Fotografía de una carretera junto al mar

Tipos de vehículos eléctricos

Guía completa sobre los diferentes tipos de vehículos eléctricos

A medida que la tecnología avanza y las mejoras técnicas se suceden, los vehículos eléctricos se hacen cada vez más populares y su acceso, más generalizado. Ahora, los consumidores disponen de un amplio abanico de opciones: desde un coche híbrido a un todoterreno eléctrico, con una velocidad de carga que puede llevar de escasos minutos a varias horas. Repasamos los aspectos más importantes que debemos tener en cuenta a la hora de comprar un vehículo eléctrico: los tipos de coches, la diferencia con los híbridos, el funcionamiento de los motores y la variedad de cargas y conectores.

La adopción de soluciones sostenibles y ecológicas está guiando nuestro proceso de transición energética, el gran cambio en la manera en la que generamos y consumimos energía. La meta es la descarbonización de la economía, pero para alcanzarla necesitamos transformar la manera en la que nos desplazamos, ya que, el transporte es uno de los sectores más importantes en el consumo de energía y el principal emisor de gases de efecto invernadero en el mundo, según la Agencia Internacional de la Energía (International Energy Agency en inglés).

La movilidad eléctrica representa un cambio sin precedentes que está transformando la manera en la que nos desplazamos. Los vehículos eléctricos se han convertido en la principal alternativa para conseguir que nuestra movilidad sea más sostenible y son cada vez más accesibles gracias a una tecnología en constante evolución. Pero, ¿qué tipos de vehículos eléctricos existen? ¿En qué se diferencian y qué los caracteriza?

Vehículo eléctrico

Tipos de coches eléctricos

En consonancia con el aumento de la demanda, la oferta de vehículos eléctricos se ha incrementado. El consumidor ahora dispone de una amplia variedad de marcas, tamaños, gamas y precios entre los que elegir. Sin embargo, una de las primeras decisiones que hay que tomar antes de comprar un vehículo eléctrico es el tipo deseado según su funcionamiento y sus prestaciones. Estas son las principales opciones disponibles en el mercado:

Vehículos eléctricos (EV)

Los vehículos eléctricos, también conocidos por las siglas EV (Electric Vehicle) o VE (Vehículo Eléctrico), son modelos propulsados con electricidad como fuente de energía. Utilizan baterías eléctricas para almacenar la energía que alimenta un motor eléctrico.

Para recargar las baterías de los coches eléctricos es necesaria una conexión a una fuente de electricidad, ya sea a través de una toma de corriente doméstica o en estaciones de carga pública. 

Este tipo de vehículos ha ganado popularidad debido a su mayor eficiencia energética, el menor impacto ambiental y el menor costo en comparación con los vehículos tradicionales con motores de combustión interna. Además, su tecnología está en constante evolución, lo que implica una mejora constante de la autonomía, los tiempos de carga y el rendimiento. Bajo este paraguas, podemos encontrar muchos otros vehículos, como los de baterías (BEV) o de autonomía extendida (EREV).

Vehículos eléctricos con pila de hidrógeno (FCEV)

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Los FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) pueden funcionar con fuentes de energía renovable pero no lo hacen con baterías, sino con pilas de hidrógeno. También disponen de motor eléctrico, pero en vez de tener una batería que almacena la energía, este tipo de vehículos disponen de una célula o pila de combustible que produce electricidad en el momento deseado. Esta unidad, que suele ser una pila de hidrógeno, genera la electricidad a partir de una reacción química denominada electrólisis: el hidrógeno se oxida perdiendo electrones que se recogen para generar la corriente eléctrica que posibilita el movimiento.

Los FCEV se cargan con hidrógeno comprimido en estaciones de servicio especializadas. Entre sus ventajas destaca que únicamente emiten vapor de agua; tienen tiempos de recarga más cortos en comparación con los vehículos eléctricos de batería, y disponen de larga autonomía.

  • Eléctrico
  • Hidrógeno
  • Combustibles fósiles

Coches microhíbridos (MHEV)

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Los coches microhíbridos son conocidos por varios nombres, como MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle), su abreviatura mild hybrid o híbridos de 48V. Se trata de vehículos que cuentan con un sistema híbrido ligero, lo que significa que tienen un motor de combustión interna y un pequeño motor eléctrico que ayuda al primero. La batería es más pequeña que la de un híbrido convencional, de 48V, y no puede propulsar el vehículo de forma independiente. La energía eléctrica, por lo tanto, sirve para respaldar al motor térmico en fases de aceleración o sistemas poco complejos como la iluminación o el navegador, por ejemplo.

