La ansiedad por autonomía es el temor del conductor a que un vehículo no tenga suficiente almacenamiento de energía (combustible y/o capacidad de batería) para cubrir la distancia de carretera necesaria para llegar a su destino previsto, y que por lo tanto deje varados a los ocupantes del vehículo a mitad de camino. [1] [2] [3] [4] El término, que ahora se utiliza principalmente en referencia a la autonomía práctica de conducción de los vehículos eléctricos de batería (BEV), se considera una de las principales barreras psicológicas para la adopción pública a gran escala de automóviles eléctricos . [1] [5] [6]
El término "ansiedad por autonomía" fue reportado por primera vez en la prensa el 1 de septiembre de 1997, en el San Diego Business Journal por Richard Acello refiriéndose a las preocupaciones de los conductores de autos eléctricos GM EV1 . [7] El 6 de julio de 2010, General Motors presentó una solicitud para registrar el término, indicando que tenía como propósito "promover la conciencia pública sobre las capacidades de los vehículos eléctricos". [8] El equivalente noruego rekkeviddeangst fue asignado el segundo lugar en una lista de "palabras del año" noruegas para 2013 por el Consejo de la Lengua Noruega . [9] [10]
Las principales estrategias para aliviar la ansiedad por la autonomía entre los conductores de automóviles eléctricos son la implementación de una amplia infraestructura de carga , el desarrollo de baterías de mayor capacidad a un precio rentable, tecnología de intercambio de baterías , uso de extensores de autonomía , navegación precisa y predicción de autonomía y disponibilidad de vehículos de préstamo gratuito para viajes largos.
Según un estudio de la Asociación Estadounidense del Automóvil , la cura para la ansiedad por la autonomía es tener un vehículo eléctrico. [11]
.JPG/1280px-Tesla_Model_S_P85+_dashboard_with_zero_range_(cropped).JPG)
La ansiedad por la autonomía limitará la capacidad de los coches totalmente eléctricos para usarse en ciertas aplicaciones específicas, incluso si los costes de la batería bajan.
— Bill Reinert, director nacional de tecnología avanzada de la división estadounidense de Toyota, 2010 [12]
La ansiedad por la autonomía puede ser exagerada, ya que estudios recientes han concluido que la mayoría de los viajes diarios pueden realizarse dentro del alcance de un vehículo eléctrico económico. [13]
La preocupación de que los usuarios de vehículos totalmente eléctricos puedan quedarse varados ha dado lugar a peticiones públicas de amplias redes de carga pública . [5] A diciembre de 2013 [actualizar], Estonia es el único país que ha desplegado una red de carga de vehículos eléctricos con cobertura nacional, con cargadores rápidos disponibles a lo largo de las carreteras a una distancia máxima de entre 40 y 60 km (25 y 37 mi), y una mayor densidad en las zonas urbanas. [14] [15] [16] La superficie terrestre y la densidad de población de Estonia son probablemente factores que han hecho que esto sea viable. Se debe tener cuidado al comparar con otros países, ya que es más pequeño que muchas divisiones subnacionales de primer nivel, tiene la mitad del tamaño de Bengala Occidental y tres condados de los EE. UU. tienen una superficie terrestre más grande.
Los fabricantes de vehículos eléctricos han buscado calmar las preocupaciones sobre la ansiedad de autonomía mediante el aumento de las capacidades de la batería para extender la autonomía del vehículo . REVA tiene una tecnología patentada llamada "Revive", que es una reserva de batería que los usuarios de vehículos eléctricos pueden liberar enviando un mensaje de texto o llamando a un centro de operaciones. [5] Al utilizar una solución de extensión de autonomía, como la implementada en el Chevrolet Volt o el BMW i3 , el motor de combustión interna se enciende para recargar la batería antes de que se agote. [1] [17] [18] [19] [20] [21] [22] Otro método es el enfoque de vehículo modular propuesto por Ridek mediante el cual el chasis de un vehículo podría intercambiarse por uno que contenga una batería de mayor capacidad en una red de estaciones de intercambio de chasis antes de embarcarse en un largo viaje.
