico con una marcha optimizada para velocidades en ciudad y el segundo motor eléctrico con una marcha optimizada para velocidades en carretera. La electrónica selecciona el motor que tiene la mejor eficiencia para la velocidad y aceleración actuales. [107] El frenado regenerativo , que es más común en los vehículos eléctricos, puede recuperar hasta una quinta parte de la energía que normalmente se pierde durante el frenado. [43] [105]
Calefacción y refrigeración de cabina
Los automóviles propulsados por combustión aprovechan el calor residual del motor para calentar la cabina, pero esta opción no está disponible en un vehículo eléctrico. Si bien la calefacción se puede proporcionar con un calentador de resistencia eléctrica, se puede obtener una mayor eficiencia y refrigeración integral con una bomba de calor reversible , como en el Nissan Leaf. [108] La refrigeración de la unión PTC [109] también resulta atractiva por su simplicidad; este tipo de sistema se utiliza, por ejemplo, en el Tesla Roadster de 2008.
Para evitar utilizar parte de la energía de la batería para calentar y reducir así la autonomía, algunos modelos permiten calentar el habitáculo mientras el coche está enchufado. Por ejemplo, el Nissan Leaf, el Mitsubishi i-MiEV, el Renault Zoe y el Tesla pueden precalentarse mientras el vehículo está enchufado. [110] [111] [112]
Algunos coches eléctricos (por ejemplo, el Citroën Berlingo Electrique ) utilizan un sistema de calefacción auxiliar (por ejemplo, las unidades alimentadas por gasolina fabricadas por Webasto o Eberspächer), pero sacrifican credenciales "verdes" y "cero emisiones". La refrigeración de la cabina se puede aumentar con baterías externas de energía solar y ventiladores o refrigeradores USB, o permitiendo automáticamente que el aire exterior fluya a través del automóvil cuando está estacionado; Dos modelos del Toyota Prius 2010 incluyen esta característica como opción. [113]
Las cuestiones de seguridad de los BEV se tratan en gran medida en la norma internacional ISO 6469. Este documento se divide en tres partes que tratan cuestiones específicas:
Almacenamiento de energía eléctrica a bordo, es decir, la batería [114]
Medios de seguridad funcional y protección contra fallos [115]
Protección de personas contra riesgos eléctricos [116]
Peso
El peso de las propias baterías suele hacer que un vehículo eléctrico sea más pesado que un vehículo de gasolina comparable. En una colisión, los ocupantes de un vehículo pesado sufrirán, en promedio, menos lesiones y menos graves que los ocupantes de un vehículo más ligero; por lo tanto, el peso adicional aporta beneficios de seguridad para el ocupante, al tiempo que aumenta el daño a los demás. [117] En promedio, un accidente causará aproximadamente un 50% más de lesiones a los ocupantes de un vehículo de 900 kg (2000 lb) que a los de un vehículo de 1400 kg (3000 lb). [118] Los automóviles más pesados son más peligrosos para las personas que están fuera del automóvil si golpean a un peatón u otro vehículo. [119]
Estabilidad
La batería en la configuración de monopatín baja el centro de gravedad, aumentando la estabilidad de conducción y reduciendo el riesgo de accidente por pérdida de control. [120] Si hay un motor separado cerca o en cada rueda, se afirma que es más seguro debido a un mejor manejo. [121]
Riesgo de fuego
Al igual que sus contrapartes ICE, las baterías de los vehículos eléctricos pueden incendiarse después de un accidente o falla mecánica. [122] Se han producido incidentes de incendio con vehículos eléctricos enchufables , aunque menos por distancia recorrida que los vehículos ICE. [123] Los sistemas de alto voltaje de algunos automóviles están diseñados para apagarse automáticamente en caso de que se despliegue una bolsa de aire, [124] [125] y, en caso de falla, los bomberos pueden recibir capacitación para el apagado manual del sistema de alto voltaje. [126] [127] Es posible que se requiera mucha más agua que para los incendios de automóviles ICE y se recomienda una cámara termográfica para advertir sobre una posible reaparición de incendios de baterías. [128] [129]
Control S
A partir de 2018 [actualizar], la mayoría de los coches eléctricos tienen controles de conducción similares a los de un coche con transmisión automática convencional . Aunque el motor puede estar conectado permanentemente a las ruedas a través de un engranaje de relación fija y puede que no esté presente el trinquete de estacionamiento , los modos "P" y "N" a menudo todavía están disponibles en el selector. En este caso, el motor está desactivado en "N" y un freno de mano accionado eléctricamente proporciona el modo "P".