Este tipo de vehículo requiere combustible para moverse. La batería, por su parte, se recarga a través de la energía generada durante la conducción, especialmente durante la desaceleración y el frenado, cuando el motor eléctrico actúa como un generador para recuperar energía y almacenarla en la batería.

  • Eléctrico
  • Hidrógeno
  • Combustibles fósiles

Vehículo eléctrico de autonomía extendida (EREV)

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Este modelo, conocido como EREV (Extended Range Electric Vehicle), combina características del vehículo eléctrico (VE) y del vehículo híbrido enchufable (PHEV). Aunque la potencia de propulsión la aporta una unidad eléctrica recargable, están equipados de un motor de combustión interna que actúa como generador para cargar la batería cuando esta se agota. Este tipo de vehículos se diferencia de los híbridos en que el motor de combustión no mueve en ningún caso las ruedas del coche.

Los EREV pueden recargar tanto mediante una conexión a una fuente de electricidad, como mediante la gasolina a través del motor de combustión interna. Este tipo de vehículos proporcionan la eficiencia y la reducción de emisiones de un vehículo eléctrico a la vez que superan las limitaciones de autonomía al utilizar un motor de combustión como respaldo.

  • Eléctrico
  • Hidrógeno
  • Combustibles fósiles

Vehículo híbrido enchufable (PHEV)

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Los vehículos híbridos enchufables, también conocidos como PHEV (Plug-in Hybryd Electric Vehicle), combinan un motor de combustión interna con un motor eléctrico y una batería. La principal cualidad de estos modelos es que tanto el motor de combustión como el motor eléctrico pueden traccionar las ruedas del vehículo, de tal forma que puede funcionar tanto en modo eléctrico durante un rango determinado de kilómetros utilizando la energía almacenada en la batería, como en formato híbrido combinando la potencia del motor de combustión interna con la eléctrica.

La batería se puede recargar con una fuente externa de energía o punto de carga y también se puede usar el motor de combustión para la carga de las baterías del motor eléctrico.

Este tipo de vehículos ofrecen una mayor autonomía que los vehículos eléctricos de batería puros y otorgan una mayor flexibilidad para utilizar la electricidad o la gasolina según las necesidades del conductor.

  • Eléctrico
  • Hidrógeno
  • Combustibles fósiles

Vehículos eléctricos de baterías (BEV)

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Estos modelos están completamente impulsados por electricidad y utilizan baterías recargables para almacenar electricidad y alimentar el motor eléctrico que lo propulsa. Para poder cargar este tipo de coche, como ocurre con cualquier dispositivo eléctrico, es necesario conectarlo a una fuente de electricidad, como una toma de corriente doméstica o una estación de carga. La velocidad de carga depende de la potencia de los cargadores a los que se pueda conectar, conocida como potencia máxima soportada.

Además, la mayoría de los modelos disponen de un sistema de recuperación de energía de la frenada y las deceleraciones, que funciona como un generador de corriente capaz de “autorrecargar” la batería.

Este tipo de vehículos son más respetuosos con el medio ambiente que los de combustión, requieren de un menor costo de mantenimiento por la simplicidad mecánica y ofrecen una conducción suave y silenciosa.

  • Eléctrico
  • Hidrógeno
  • Combustibles fósiles

Vehículo híbrido (HEV)

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Los vehículos híbridos o HEV (Hybrid Electric Vehicle) combinan al menos dos fuentes de energía de propulsión. Cuentan tanto con un motor de combustión interna convencional (generalmente de gasolina o diésel) como con un motor eléctrico y ambos trabajan en conjunto para propulsar el vehículo. El motor eléctrico asiste al motor de combustión interna en momentos de alta demanda y permite restarle esfuerzo con el fin de reducir el consumo de combustible.

Los híbridos pueden moverse en modo completamente eléctrico, pero su autonomía es limitada al disponer de baterías pequeñas. A menudo recurren a la frenada regenerativa y al propio motor térmico para recargar las baterías y generar energía cinética.

El empleo de HEV permite reducir las emisiones y mejorar la eficiencia del combustible en comparación con los vehículos tradicionales, sobre todo en situaciones de parada y arranque frecuentes.

