¿Qué es un vehículo eléctrico (VE)?  
  Podéis encontrar una definición extensa pinchando aquí, pero como resumen os diremos que un Vehículo Eléctrico es aquel que se impulsa con la fuerza que produce un motor alimentado por electricidad.    
                                   
  ¿Qué tipos de VE existen?  
 

Utilizando sus siglas en inglés, los VE pueden agruparse en las siguientes categorías:

BEV – (battery electric vehicle): VE con batería

REEV – (range extender EV): VE con batería y extensor de rango (pequeño motor de gasolina que actúa como generador para recargar la batería, no para alimentar el motor)

FCEV – (fuel cell EV): VE con celdas de combustible alimentadas por hidrógeno

PHEV – (plug-in hybrid EV): VE que posee dos o más fuentes de potencia. Los más comunes combinan un motor de combustión interna con una batería y motor eléctrico. Su principal característica es que es enchufable, es decir, su batería se puede recargar tanto circulando, por el propio funcionamiento híbrido del tren propulsor, como en parado, enchufado a la red eléctrica. Podéis encontrar ejemplos de estos tipos de VE en este enlace.

   
                                   
  ¿Un híbrido es un VE?  
  No, porque no puede desplazarse en modo eléctrico más que durante unos pocos cientos de metros. No se puede considerar VE si no tiene una autonomía eléctrica que permita hacer al menos los desplazamientos habituales sin usar el motor de combustión. Los semi híbridos (mild hybrid) que varios fabricantes van a sacar al mercado como parte de un proceso de electrificación de sus flotas no son un VE tampoco, a pesar de los esfuerzos de marketing de sus fabricantes por transmitir esa idea. De hecho son “peores” que un híbrido tradicional pues no pueden desplazarse en ninguna circunstancia usando exclusivamente el motor eléctrico.    
                                   
  ¿Cómo se calcula la autonomía de un VE?  
  La autonomía de un VE se mide en km indicando la distancia que es capaz de recorrer con una carga completa de su batería hasta llegar al 0% de carga útil. Actualmente el procedimiento usado en Europa para medir la autonomía es el ciclo NEDC (que incluye pruebas bastante alejadas de las circunstancias reales de uso y brinda resultados poco realistas) y en EEUU el ciclo EPA, que aporta cifras de autonomía mucho más ajustadas a las que los usuarios experimentan en su día a día. Hay que tener cuidado con esto porque un mismo coche puede anunciarse con 400 km de autonomía, o con 250 km en función del mercado en el que esté en venta. Para profundizar más en las diferencias sobre los distintos ciclos de medición de consumo y autonomía, podéis pinchar aquí. ¿Cómo hacerse entonces una idea más realista de la autonomía que cabe esperar de un VE? Mirando la capacidad de su batería en kWh y buscando su consumo real.    
                                   
  ¿Qué es un kWh y qué es un kW?  
 

-1 kilovatio hora (kWh) es una medida de cantidad de energía eléctrica equivalente a consumir 1.000 vatios de potencia constantemente durante 1 hora. Podéis leer más detalles sobre la definición aquí. Para entendernos mejor podemos crear una imagen en nuestra mente: si dejamos 10 bombillas de 100W de potencia encendidas durante una hora, habremos consumido 1.000 Wh…

-1 kW es una medida de potencia de energía eléctrica equivalente a 1,36 caballos vapor (CV). Podéis leer más detalles sobre la definición aquí. Continuando con la creación de imágenes en nuestra mente, un motor eléctrico de 100 kW tiene, por tanto, 136 CV de potencia.

   
                                   
  ¿Qué es amperaje y voltaje y cómo se relacionan con la potencia de un punto de carga?  
  Amperaje: es la medida de la corriente eléctrica. Define la cantidad de electrones que fluyen por un medio transmisor en el periodo de 1 segundo. Podríamos compararlo con la unidad de medida de corriente de agua en los ríos, el metro cúbico. El amperio es la unidad de intensidad de corriente eléctrica, y podéis encontrar más detalles aquí.

Voltaje: es la diferencia de potencial entre dos puntos. Podríamos continuar con la analogía del agua y decir que es la presión con la que esta “empujando” el agua. Podéis encontrar más detalles aquí.

Finalmente, si quieres saber cuánto consume un aparato eléctrico, ya sea una radio o tu coche eléctrico, tienes que multiplicar amperaje por voltaje para conocer la potencia. Más detalles aquí.

Ejemplo práctico: tengo un eGolf que me han prestado para probarlo, y está enchufado en el garaje. El cargador tiene una lucecita encendida donde pone 10A. ¿Cuánto consumirá? Si tu enchufe es de 230V, y el cargador indica 10A, probablemente estemos trabajando con una potencia de 2.300W, el consumo será de unos 2,3 kWh por cada hora de carga…
   
                                   
  ¿Qué diferencia hay entre corriente alterna y corriente continua?  
  La corriente continua la producen las baterías, las pilas y las dinamos. Entre los extremos de cualquiera de estos generadores se produce una tensión constante que no varía con el tiempo. Por ejemplo, si la pila es de 12 voltios, todos los receptores que se conecten a la pila estarán siempre a 12 voltios. Además de estar todos los receptores a la tensión de la pila, al conectar el receptor (una lámpara por ejemplo) la corriente que circula por el circuito es siempre constante (mismo número de electrones). Conclusión, en CC (corriente continua o DC en inglés, por direct current) la tensión siempre es la misma y la intensidad de corriente también.