En algunos automóviles, el motor girará lentamente para proporcionar una pequeña cantidad de deslizamiento en "D", similar a un automóvil tradicional con transmisión automática. [130]
Cuando se suelta el acelerador de un vehículo de combustión interna, este puede reducir su velocidad mediante el frenado con motor , según el tipo de transmisión y el modo. Los vehículos eléctricos suelen estar equipados con frenado regenerativo que ralentiza el vehículo y recarga un poco la batería. [131] Los sistemas de frenado regenerativo también disminuyen el uso de los frenos convencionales (similar al frenado con motor en un vehículo ICE), lo que reduce el desgaste de los frenos y los costos de mantenimiento.
Baterías
Paquete de baterías del Nissan Leaf
Las baterías de iones de litio se utilizan a menudo por su alta potencia y densidad energética. [132] Las baterías con diferentes composiciones químicas se están utilizando cada vez más, como el fosfato de hierro y litio , que no depende del níquel ni del cobalto, por lo que puede utilizarse para fabricar baterías más baratas y, por tanto, automóviles más baratos. [133]
Rango
Comparación de la gama calificada por la EPA para automóviles eléctricos del año modelo 2020 clasificados hasta enero de 2020 [134]
La autonomía de un coche eléctrico depende del número y tipo de baterías utilizadas y (como ocurre con todos los vehículos), de la aerodinámica, el peso y el tipo de vehículo, los requisitos de rendimiento y las condiciones meteorológicas. [135] Los automóviles comercializados principalmente para uso urbano a menudo se fabrican con una batería de corto alcance para mantenerlos pequeños y livianos. [136]
La mayoría de los coches eléctricos están equipados con un indicador de la autonomía esperada. Esto puede tener en cuenta cómo se utiliza el vehículo y qué energía proporciona la batería. Sin embargo, dado que los factores pueden variar a lo largo de la ruta, la estimación puede variar del rango real. La pantalla permite al conductor tomar decisiones informadas sobre la velocidad de conducción y si desea detenerse en un punto de carga en el camino. Algunas organizaciones de asistencia en carretera ofrecen camiones de carga para recargar coches eléctricos en caso de emergencia. [137]
Cargando
Conectores
La mayoría de los coches eléctricos utilizan una conexión por cable para suministrar electricidad para recargar. Los enchufes de carga de vehículos eléctricos no son universales en todo el mundo. Sin embargo, los vehículos que utilizan un tipo de enchufe generalmente pueden cargarse en otros tipos de estaciones de carga mediante el uso de adaptadores de enchufe. [138]
El conector tipo 2 es el tipo de enchufe más común, pero se utilizan diferentes versiones en China y Europa. [139] [140]
La carga inalámbrica , ya sea para automóviles estacionarios o como carretera eléctrica , [144] es menos común a partir de 2021 [actualizar], pero se utiliza en algunas ciudades para taxis. [145] [146]
Carga en casa
Los coches eléctricos suelen cargarse durante la noche desde una estación de carga doméstica ; a veces conocido como punto de carga, cargador de pared o simplemente cargador; en un garaje o en el exterior de una casa. [147] [148] A partir de 2021, [actualizar]los cargadores domésticos típicos son de 7 kW, pero no todos incluyen carga inteligente . [147] En comparación con los vehículos que funcionan con combustibles fósiles, la necesidad de cargar utilizando infraestructura pública disminuye debido a las oportunidades de carga en el hogar; Los vehículos se pueden enchufar y comenzar cada día con una carga completa. [149] También es posible cargar desde una toma de corriente estándar, pero es muy lento.
Las estaciones de carga públicas son casi siempre más rápidas que los cargadores domésticos, [150] y muchas suministran corriente continua para evitar el cuello de botella que supone pasar por el convertidor de CA a CC del automóvil, [151] a partir de 2021 [actualizar]la más rápida es de 350 kW. [152]
El sistema de carga combinado (CCS) es el estándar de carga más extendido, [140] mientras que el estándar GB/T 27930 se utiliza en China y CHAdeMO en Japón. Estados Unidos no tiene un estándar de facto, con una combinación de CCS, Tesla Superchargers y estaciones de carga CHAdeMO.