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  • Combustibles fósiles

Diferencia entre coches eléctricos e híbridos

Aunque los coches eléctricos y los híbridos comparten algunas prestaciones y características, son dos tipos de vehículos que utilizan diferentes tecnologías para propulsarse. Estas son sus principales diferencias:

Fuente de energía Repostaje Utilidad de la batería Costos Emisiones y eficiencia energética Ilustración Ilustración Ilustración Ilustración Ilustración Ilustración

Fuente de energía primaria

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Coche eléctrico

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Funciona exclusivamente con electricidad como fuente de energía para generar el movimiento. Dispone de una batería recargable para almacenar la energía eléctrica que alimenta a uno o más motores eléctricos.

Coche híbrido

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Combina un motor de combustión interna con al menos un motor eléctrico y una batería. Se puede propulsar tanto con gasolina como con electricidad.

Repostaje

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Coche eléctrico

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El vehículo se puede recargar conectándolo a una fuente de electricidad, como una estación de carga pública o una toma de corriente doméstica.

Coche híbrido

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A diferencia de los eléctricos, los vehículos híbridos también pueden funcionar con gasolina y pueden repostar en estaciones de servicio.

Utilidad de la batería

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Coche eléctrico

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Cuenta con una batería como único sistema de almacenamiento de energía que, junto a uno o varios motores, genera la potencia necesaria para transformar la electricidad en energía mecánica.

Coche híbrido

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La función de la batería es de asistencia al motor de combustión y sirve para mejorar el ahorro de combustible.

Costos

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Coche eléctrico

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El precio inicial suele ser más elevado, pero se compensa con los costos operativos bajos debido al menor precio de la electricidad frente a la gasolina.

Coche híbrido

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Por lo general, tiene un precio inicial más bajo, pero los costes de mantenimiento y combustible son superiores al depender del repostaje de gasolina o diésel.

Emisiones y eficiencia energética

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Coche eléctrico

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Produce cero emisiones de escape durante la conducción, lo que lo convierte en una opción limpia y respetuosa con el medio ambiente.

Coche híbrido

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Es más eficiente en combustible que el vehículo convencional, pero emite ciertos gases contaminantes al depender del motor de combustión.

Tipos de carga

Las baterías de un vehículo eléctrico tienen cuatro modos de carga. Estos modos tienen que ver con el nivel de comunicación que hay entre el vehículo y la infraestructura de recarga y el control que el usuario tiene del proceso. Además, los diferentes tipos de cargadores de los coches eléctricos pueden trabajar con Corriente Continua (DC o Direct Current, en inglés) o de Corriente Alterna (AC o Alternative Current, en inglés). 

Icono pila vacía
Modo de recarga 1

Se trata de una recarga con un enchufe convencional (Shuko) que no tiene ningún tipo de comunicación entre el cargador y el vehículo recargado. Es más, los coches eléctricos no permiten este modo de carga. Solo sirve para recargar baterías de motos, bicicletas y patinetes eléctricos. Es una carga lenta, monofásica, en alterna y con una intensidad máxima de 16 A y voltaje de 230 V, por lo que la potencia máxima de carga es de 3,7 kW.

Icono pila baja
Modo de recarga 2

También utiliza un enchufe convencional (Shuko) o industrial (Cetac) pero el cable equipa un sistema de protección y un interruptor diferencial, así como un piloto de comunicación del vehículo. Permite asegurar que la conexión del vehículo a la red es correcta para prevenir posibles incidencias. La potencia eléctrica suele llegar a unos 2,3 kW pudiendo alcanzar los 3,7kW en monofásica y 11kW en trifásica. Los coches eléctricos pueden usar este modo de recarga pero se recomienda que solo se haga de manera esporádica o para baterias pequeñas (8-10kWh). 

Icono pila media
Modo de recarga 3

En este modo de carga se utiliza un punto de recarga que cuenta con la instalación necesaria para gestionar toda la comunicación con el vehículo. Funciona en corriente alterna y puede llegar a una potencia de 7,4 kW en una instalación monofásica o 22 kW en una instalación trifásica en la vivienda. Es la forma de recarga recomendada por los fabricantes y se puede encontrar en muchos lugares: viviendas, gasolineras o puntos de recarga públicos (donde puede llegar a los 43kW) y centros de trabajo, por ejemplo.

Icono pila alta
Modo de recarga 4

A diferencia del resto de modos, la recarga se produce en corriente continua (DC) en vez de en alterna (AC). La recarga puede ser más rápida al no precisar convertir la electricidad de alterna a contínua por parte del coche. La potencia suele ser de entre 50 kW y 150 kW  pero puede llegar a los 350 kW con cargadores que suelen situarse en estaciones de carga de alta potencia y permiten repostar el vehículo eléctrico en unos pocos minutos.

