Viaje extremo por carretera: cómo los vehículos eléctricos manejan el clima súper cálido y frío

El clima extremo puede afectar el rendimiento de la batería del vehículo eléctrico, limitando potencialmente su alcance y la rapidez con la que se carga la batería. ¿Pero por qué? La respuesta se reduce a la química dentro del paquete de baterías de un automóvil eléctrico, sus hábitos de manejo y otros factores.

Cómo afecta el clima extremo a la batería de un automóvil eléctrico

2022 Kia EV6

2022 Kia EV6 (Crédito: Kia)

Clima muy frío o caluroso, generalmente definido como menos de 20 grados o más de 95 grados Fahrenheit, según AAA(Abre en nueva ventana)—puede causar una caída en el rango EV. El cambio es temporal y el rango se recuperará a medida que la temperatura se caliente o se enfríe, pero a medida que Notas recurrentes (Se abre en una ventana nueva)“a altas temperaturas, [battery] las reacciones ocurren más rápido y su estructura protectora puede degradarse”.

Sin embargo, la mayoría de los vehículos eléctricos están construidos con sistemas de calefacción y refrigeración para regular su temperatura. Tesla, en particular, “controla estos efectos muy estrictamente y, a menudo, no los hace evidentes para el conductor, es decir, el rango del tablero a menudo no refleja los efectos de la temperatura”, dice Recurrent.

¿Por qué el clima frío reduce la autonomía de los coches eléctricos?

gráfico de rango ev de invierno

Pérdida estimada de rango EV en temperaturas bajo cero (Crédito: Recurrente)

Los vehículos eléctricos funcionan con paquetes hechos de celdas de batería de iones de litio (Li-ion). Las baterías de iones de litio contienen un ánodo, un cátodo y un catalizador líquido a través del cual se mueven los átomos cargados. Cuando la batería de un EV se vuelve extremadamente fría, el catalizador líquido de electrolito en el interior se vuelve más espeso y viscoso. Esa viscosidad ralentiza las reacciones químicas que canalizan los electrones a través de la batería y alimentan el automóvil. También afecta la rapidez con la que se carga la batería y limita la eficacia del frenado regenerativo.

Las bajas temperaturas también implican hacer funcionar la calefacción de la cabina. Eso más otros componentes electrónicos, como el sistema de información y entretenimiento, agotan la batería del automóvil. Cuanto más corren, más rápido se agota la carga. Los tramos largos de conducción en la carretera también tienden a agotar la batería más rápido que la conducción en la ciudad, sin importar el clima, pero especialmente en climas fríos. En conjunto, estos factores del clima frío reducen el rango hasta en un 41%, según AAA.

Aún así, “esta pérdida de alcance es temporal y no hay detrimento a largo plazo para su batería”. Notas recurrentes (Se abre en una ventana nueva). “A medida que el hielo se derrite y las temperaturas aumentan, el rango esperado de su vehículo con carga completa debería volver a la normalidad”. Los modelos EV también reaccionan de manera diferente a las caídas de temperatura, como lo demuestra este gráfico, por lo que su Tesla Model 3 puede manejar un invierno en Minnesota de manera diferente a un BMW i3.

gráfico de barras que muestra la pérdida de autonomía en invierno para modelos EV populares

Pérdida de rango de invierno para modelos EV populares (Crédito: Recurrente)

Los avances en la tecnología de las baterías pueden aliviar al menos parte del alcance perdido por el clima frío. Podríamos ver baterías de estado sólido que no requieran un componente líquido en los próximos años, lo que eliminaría el problema de que el catalizador se vuelva viscoso y ralentice la reacción.

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¿Cómo afecta el calor a los vehículos eléctricos?

capacidad de almacenamiento ev

La capacidad de la batería (Qm) disminuye después de cierto umbral de temperatura (Crédito: Nature.com)

Con las baterías de iones de litio, el calor excesivo puede ser dañino. El calor acelera las reacciones químicas normales dentro de la batería y puede degradarlo más rápido(Se abre en una nueva ventana) de lo que sería el envejecimiento y el uso regulares. Demasiado calor puede generar gas que puede expandirse y romper la carcasa de la batería. En situaciones extremas, una batería puede incendiarse o explotar, aunque las baterías de vehículos eléctricos utilizan sistemas de refrigeración líquida para evitar que los paquetes de baterías se calienten demasiado. Entonces, si bien puede que no sea un problema inmediato (su EV no explotará después de un día caluroso), aún es inteligente tomar las medidas que pueda para mitigar los efectos del calor extremo en la batería de su automóvil.

supercargadores tesla

Supercargador Tesla (Crédito: Angela Moscaritolo)

Los sistemas de administración de batería a bordo vienen de serie con muchos autos eléctricos y monitorean la temperatura y el estado de la fuente de energía. Estos sistemas activarán automáticamente los sistemas integrados de refrigeración o calefacción para mantener las temperaturas estables. Pero hay algunas maneras de mantener su batería en buen estado de funcionamiento.

  • Recargue a lo largo del día siempre que sea posible, por ejemplo, si está estacionado cerca de una tienda con infraestructura de carga disponible. Una buena regla es mantener la batería entre el 20 % y el 80 % en todo momento. Esto es especialmente importante en climas fríos, cuando la carga rápida se acelera para proteger la batería.

  • Cuando hace calor, busque lugares con sombra para estacionar, como debajo de un árbol o en un garaje bien ventilado. Al cargar, déle al automóvil unos minutos para que se enfríe antes de enchufarlo, o use un cargador menos potente.

  • En climas fríos, caliente la cabina y la batería antes de iniciar la marcha.

  • Sepa cómo se verá afectada su autonomía antes de que llegue el clima extremo. Mire la gama de fabricantes y los recursos como el Base de datos de vehículos eléctricos (se abre en una nueva ventana) Para tener una idea de cuál debería ser su kilometraje, tenga en cuenta cierto nivel de pérdida de batería cuando planifique su ruta.

Dicho esto, la mayoría de los conductores de vehículos eléctricos no se quedarán varados, incluso cuando su alcance se vea reducido por el clima frío o caluroso. Siempre que planifique con anticipación, tome medidas para mantener la batería a una buena temperatura y sepa dónde están las estaciones de carga cercanas, llegará de A a B en un automóvil eléctrico sin problemas.

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