Dado que la falta de información puede ser un factor contribuyente, un buen sistema de navegación [23] con conocimiento de la capacidad de la batería y la distancia restante puede minimizar el miedo. También existe la posibilidad de minimizar el miedo antes de comprar un vehículo. [24]
La Asociación Estadounidense del Automóvil (AAA) ha iniciado un programa piloto de recarga en carretera en seis ciudades: Knoxville, Los Ángeles, Portland, San Francisco, Seattle y Tampa. Los miembros de la AAA que conducen vehículos eléctricos pueden utilizar la capacidad de carga de nivel 3 del camión para recargar un Nissan Leaf al 80 % de su capacidad en 30 minutos. [25] [26]
El intercambio de baterías es una estrategia para evitar la ansiedad por autonomía que permite a los autos eléctricos extender su autonomía a través de una estación de intercambio de baterías. En la estación, la batería agotada se cambia por una batería completamente cargada en aproximadamente el mismo tiempo que lleva llenar un auto con gasolina. [27] El intercambio de baterías es común en los almacenes que utilizan carretillas elevadoras eléctricas . [28]
A medida que el automóvil eléctrico emergió como la principal tecnología competidora a fines de la década de 1890 hasta la década de 1920, el concepto de servicio de baterías intercambiables se propuso por primera vez en 1896 para superar el rango operativo limitado de los automóviles y camiones eléctricos. El concepto fue puesto en práctica por primera vez por Hartford Electric Light Company a través del servicio de baterías GeVeCo e inicialmente disponible para camiones eléctricos. El propietario del vehículo compró el vehículo a General Vehicle Company (GVC, una subsidiaria de General Electric Company) sin batería y la electricidad se compró a Hartford Electric a través de una batería intercambiable. El propietario pagó un cargo variable por milla y una tarifa de servicio mensual para cubrir el mantenimiento y el almacenamiento del camión. Tanto los vehículos como las baterías se modificaron para facilitar un cambio rápido de batería. El servicio se brindó entre 1910 y 1924 y durante ese período cubrió más de 6 millones de millas. A principios de 1917, se operó un servicio exitoso similar en Chicago para los propietarios de automóviles Milburn Light Electric que también podían comprar el vehículo sin las baterías. [29]
La red Better Place fue el primer despliegue comercial moderno del modelo de cambio de batería. El Renault Fluence ZE fue el primer automóvil eléctrico con una batería conmutable disponible para la red Better Place en funcionamiento en Israel y Dinamarca. [30] Better Place lanzó su primera estación de intercambio de baterías en Israel, en Kiryat Ekron , cerca de Rehovot en marzo de 2011. El proceso de intercambio de baterías tomó cinco minutos. [31] A diciembre de 2012 [actualizar], había 17 estaciones de cambio de baterías en pleno funcionamiento en Dinamarca que permitían a los clientes conducir a cualquier lugar del país en un automóvil eléctrico. [32]
A finales de 2012, la empresa comenzó a sufrir dificultades financieras y decidió suspender el lanzamiento en Australia y reducir sus actividades no esenciales en América del Norte, ya que la empresa decidió concentrar sus recursos en sus dos mercados existentes. [33] [34] [35] Better Place se declaró en quiebra en Israel en mayo de 2013. Las dificultades financieras de la empresa fueron causadas por la alta inversión requerida para desarrollar la infraestructura de carga e intercambio, alrededor de US$850 millones en capital privado, y una penetración de mercado significativamente menor que la originalmente predicha por Shai Agassi. Se desplegaron menos de 1.000 automóviles Fluence ZE en Israel y alrededor de 400 unidades en Dinamarca. [36] [37] Bajo el modelo de negocios de Better Place, la empresa es dueña de las baterías, por lo que el liquidador del tribunal tendrá que decidir qué hacer con los clientes que no tienen la propiedad de la batería y corren el riesgo de quedarse con un automóvil inútil. [38]
