La influencia de la temperatura ambiente en la autonomía del coche eléctrico

España es un país privilegiado para el uso del coche eléctrico ya que el rango de temperatura óptimo para obtener máximo rendimiento de las baterías de ion litio está entre 5 y 30ºC

Una de las principales preocupaciones del comprador de un coche eléctrico es tener claro cuál será la autonomía real de su coche y si ésta será suficiente para satisfacer su plan habitual de uso. Como es sabido, las variaciones principales de autonomía real entre recargas están relacionadas principalmente con la forma de conducir, la topografía del terreno, la velocidad y por último las condiciones meteorológicas.

En este artículo nos centraremos en el último punto, en concreto en cómo la temperatura ambiente afecta a la autonomía, bien sea por el rendimiento de la batería o por el uso variable de la climatización, y en cómo la tecnología del Renault ZOE compensa estos aspectos.

El eléctrico, agusto con el clima español

Pongámonos antes de nada las gafas de profesor de ciencias para comprender cómo funciona la batería de nuestro coche eléctrico. Según el principio de funcionamiento de la batería tipo de un vehículo, la carga y descarga de energía se produce mediante una reacción electroquímica reversible que transforma la electricidad en energía química o viceversa, según carguemos o descarguemos la batería respectivamente.

Como es sabido por la ciencia química, la temperatura influye enormemente en la facilidad con la que se producen las reacciones químicas. Se puede decir que el calor aumenta la facilidad de intercambio de electrones y con ello la capacidad de almacenamiento y de entrega de energía por parte de las baterías.

Una vez comprendido esto, ¿en qué afecta la temperatura ambiente a los usuarios del vehículo eléctrico? Que puede verse afectada la autonomía dada la incompleta actividad electroquímica interna en las baterías a bajas temperaturas. Pero la buena noticia es que el rango de temperatura óptimo para obtener máximo rendimiento de las baterías de ion litio está entre 5 y 30ºC. Por tanto España es, en general, un país de uso privilegiado para el uso del coche eléctrico dadas sus temperaturas templadas en buena parte del año y de la geografía.

Como número general, una batería de ion litio que es capaz de entregar el 100% de su carga a 25ºC, puede reducir su capacidad de entrega y almacenamiento de potencia hasta en un 30% a -18ºC

Qué ocurre en climas extremos

Como ejemplo práctico para analizar el comportamiento de la autonomía a bajas temperaturas, vamos a tomar los datos de un ZOE ZE 40. Tras estudiarlos vemos que por encima de 5ºC no hay que preocuparse del efecto de la bajada de autonomía, pues ésta permanece prácticamente constante, con pequeñas variaciones y alcanzando un máximo de capacidad de batería a unos 20ºC.

Pero por debajo de 5ºC conviene tener en cuenta que la autonomía del coche desciende unos 20 km por cada 5 grados. Esto significa que a 0ºC la autonomía desciende unos 20 km respecto a la autonomía a temperatura óptima; a -5ºC perdemos 40 km y a -10ºC, 60 km. Estos datos serían sin usar la calefacción así que tampoco son del todo reales. Ahora sí, con la bomba de calor en marcha habría que añadir otros 10km de acortamiento de autonomía para cada 5ºC de bajada de temperaturas, de manera que a -10ºC y con la calefacción en marcha, perderíamos unos 90 km de autonomía, cifra a tener en cuenta pero que aún dejaría al ZOE en uno prácticos 210 km de autonomía real.

Por encima de 30ºC la autonomía vuelve a descender suavemente, aunque esta vez es debido a la necesidad de refrigeración de la baterías para proteger su vida útil. La explicación técnica de esta necesidad es que aunque, como se ha explicado, la alta temperatura favorece la carga de la batería, también favorece otras reacciones químicas indeseadas como la corrosión, algo que se evita a toda costa con eficaces sistemas de refrigeración líquida. En el clima de nuestro país no va a ser habitual la pérdida de autonomía por exceso de calor, aunque, como es fácil de pensar, se verá más bien afectada por el uso del aire acondicionado, el cual resta entre 17 y 40 km de autonomía, dependiendo de la intensidad y de la temperatura ambiente.

Las soluciones del Renault ZOE frente a las variaciones térmicas

Como hemos visto, la batería de tracción, pieza clave sin duda del coche eléctrico, es sensible a la temperatura ambiente extrema en el sentido de mermar su capacidad de almacenamiento, así como el aumento normal del consumo de energía por la climatización en esas situaciones, especialmente a bajas temperaturas. Para paliar la pérdida de autonomía, Renault ha implementado un completo sistema de climatización super eficiente en sus gama ZOE, que elimina la necesidad de uso de resistencias eléctricas, sustituyéndolas por una bomba de calor mucho más eficiente capaz de llevar al habitáculo energía calorífica del exterior en invierno, e invertir su función en verano como aire acondicionado.

Otras soluciones que incorpora el ZOE y que nos salvan de sufrir las consecuencias del frío en el alcance kilométrico actúan ya durante la recarga:

Precalentamiento de la batería: la nueva batería Z.E. 40 del Nuevo Renault ZOE cuenta con un dispositivo de precalentamiento para épocas frías que preserva su capacidad y autonomía asegurándolas incluso en pleno invierno.

Preacondicionamiento térmico: gracias al sistema de preacondicionamiento del habitáculo, puedes programar la calefacción o el aire acondicionado mientras el ZOE está cargándose. Con esta función, la energía empleada para el confort térmico durante la primera fase del viaje no gasta batería.

Imágenes| iStock photoarthouse

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