Consulta ¿Por qué no existen híbridos puros?

[Jesús]

Más que una consulta, esto es una filosofada, pero hace un tiempo que me vengo preguntando por qué no hay en el mercado ningún coche híbrido puro. A lo que me refiero es a que todos los híbridos del mercado vienen a ser coches con un motor de combustión interna, que es el principal y el que se usa mayormente para la transmisión, combinados con un motorcito eléctrico y una batería que apoyan al motor principal (para darle más caballos, o para que el gasolina funcione en un régimen más eficiente). Y a mí me parece que no es el esquema más eficiente.

Pongamos que partimos de un eléctrico puro, con un motor eléctrico que convierte la electricidad en movimiento con una eficiencia del 90 y tantos por ciento (a años luz del 25-30% de un motor de combustión interna). Y supongamos también que, en vez de la batería de 25-30 kWh que lleva el eléctrico típico, le ponemos una de, digamos, 5 kWh, que es recargada periódicamente por un pequeño motor de gasolina/diésel/gas. Esto tendría varias consecuencias:

1. El coste del coche bajaría notablemente, porque en un eléctrico lo más caro de largo son las baterías. Si el precio de cambiar las baterías de un Leaf de 24 kWh son unos 5.000 eur, nos sale que el kWh de baterías sale a unos 200 eur, por lo que pasar de 30 kWh a 5 kWh nos supondría un ahorro de, más o menos, 5.000 eur en el precio del coche.
2. Un motor de combustión diseñado única y exclusivamente para cargar baterías sería mucho más pequeño (y por tanto barato), así como mucho más eficiente que los motores convencionales. Como no hay que preocuparse de cambios de marcha, caballos o mandangas, se podría poner un motor que funcione siempre en su ciclo óptimo, y llegar por tanto a eficiencias del 50-60% (como en las centrales de ciclo combinado, que serían un esquema similar, con un motor de combustión funcionando en su ciclo ideal).

Así las cosas, podemos estimar qué consumo tendría un coche de este tipo, en comparación con otro convencional. Si 1 litro de gasolina almacena el equivalente a unos 9,6 kWh de energía, con un depósito de 25 l (canijo para compensar que habría que llevar también batería) y un motor como el de un Nissan Leaf (que hace 150 km con 24 kWh), podríamos hacer el cálculo de la autonomía teniendo en cuenta las (in-)eficiencias del motor de combustión (60%), carga de la batería (95%) y motor eléctrico (90%). Quedaría:

25 l x (9,6 kWh/l) x (150 km / 24 kWh) x 0,6 x 0,95 x 0,9 = 770 km por depósito (o 3,2 l /100 km)

Que no está nada mal. Y con el litro de gasolina a 1,2 eur, sale un coste de 3,8 eur cada 100 km, que podríamos reducir aún más usando GLP. Sigue siendo peor coste/km que el de un eléctrico puro (que debe rondar 1-1,5 eur cada 100 km), pero sale mejor que el de los híbridos convencionales (el Prius ronda los 5 eur/km según Spritmonitor), y encima es más barato de fabricar y vender.

La verdad es que pensaba que los números iban a salir aún mejores de lo que han salido, pero en cualquier caso son mejores que los de las opciones híbridas que hay en el mercado, y parece que ningún fabricante se anima a hacer algo así. Como no creo que yo sea más listo que los ingenieros de Toyota, Honda y compañía, sospecho que algo me falla en mis razonamientos. ¿Alguna idea de qué puede ser? ¿O vamos montando la marca NergizAuto y lo petamos?

 

[Carlos]

Yo el problema que le veo es que el ahorro conseguido disminuyendo el tamaño de las baterías seguramente lo pierdas aumentando el tamaño del motor eléctrico, piensa que tendrías que instalar un motor eléctrico con el 100% de la potencia que quieras que de el vehículo, esto no sucede en los híbridos actuales que tienen un motor eléctrico pequeño.

Realmente basándose en esta idea el motor térmico de recarga se podría rediseñar por completo (como has dicho) y buscar algo que sea eficiente a régimen constante, aunque todos esto no deja de ser un paso intermedio entre los coches de combustión y los eléctricos puros, y me parece a mi que a los fabricantes no les hace mucha gracia inverter en I+D de "pasos intermedios".

Aunque lo del NergizAuto si que lo veo, ¿voy calentando la impresora 3D? XDD

 

[Jesús]

No sé, yo veo que ya hay eléctricos puros con motores muy decentes, y si son más caros es casi exclusivamente por el sobrecoste de la batería (un Leaf vale apenas 5-6.000 eur más que otra berlina normal y corriente, que es justo lo que te cobra Nissan por un juego nuevo de baterías). Y se podría decir que los híbridos tipo Prius son un paso intermedio también, y pese a ello les ha salido bien rentable la inversión. De hecho, casi diría que a las empresas gordas les gustan más los pasitos incrementales que los cambios abruptos, que pueden desconcertar a los clientes.

En realidad, me suena de algún BMW eléctrico que tenía justamente eso, un motorcito para recargar la batería. No recuerdo los detalles, pero creo que el coche se cargaba normal, como cualquier eléctrico, y luego si te quedas sin batería entra el motor para cargar, por lo que es más un sistema para extender la autonomía que algo central del coche. Y con la desventaja de que se te dispara el coste, porque tienes que meter tanto baterías gordas como motor. Pero bueno, es un BMW y no creo que nadie espere que sea barato...

