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IDTechEx analiza las múltiples vías para llegar a los vehículos con baterías de 1000 millas (1600 kms)

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Es fácil fabricar vehículos eléctricos con baterías de 1000 millas (el equivalente a 1600 kms), y el efecto en la aceptación del mercado será alto. Por ejemplo, un habitante típico de ciudad hoy en día podría cargar sólo una vez cada dos meses y en vacaciones, donde los cargadores son escasos.

Como la carrocería solar ha hecho parte del trabajo, incluso los débiles cargadores existentes no causarán mucho retraso. De hecho, la carrocería solar es una característica capaz de hacer que los vehículos eléctricos de batería sean aceptables de repente en la mayor parte del mundo, aumentando el potencial de mercado y acelerando las economías de escala en la producción, haciéndolos más asequibles. Mientras tanto, los vehículos eléctricos actuales serían más fáciles de vender a los habitantes del campo si tuvieran un "bote salvavidas" plegable con paneles solares que se ofreciera como extra opcional.

Aprender del mar. Ya se pueden comprar muchos barcos solares con una autonomía efectivamente infinita porque tienen mucha superficie disponible para la energía solar. Algunos tienen capacidad de generación para abastecer a tres casas a su llegada. En el caso de los barcos más pesados que navegan por el mar, añadir turbinas eólicas funciona porque en el mar, el viento rara vez está de frente a una velocidad inferior a la de la embarcación. El gran barco de limpieza oceánica Manta de Sea Cleaners es el último ejemplo. La combinación de estas tecnologías con otras puede hacer posible incluso que los barcos sean energéticamente independientes.

Los vehículos terrestres van a la zaga en cuanto a tecnologías de independencia energética porque tienen menos superficie por pasajero, pero el silicio monocristalino recientemente viable en los laterales (como demostró Sono Motors en el CES 2021) es un paso en la dirección correcta. Los estudiantes de carreras solares consiguen la independencia energética utilizando un compuesto solar de 3 a 5 que todavía es inasequible para la mayoría de las aplicaciones. También consiguen factores de arrastre ultrabajos al exprimir a los pilotos. No obstante, estas cosas son un punto de referencia que está llegando a un coche, una lanzadera robótica y un camión cerca de ti.

Por ejemplo, siguiendo con los coches solares de golf, Aptera, una start-up californiana de coches solares, promete 1.000 millas para quienes estén dispuestos a mezclarse con camiones de clase 8 mientras están sentados en un huevo de tres ruedas. Más convencionales, Tesla y Lucid ya superan las 500 millas (800 kms) de autonomía gracias a su bajo factor de resistencia, su ligereza, su electrónica de potencia más eficiente y otras estrategias como el monocasco de aluminio, incluso antes de adoptar la energía solar. De hecho, el Tesla Roadster duplica la batería para conseguir 620 millas (1000 kms). Los coches solares de la familia Lightyear se acercan a las 500 millas de autonomía con una carrocería solar excepcionalmente amplia, pero también con motores más eficientes en las ruedas. Unos motores más eficientes han sido importantes para la excepcional autonomía de Tesla y otros mejores están ya en camino.

Cuando sea factible, Elon Musk quiere que la energía solar se despliegue al llegar. Eso hará que se bombee más de un kilovatio. Muchos vehículos son en gran parte de vidrio, pero las ventanas solares de construcción están obviamente llegando a los vehículos, comenzando con Hyundai prometiendo un techo solar translúcido.

En 2018, Tesla empezó a adoptar semiconductores de banda ancha (carburo de silicio) en el inversor principal del Model 3, que son más eficientes y ahorran peso y espacio en el equipo de refrigeración. Los supercondensadores apenas se utilizan en los VEB de carretera, pero pueden mejorar la autonomía de muchas maneras ahora que aparecen con mayor densidad de energía y a un precio menor. Captan más energía de frenado y facilitan la descarga profunda de las baterías más novedosas que pueden tolerar esas cosas.

La hoja de ruta de otras tecnologías de ampliación de la autonomía es igualmente rica. Las superficies de captación de infrarrojos bajo el vehículo pueden funcionar en países cálidos. En la parte superior y en los laterales, la incorporación de perovskita al silicio captará los infrarrojos y la luz en un espectro mucho más amplio, aumentando la electricidad al menos en un 10% (la perovskita multicapa promete el 100%). Los taxis, minibuses y autobuses autónomos que prescinden del peso y el espacio del conductor pueden ir más allá. En países con mucho viento, las turbinas eólicas que se levantan cuando el vehículo se detiene pueden ser viables. De hecho, el Departamento de Defensa de EE.UU. financia ensayos de generación de electricidad mediante drones atados a los vehículos, allí donde el viento es más fuerte y constante.

Raghu Das, director general de IDTechEx, aconseja: "El Grupo VW y muchos otros trabajan en baterías estructurales y supercondensadores para aumentar la autonomía: no más carrocerías tontas. Mientras tanto, Tesla y Lucid comercializan un primer paso en esa dirección. Igualmente desafiante, pero todavía una posibilidad, es utilizar un mayor voltaje para aumentar la autonomía más allá del enfoque actual en el tiempo de carga. El grupo VW, Lucid, Rivian, GM, Hyundai, Kia y otros fabricantes de automóviles y sus proveedores, como Hitachi, Borg Warner y otros, son pioneros en el uso de 800-1000V. En principio, aumenta la eficiencia y aligera el peso".

"Actualmente estamos trabajando en el inicio de la producción de varios proyectos premium de 800 voltios", afirma Bert Hellwig, responsable del desarrollo de sistemas de transmisión eléctrica en ZF. "Suministramos a un OEM chino el tren motriz eléctrico completo, incluida la electrónica de potencia, para varios modelos. Para un fabricante europeo de coches deportivos, ZF proporciona la electrónica de potencia para una aplicación de alto voltaje. Ya se vislumbran otras puestas en marcha en serie".

Hay mucho más. La gestión térmica y todos los materiales y sistemas pueden funcionar mejor y ser más ligeros, lo que aumenta la autonomía. Por ejemplo, se ha demostrado que una película de calefacción transparente aplicada sólo donde se necesita en el interior del vehículo ahorra hasta un 30% de esa electricidad.

En medio de todo esto se encuentra la catenaria intermitente y los carriles y bobinas de carretera intermitentes, que cargan parcialmente los vehículos a su paso, y un número cada vez mayor de coches capaces de cargar otros coches (el Sion de Sono Motors es de nuevo un ejemplo). Las baterías se cargan rápido al principio, por lo que la profusión de cargadores en farolas para recargar en Londres, por ejemplo, puede ser una buena alternativa a los escasos y caros cargadores rápidos, sobre todo cuando los vehículos duplican su autonomía. Sólo las mejoras en las baterías prometen un gran aumento de la autonomía. Volkswagen acaba de fijarse como objetivo un 40% más de densidad energética para 2030. En otras palabras, los diseñadores de vehículos pueden ahora elegir cuál de las muchas rutas hacia las 1000 millas de autonomía van a seguir. Hay muchas opciones. Para ver el panorama completo, véase el informe de IDTechEx "Electric Vehicles: Land, Sea and Air 2021-2041". Para ver la cartera completa de estudios sobre vehículos eléctricos de IDTechEx, visite www.IDTechEx.com/Research/EV.

 

 

 

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