Tesla Motors diseñó su Model S para permitir un rápido intercambio de baterías. [39] En junio de 2013, Tesla anunció su objetivo de implementar una estación de intercambio de baterías en cada una de sus estaciones de supercarga . En un evento de demostración, Tesla mostró que una operación de intercambio de batería con el Model S toma poco más de 90 segundos, aproximadamente la mitad del tiempo que lleva recargar un automóvil a gasolina utilizado para fines de comparación durante el evento. [40] [41]
Las primeras estaciones estaban previstas para instalarse a lo largo de la Interestatal 5 en California , donde, según Tesla, una gran cantidad de sedanes Model S hacían el viaje de San Francisco a Los Ángeles con regularidad. A estas le seguiría el corredor de Washington, DC a Boston . Elon Musk dijo que el servicio se ofrecería por el precio de unos 15 galones estadounidenses (57 L; 12 imp gal) de gasolina al tipo de cambio local actual, alrededor de 60 a 80 dólares estadounidenses a precios de junio de 2013. Los propietarios recogerían su paquete de baterías completamente cargado en el viaje de regreso, que estaría incluido en la tarifa de intercambio. Tesla también ofrecería la opción de quedarse con el paquete recibido en el intercambio y pagar la diferencia de precio si la batería recibida era más nueva; o recibir el paquete original de Tesla por una tarifa de transporte. El precio no se había determinado. [40] [ necesita actualización ]
Los híbridos enchufables (PHEV), a diferencia de los autos eléctricos puros, eliminan las preocupaciones por la autonomía porque el motor de gasolina sirve como respaldo para recargar la batería para proporcionar energía eléctrica al motor eléctrico o para proporcionar propulsión directamente. El acceso a una estación de servicio regular garantiza que un PHEV tenga autonomías de conducción similares a las de un automóvil convencional impulsado por gasolina cuando sea necesario. [42] [43] [44] Sin embargo, un estudio realizado por el Instituto Noruego de Economía del Transporte publicado en junio de 2016 encontró que los propietarios de híbridos enchufables en Noruega conducen en promedio el 55% de sus kilómetros anuales en modo de agotamiento de carga o totalmente eléctrico ( modo EV ), y la proporción aumenta a aproximadamente el 63% para viajes de trabajo. [45]
Sin embargo, los híbridos en paralelo y en serie-paralelo funcionan la mayor parte del tiempo en modo combinado mientras se agota la carga . Debido a que el Toyota Prius Plug-in Hybrid funciona como un híbrido en serie-paralelo , la EPA de EE. UU. estimó su autonomía totalmente eléctrica para operación combinada con una combinación de electricidad (de una batería completamente cargada) y gasolina en 11 mi (18 km) hasta que la batería se agote. [46] [47] Otros híbridos enchufables que funcionaron principalmente en modo combinado son el Ford C-Max Energi , el Ford Fusion Energi y el Honda Accord Plug-in Hybrid . [48]
Por otro lado, los híbridos en serie , también denominados vehículos eléctricos de autonomía extendida (EREV) [17] o vehículos eléctricos de autonomía extendida (REEV), están diseñados para funcionar principalmente con la batería, pero tienen un generador de gasolina o diésel para recargar la batería cuando se realizan viajes largos. El Chevrolet Volt , el Fisker Karma y el próximo Cadillac ELR son híbridos enchufables en serie. [48] [49] [50]
General Motors describe al Chevrolet Volt como un vehículo eléctrico equipado con un motor de combustión interna (ICE) de gasolina de "autonomía extendida" como grupo electrógeno y, por lo tanto, denominó al Volt "vehículo eléctrico de autonomía extendida" o E-REV. [17] [51] [52] En una entrevista de enero de 2011, la ingeniera en jefe global del Chevy Volt, Pamela Fletcher, se refirió al Volt como "un automóvil eléctrico con autonomía extendida". [53] El Volt de primera generación funciona como un automóvil puramente eléctrico durante las primeras 25 a 50 millas (40 a 80 km) en modo de agotamiento de carga (modo EV). Cuando la capacidad de la batería cae por debajo de un umbral preestablecido desde la carga completa, el vehículo ingresa al modo de mantenimiento de carga y el sistema de control del Volt seleccionará el modo de conducción más eficiente para mejorar el rendimiento y aumentar la eficiencia a alta velocidad. [17] [54] [55] La autonomía en modo EV del Volt de segunda generación se incrementó a 53 mi (85 km). [56]