La corriente alterna es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales eléctricas. La corriente que usamos en los enchufes o tomas de corriente de las viviendas es de este tipo. Este tipo de corriente es la más habitual porque es la más fácil de generar y transportar. En este tipo de corriente, la intensidad varia con el tiempo (número de electrones variable) y además, cambia de sentido de circulación 50 veces cada segundo (frecuencia de 50Hz).
Más detalles, gráficas y fórmulas, pinchando en este enlace. Datos interesantes para amantes de los VE: las baterías de un coche eléctrico almacenan CC (corriente continua, o DC).
Los Superchargers de Tesla y otros puntos de carga rápida (CHAdeMO, CCS combo) “inyectan” CC a la batería. El motor de un VE, sin embargo, usa CA (corriente alterna, o AC). Los enchufes domésticos “inyectan” CA a la batería, por lo que tiene que pasar por un cargador de abordo, o inversor, que transforma la CA de la red a CC para la batería. Este inversor también se encarga de “transformar” la CA del motor a CC para la batería cuando el motor la genera al hacer uso de la frenada regenerativa.
   
                                   
  ¿Qué es una toma de corriente trifásica y por qué tiene más potencia para cargar un VE?  
  En ingeniería eléctrica, un sistema trifásico es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres fases de corriente alterna. Cada una de las corrientes monofásicas que forman el sistema se designa con el nombre de fase.

La potencia suministrada por un generador trifásico o la consumida por un receptor trifásico, es la suma de las potencias suministradas o consumidas por cada fase. Podéis leer más sobre estas diferencias aquí.

Retomando el ejemplo práctico de la carga del e-Golf que vimos en la respuesta a la pregunta 6, si dicho coche pudiese cargar en trifásica (no todos los VE pueden) y la instalación a la que lo conectamos para cargar también fuese trifásica, el cargador que indica 10A nos estaría dando el amperaje por fase. Así, probablemente estaríamos trabajando con una potencia de 2.300W por fase, o 6.900W en total. En resumidas cuentas; con un mismo amperaje, una instalación trifásica nos dará el triple de potencia que una monofásica, y cargaremos por tanto tres veces más rápido.
   
                                   
  ¿Qué es la degradación de una batería?  
  Uno de los problemas de las baterías de iones de litio es que tienden a deteriorarse cada vez que hacemos una carga. De este modo, según usamos los dispositivos que las contienen notaremos como cada vez tenemos menos autonomía. Esto sucede tanto con teléfonos móviles, tablets, ordenadores portátiles, como con vehículos eléctricos.

¿Por qué sucede esto? Porque cuando una batería recibe energía eléctrica de la corriente, entre todos los procesos que se realizan para almacenarla, suceden una serie de reacciones químicas a nivel nanométrico que erosionan la batería buscando puntos débiles en la estructura atómica, al igual que hace el óxido con el acero.
   
                                   
  ¿Por qué todos los VE son automáticos?  
  Para responder a esta pregunta hay que comenzar analizando el funcionamiento de los motores térmicos, para luego ver las diferencias existentes con los motores eléctricos.

El rango de velocidades en el que un motor térmico trabaja bien es muy estrecho en comparación con el rango de velocidad que debe desarrollar un vehículo. Para entendernos pongamos un ejemplo: a un vehículo le exigimos que sea capaz de circular entre 5 y 180 Km/h, por tanto le estamos pidiendo que circule a una velocidad hasta 36 veces mayor que la velocidad mínima. Sin embargo el motor térmico únicamente es capaz de multiplicar unas 6 veces su velocidad mínima útil porque su rango va sólo de 1.000 a 6.000 revoluciones por minuto aproximadamente.

La consecuencia de esto es que si sólo tuviéramos una marcha, algo que ocurre en caso conducir marcha atrás, nuestro coche apenas superaría los 30 Km/h porque llegaríamos muy pronto a la velocidad máxima del motor. Por eso para cubrir toda la gama de velocidades del vehículo necesitamos 4 ó 5 relaciones de transmisión que multipliquen de forma escalonada la relación entre las velocidades del motor y de las ruedas.

Otra razón que hace necesaria una caja de cambios es que, cuanto más larga sea la relación de cambio, menos fuerza puede transmitirse a las ruedas. Es por esto que hay situaciones en las que el motor no tiene suficiente fuerza con marchas largas como cuarta o quinta, como para subir una fuerte pendiente. Además, el motor térmico sólo puede girar en un sentido por lo que necesitamos un sistema en la transmisión que invierta el sentido de giro de las ruedas motrices: la marcha atrás.

En resumen, vemos que por razones de rango de velocidad útil, fuerza y sentido de giro, el motor térmico necesita un sistema de transmisión con relación variable y marcha atrás. Por eso todos los vehículos que vemos circulando por las carreteras llevan, sea cual sea su sistema de transmisión variable, bien variador continuo (motos tipo ciclomotor o scooter) o cambio de relación variable escalonada manual o automático (resto de vehículos).

Con un motor eléctrico no necesitamos cambio de marchas, por tres motivos:

El motor eléctrico tiene un rango de velocidad de giro muy amplio, más que suficiente para cubrir el rango de velocidad de un vehículo normal sin cambiar de marcha. El motor eléctrico puede multiplicar más de 12.000 veces su velocidad mínima útil, ya que esta va de 0 a 12.000 rpm. Además, estando el motor parado ya es capaz de entregar su máxima fuerza, por lo que un eléctrico nunca nos va a pedir “reducir marchas” porque cuanto más despacio vayamos, más fuerza tiene.

El motor eléctrico puede girar en dos sentidos indistintamente, por lo que tampoco es necesaria una marcha atrás ya que ese efecto de cambio de sentido del giro se consigue mediante un inversor de corriente.

En resumidas cuentas, un motor eléctrico sólo tiene una velocidad, y además no necesita embrague ni mecanismo de marcha atrás por lo que reduce el peso notablemente y es mucho más eficiente en términos energéticos.