Cargar un vehículo eléctrico en estaciones de carga públicas lleva más tiempo que repostar un vehículo de combustible fósil. La velocidad a la que un vehículo puede recargar depende de la velocidad de carga de la estación de carga y de la propia capacidad del vehículo para recibir carga. A partir de 2021, [actualizar]algunos coches son de 400 voltios y otros de 800 voltios. [153] Conectar un vehículo que puede soportar una carga muy rápida a una estación de carga con una tasa de carga muy alta puede recargar la batería del vehículo al 80% en 15 minutos. [154] Los vehículos y estaciones de carga con velocidades de carga más lentas pueden tardar hasta dos horas en recargar una batería al 80%. Al igual que ocurre con un teléfono móvil, el 20% final tarda más porque los sistemas ralentizan para llenar la batería de forma segura y evitar dañarla.
Una estación de intercambio de baterías operada por Nio
Algunas empresas están construyendo estaciones de intercambio de baterías para reducir sustancialmente el tiempo efectivo de recarga. [155] [156] Algunos coches eléctricos (por ejemplo, el BMW i3 ) tienen un extensor de autonomía de gasolina opcional . El sistema está pensado como respaldo de emergencia para ampliar el alcance hasta el siguiente lugar de recarga, y no para viajes de larga distancia. [157]
Carreteras electricas
Las tecnologías de carreteras eléctricas que alimentan y cargan vehículos eléctricos durante la conducción se evaluaron en Suecia a partir de 2013. [158] : 12 La evaluación estaba prevista para concluir en 2022. [159] La primera norma para equipos eléctricos a bordo de un vehículo propulsado por un ferrocarril eléctrico sistema de carreteras (ERS), norma técnica CENELEC 50717, se aprobó a finales de 2022. [160] Está previsto que las siguientes normas, que abarcan la "interoperabilidad total" y una "solución unificada e interoperable" para el suministro de energía a nivel del suelo, sean publicadas por finales de 2024, detallando "especificaciones completas para comunicación y suministro de energía a través de rieles conductores integrados en la carretera". [161] [162] Está previsto que la primera carretera eléctrica permanente en Suecia esté terminada en 2026 [163] en un tramo de la ruta E20 entre Hallsberg y Örebro , seguida de una ampliación de otros 3000 kilómetros de carreteras eléctricas para 2045. [ 164] Un grupo de trabajo del Ministerio de Ecología francés considera que las tecnologías de suministro de energía a nivel del suelo son las candidatas más probables para las carreteras eléctricas, [165] y recomendó la adopción de una norma europea para carreteras eléctricas formulada con Suecia, Alemania, Italia, los Países Bajos, España, Polonia y otros. [166] Francia planea invertir entre 30.000 y 40.000 millones de euros de aquí a 2035 en un sistema de carreteras eléctricas que abarcará 8.800 kilómetros y que recargará los coches, autobuses y camiones eléctricos mientras conducen. Se espera que de aquí a 2023 se anuncien dos licitaciones para la evaluación de tecnologías de carreteras eléctricas. [165]
Vehículo a red: carga y almacenamiento en búfer de red
Durante los períodos de carga máxima , cuando el costo de generación puede ser muy alto, los vehículos eléctricos con capacidad de conexión del vehículo a la red podrían aportar energía a la red. Luego, estos vehículos se pueden recargar durante las horas de menor actividad a tarifas más económicas y, al mismo tiempo, ayudan a absorber el exceso de generación nocturna. Las baterías de los vehículos sirven como sistema de almacenamiento distribuido para almacenar energía. [167]
Esperanza de vida
Como ocurre con todas las baterías de iones de litio, las baterías de los vehículos eléctricos pueden degradarse durante largos períodos de tiempo, especialmente si se cargan con frecuencia al 100%; sin embargo, esto puede tardar al menos varios años antes de que se note. [168] Una garantía típica es de 8 años o 100.000 mi (160.000 km), [169] pero normalmente duran mucho más, tal vez de 15 a 20 años en el automóvil y luego más años en otro uso. [170]
Coches eléctricos disponibles actualmente
Ventas de coches electricos.