En diciembre de 2012, dos años después del lanzamiento del Volt, General Motors informó que las millas acumuladas recorridas en modo eléctrico habían superado la marca de los 100 millones el 30 de noviembre de 2012. El fabricante de automóviles también informó que los propietarios de Volt han conducido más del 65% del tiempo en modo totalmente eléctrico y, en promedio, conducen alrededor de 900 millas (1400 km), o un mes y medio, entre recargas de combustible. [57] [58] Un informe similar, emitido por GM en agosto de 2016, informó que los propietarios de Volt han acumulado casi 1.500 millones de millas (2.400 millones de km) conducidas en modo EV, lo que representa el 60% de sus millas totales recorridas. [59] Un análisis de 2014 realizado por el Laboratorio Nacional de Idaho usando una muestra de 21.600 autos totalmente eléctricos e híbridos enchufables, encontró que los propietarios de Volt viajaban en promedio 9.112 millas en modo totalmente eléctrico (e-millas) por año, mientras que los propietarios de Leaf viajaban 9.697 e-millas por año, a pesar de la autonomía totalmente eléctrica más corta del Volt , aproximadamente la mitad de la del Leaf. [60]
BMW i ofrece el coche totalmente eléctrico BMW i3 con un motor de extensión de autonomía opcional alimentado por gasolina añadido. [61] El extensor de autonomía está impulsado por el mismo motor de gasolina de dos cilindros de 647 cc utilizado en la motocicleta BMW C650 GT con un tanque de combustible de 9 L (2,0 gal imp; 2,4 gal EE.UU.). El motor extensor de autonomía solo se activa cuando el nivel de la batería cae a un punto preestablecido, actuando puramente como un generador para producir electricidad para extender la autonomía de 130 a 160 km (80 a 100 mi) a 240 a 300 km (150 a 190 mi) [62] [63] El rendimiento del i3 en modo de extensión de autonomía puede ser más limitado que cuando funciona con energía de la batería, ya que BMW aclaró que el extensor de autonomía no está diseñado para viajes de larga distancia, sino puramente como una copia de seguridad de emergencia para mantener el sistema eléctrico en funcionamiento hasta la siguiente ubicación de recarga. [64]
La opción de extensor de rango cuesta US$3.850 adicionales en los Estados Unidos, [65] €4.710 adicionales (~ US$6.300 ) en Francia, [66] y €4.490 (~ US$6.000 ) en los Países Bajos. [67]
Como mitigación de los problemas de ansiedad por autonomía, algunos fabricantes de automóviles están ofreciendo el uso de un automóvil estándar a gasolina de forma gratuita con la compra de un vehículo eléctrico para mitigarlos, permitiendo así a sus clientes cubrir viajes largos durante una cierta cantidad de días al año.
BMW i tiene previsto ofrecer paquetes de movilidad adicionales para viajes en los que la autonomía de un BMW i3 no sería suficiente para permitir a los clientes cubrir distancias más largas, incluyendo la provisión de un vehículo BMW convencional durante un número determinado de días al año. [68] En zonas de altas ventas, BMW también ofrecerá un programa de asistencia en carretera, en el que, en lugar de un remolque, el vehículo de asistencia proporcionará una carga para que el i3 pueda viajar hasta la siguiente estación de carga. [69]
En abril de 2013, Fiat North America anunció un programa para permitir a los clientes cubrir distancias de viaje más largas, ya que cada compra de Fiat 500e incluye el uso de vehículos de alquiler por hasta 12 días al año de forma gratuita durante los primeros tres años de propiedad. El programa, llamado ePass, da derecho a los propietarios de 500e a una cuenta comercial con suficientes puntos para alquilar un automóvil estándar a gasolina con Enterprise Holdings , propietaria de Enterprise Rent-A-Car , National Car Rental y Alamo Rent a Car . Fiat deposita puntos adicionales los siguientes dos años para extender el programa. [70] [71]