Imagen de carga de vehículo eléctrico

Tipos de conectores

Más allá de la carga, existen distintos tipos de conectores para coches eléctricos en el mercado:

Conector Schuko
Conector Schuko

La opción más básica es la del Schuko, enchufe tradicional de uso doméstico. Se trata del estándar europeo más simple y es el más utilizado en la gran mayoría de aparatos eléctricos. Es el conector que se emplea generalmente para cargar patinetes, motocicletas y bicicletas eléctricas, pero no es el más indicado para cargar el coche eléctrico porque lleva un tiempo de carga muy prolongado y carece de protecciones específicas para la recarga. Solo permite recarga lenta, tienen una intensidad de hasta 16 amperios (A) y una potencia máxima de hasta 3,7 kW durante un tiempo limitado.

Conector Tipo 1 (SAE J1772)
Conector Tipo 1 (SAE J1772)

El conector de Tipo 1 es también conocido como SAE, Japonés o Yazaki. Se trata de un enchufe de corriente alterna monofásico, integrado por cinco bornes. Su potencia máxima es de 7,4 kW. Este conector fue el primer tipo empleado en la recarga de vehículos eléctricos. Es un estándar de origen nipón y el más común en Asia, aunque también lo emplean ciertas marcas estadounidenses.

Conector Tipo 2 (IEC 62196-2)
Conector Tipo 2 (IEC 62196-2)

Este conector recibe a menudo el nombre de Mennekes, marca alemana pionera en comercializarlo. Funciona con corriente alterna monofásica (con 5 bornes) y trifásica (con 7 bornes). Permite cargas monofásicas lentas a 6 A y llega en monofásica a 32 A, lo que implica potencias desde 1,4 kW hasta 44 kW respectivamente. El Mennekes es el conector homologado como el estándar europeo y es la alternativa más habitual en buena parte de Europa.

Conector único combinado CCS
Conector único combinado CCS (Combined Charging System, IEC-62196-3)

También conocido como Combo, este modelo es una evolución del Tipo 2 al que se le añaden dos pines de potencia en corriente continua. En corriente alterna funciona como el tipo 2: soporta hasta 63 A y 44 kW y en corriente continua permite una recarga más rápida de hasta 400 kW, aunque lo habitual es alcanzar los 50-100 kW. El CCS es una alternativa en colaboración alemana y estadounidense y se usa principalmente en Europa y América del Norte.

Conector CHAdeMO
Conector CHAdeMO

Este conector comparte su nombre con la asociación japonesa que integra algunas de las marcas automovilísticas más importantes del país nipón, donde surgió. Proporciona cargas rápidas en corriente continua, dispone de 10 bornes y puede soportar hasta 200 A y 65 kW (pero están trabajando para incrementar hasta lo 500kW). El CHAdeMO se utiliza principalmente en vehículos eléctricos asiáticos.

¿Cómo funciona un motor eléctrico?

Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en movimiento. Su funcionamiento se basa en el principio de interacción entre campos magnéticos y corrientes eléctricas. Está compuesto por varias partes principales: 

Carcasa Rotor Estator (o estátor) Eje Ilustración Ilustración Ilustración Ilustración Ilustración

Carcasa

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Es la estructura externa que protege y aloja todas las partes internas del motor. También aporta soporte y sirve como punto de montaje para el motor.

Rotor

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Es la parte móvil del motor y contiene bobinas de alambre o imanes. El campo magnético que gira en el estátor arrastra el campo magnético fijo del rotor y lo hace girar. Mediante una serie de engranajes, esta interacción permite que las ruedas del coche eléctrico giren y, por lo tanto, que se genere movimiento.

Estator (o estátor)

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Es la parte fija del motor y contiene bobinas de alambre conectadas a una fuente de corriente eléctrica. Cuando se aplica la corriente eléctrica en ellas, se genera un campo magnético en el interior del estator.

Eje

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Se trata del componente que conecta el rotor con la carga y el dispositivo que se va a impulsar. El movimiento rotativo que genera el motor se transfiere al eje para realizar el trabajo deseado.

Aunque estas son las partes principales que se encuentran en la mayoría de los motores eléctricos, puede haber otras adicionales dependiendo de su diseño específico, sus características y su aplicación.

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