Tesla se convirtió en el principal fabricante de vehículos eléctricos del mundo en diciembre de 2019. [171] [172] Su Modelo S fue el automóvil eléctrico enchufable más vendido del mundo en 2015 y 2016, [173] [174] su Modelo 3 ha sido el mejor del mundo vendiendo coches eléctricos enchufables durante cuatro años consecutivos, de 2018 a 2021, y el Modelo Y fue el coche enchufable más vendido en 2022. [175] [176] [177] [178] [179] El Tesla Model 3 superó al Leaf a principios de 2020 para convertirse en el automóvil eléctrico más vendido del mundo en términos acumulados. [19] Tesla produjo su automóvil eléctrico número 1 millón en marzo de 2020, convirtiéndose en el primer fabricante de automóviles en hacerlo, [180] y en junio de 2021, el Modelo 3 se convirtió en el primer automóvil eléctrico en superar el millón de ventas. [20] Tesla ha sido catalogado como el fabricante de automóviles eléctricos enchufables más vendido del mundo, tanto como marca como por grupo automotriz durante cuatro años consecutivos, de 2018 a 2021. [176] [181] [182] [183] [ 177] A finales de 2021, las ventas acumuladas globales de Tesla desde 2012 ascendieron a 2,3 millones de unidades, [184] de las cuales 936.222 se entregaron en 2021. [185]
BYD Auto es otro fabricante líder de vehículos eléctricos y la mayoría de sus ventas provienen de China. De 2018 a 2023, BYD produjo casi 3,18 millones de automóviles puramente eléctricos enchufables, de los cuales 1.574.822 se produjeron solo en 2023. [186] En el cuarto trimestre de 2023, BYD superó a Tesla como el fabricante de vehículos eléctricos más vendido al vender 526,409 autos eléctricos de batería, mientras que Tesla entregó 484,507 vehículos. [187] [188]
En diciembre de 2021 [actualizar], la Alianza Renault-Nissan-Mitsubishi figura como uno de los principales fabricantes de vehículos totalmente eléctricos, con ventas mundiales de vehículos totalmente eléctricos que suman más de 1 millón de vehículos eléctricos ligeros, incluidos los fabricados por Mitsubishi Motors desde 2009 . 189] [190] Nissan lidera las ventas globales dentro de la Alianza, con 1 millón de automóviles y furgonetas vendidos en julio de 2023, [191] seguida por el Grupo Renault con más de 397.000 vehículos eléctricos vendidos en todo el mundo hasta diciembre de 2020, incluido su cuadriciclo pesado Twizy . [192] En julio de 2023 , las ventas globales ascendieron a más de 650.000 unidades desde su inicio. [191][actualizar]
Otros fabricantes líderes de vehículos eléctricos son GAC Aion (parte del Grupo GAC , con 962.385 ventas acumuladas a diciembre de 2023 [actualizar]), [193] SAIC Motor con 1.838.000 unidades (a julio de 2023 [actualizar]), Geely y Volkswagen . [194] [195] [196] [197] [198]
La siguiente tabla enumera los automóviles totalmente eléctricos con capacidad para autopistas más vendidos de todos los tiempos, con ventas globales acumuladas de más de 250.000 unidades:
Coches eléctricos por país
En el año 2021, el número total de coches eléctricos en las carreteras del mundo ascendió a unos 16,5 millones. Las ventas de coches eléctricos en el primer trimestre de 2022 ascendieron a 2 millones. [226] China tiene la mayor flota de automóviles totalmente eléctricos en uso, con 2,58 millones a finales de 2019, más de la mitad (53,9%) del parque mundial de automóviles eléctricos.
Los coches totalmente eléctricos han sobrevendido los híbridos enchufables desde 2012. [227] [178] [179]
Políticas e incentivos gubernamentales
Un aparcamiento y carga exclusivo para coches eléctricos en OsloCuatro de cada diez europeos entrevistados para la encuesta sobre el clima del Banco Europeo de Inversiones pensaban que las subvenciones a los coches eléctricos deberían ser una prioridad para luchar contra el cambio climático.
Varios gobiernos nacionales, provinciales y locales de todo el mundo han introducido políticas para apoyar la adopción masiva de vehículos eléctricos enchufables en el mercado . Se han establecido una variedad de políticas para brindar: apoyo financiero a consumidores y fabricantes; incentivos no monetarios; subvenciones para el despliegue de infraestructuras de recarga; estaciones de carga de vehículos eléctricos en edificios; y regulaciones a largo plazo con objetivos específicos. [228] [238] [239]
Los incentivos financieros para los consumidores tienen como objetivo hacer que el precio de compra de los coches eléctricos sea competitivo con respecto a los coches convencionales debido al mayor coste inicial de los vehículos eléctricos. Dependiendo del tamaño de la batería, existen incentivos de compra únicos, como subvenciones y créditos fiscales ; exenciones de derechos de importación; exenciones de peajes y tasas de congestión ; y exención de tasas de registro y anuales.
Entre los incentivos no monetarios, hay varias ventajas como permitir el acceso de vehículos enchufables a los carriles bus y a los carriles para vehículos de alta ocupación , aparcamiento gratuito y carga gratuita. [238] Algunos países o ciudades que restringen la propiedad de automóviles privados (por ejemplo, un sistema de cuotas de compra para vehículos nuevos), o han implementado restricciones permanentes a la conducción (por ejemplo, días sin conducir), tienen estos esquemas excluyendo los vehículos eléctricos para promover su adopción. [241] [242] [243] [244] [245] [246] Varios países, incluidos Inglaterra y la India, están introduciendo regulaciones que requieren estaciones de carga de vehículos eléctricos en ciertos edificios. [239] [247] [248]
Algunos gobiernos también han establecido señales regulatorias a largo plazo con objetivos específicos, como mandatos de vehículos de cero emisiones (ZEV), regulaciones nacionales o regionales sobre emisiones de CO 2 , estándares estrictos de economía de combustible y la eliminación gradual de las ventas de vehículos con motor de combustión interna . [228] [238] Por ejemplo, Noruega estableció el objetivo nacional de que para 2025 todas las ventas de automóviles nuevos deberían ser ZEV ( batería eléctrica o hidrógeno ). [249] [250] Si bien estos incentivos tienen como objetivo facilitar una transición más rápida desde los automóviles de combustión interna , algunos economistas los han criticado por crear una pérdida excesiva de eficiencia en el mercado de automóviles eléctricos, lo que puede contrarrestar parcialmente las ganancias ambientales. [251] [252] [253]
Planes de vehículos eléctricos de los principales fabricantes
Los vehículos eléctricos (EV) han ganado una importancia significativa como componente integral del panorama automotriz mundial en los últimos años. Los principales fabricantes de automóviles de todo el mundo han adoptado los vehículos eléctricos como un componente fundamental de sus planes estratégicos, lo que indica un cambio de paradigma hacia el transporte sostenible.
Previsiones
Deloitte predijo que las ventas mundiales totales de vehículos eléctricos en 2030 alcanzarían los 31,1 millones . [281] La Agencia Internacional de Energía predijo que el stock mundial total de vehículos eléctricos alcanzaría casi 145 millones para 2030 con las políticas actuales, o 230 millones si se adoptaran políticas de desarrollo sostenible. [282]
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enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con automóviles eléctricos .
Wikilibros tiene un libro sobre el tema: Conversión/Tecnologías de vehículos eléctricos
Busque coche eléctrico en Wikcionario, el diccionario gratuito.
Cómo funciona un coche eléctrico
Wikiversidad: ¿Pueden los coches eléctricos ayudar significativamente a la humanidad a dejar de utilizar combustibles fósiles?
Gama de coches eléctricos en 2022: tabla con 100 modelos diferentes
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![El Flocken Elektrowagen (1888) fue el primer coche eléctrico de cuatro ruedas del mundo[41]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8c/1888_Flocken_Elektrowagen.jpg/1280px-1888_Flocken_Elektrowagen.jpg)
![Uno de los primeros coches eléctricos construidos por Thomas Parker: fotografía de 1895[42]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e7/Thomas_Parker_Electric_car.jpg/1280px-Thomas_Parker_Electric_car.jpg)
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