 

[Carlos]

me suena de algún BMW eléctrico que tenía justamente eso

BMW i3: una opinión de primera mano

Sí, es algo así, aunque viene con sus 22kWh de batería, por lo tanto se aleja un poco de tu concepto

 

[Oluis]

Me parece que a de lo que hablais es lo que llaman eléctrico de autonomia extendida. El grupo GM o como se llame ahora sacó en su momento dos coches iguales y muy interesantes, el Opel Ampera y el Chevrolet Volt, que consistian en eso, un motor eléctrico que era el principal y el que movia siempre el coche y un motor de gasolina que solo se usaba como generador para recargar las baterias.

En su momento estuve haciendoles un seguimiento porque me interesaba pero el precio era simplemente prohibitivo y tomaron algunas decisiones un poco raras, como por ejemplo dejarlo en cuatro plazas. Eso si, el consumo era mínimo, del orden del litro cada 100 km.

Creo que han sacado una versión nueva y por lo que leí practicamente han dado por perdido el mercado europeo. Eso si, de nuevo han hecho cosas raras con la nueva versión y ahora dan cinco plazas pero han aumentado mucho la potencia del motor térmico, con lo que el concepto ha cambiado de nuevo. ¿Precio? De nuevo carísimo.

Al final me compré un hibrido de Toyota y estoy como un niño con zapatos nuevos. Pero reconozco que ese concepto me gustaba mas y de cara al uso que le doy hubiera sido lo ideal pero 15 ó 20.000 euros de diferencia de precio dan para muchos litros de gasolina.

 

[Jesús]

Por lo que recuerdo del Volt, me daba más la impresión de que era un híbrido enchufable, y esos consumos de 1 l/100 km los conseguían llevando el coche al test con la batería cargadita, que es una jugarreta que hacen también otros fabricantes. Luego miras en Spritmonitor y te da el consumo real, que es como el de los demás híbridos.

 

[Oluis]

No estoy de acuerdo.

El propio concepto de autonomia extendida hace que el truco no exista. O mejor dicho, que ese truco deje de serlo porque la gracia del sistema es que la bateria nunca se pueda vaciar, así que si no puedes conducir solo con el térmico no hay manera de saber el consumo en esas condiciones. En ese caso no es una trampa, es que el coche no puede funcionar de otra manera.

De hecho las configuraciones del típico hibrido enchufable Toyota y de estos son completamente distintas, mientras el japones tiene un motor térmico de 98 CV y 1800 cc. y un electrico de 70 CV que hacen girar la transmisión el americano tiene dos eléctricos, uno de 150 CV principal y un auxiliar/cargador de 75 que pueden funcionar independientemente o al mismo tiempo pero sin superar nunca los 150 CV. El térmico es un 1.400 atmosférico puro de 85 CV y que no puede llegar de ninguna manera a las ruedas. Son dos maneras completamentes diferentes de enfocar el tema.

Si buscas en esa página los datos del prius enchufable sale una media de 3.44 litros. Del opel la media es de 1.98. Si buscas el Volt sale solo uno y dice que gasta 1.18.

En cuanto al artículo no termino de estar de acuerdo tampoco, no podemos usar un aparato enchufable cuya mayor gracia es precisamente esa y luego pretender hacer cálculos dejando de lado esa caracteristica, yo no me gasto una pasta en un enchufable para luego usarlo como un diesel. O bien por mi parte o bien como en los GM el propio sistema no me lo van a permitir. ¿que los calculos se hacen con la bateria llena? Pues claro, yo en mi coche intento que vaya así. ¿que si no tenemos en cuenta las baterias el coche va a gastar tanto como uno normal? Pues también, y posiblemente bastante mas. Pero es que precisamente no me lo he comprado para usarlo como un diesel o un gasolina normal sino para hacer uso de esas baterias.

 

[Jesús]

En cuanto al artículo no termino de estar de acuerdo tampoco, no podemos usar un aparato enchufable cuya mayor gracia es precisamente esa y luego pretender hacer cálculos dejando de lado esa caracteristica, yo no me gasto una pasta en un enchufable para luego usarlo como un diesel. O bien por mi parte o bien como en los GM el propio sistema no me lo van a permitir. ¿que los calculos se hacen con la bateria llena? Pues claro, yo en mi coche intento que vaya así. ¿que si no tenemos en cuenta las baterias el coche va a gastar tanto como uno normal? Pues también, y posiblemente bastante mas. Pero es que precisamente no me lo he comprado para usarlo como un diesel o un gasolina normal sino para hacer uso de esas baterias.

Pues visto así tienes razón, si te compras un enchufable es para enchufarlo, y tiene sentido que los tests reflejen que, en la medida de lo posible, vas a ir siempre con la batería a tope. Igual que en un GLP no tiene demasiado sentido analizar cuánto consume en modo gasolina, porque siempre vas a intentar ir con gas, que gasta menos y es más barato.

Lo que pasa es que sigue siendo un poco tramposo el resultado, porque está ignorando el coste de la electricidad. Vale, tu coche gasta 1 l a los 100 km, pero lo que en un coche normal sería el gasto total en combustible, en un híbrido enchufable es sólo una parte. Falta sumar también el coste de cargar la batería que lleva, y eso el test no lo mide. Quizá habría que modificar un poco el test para "convertir" el gasto eléctrico también a l/100 km. Por ejemplo, teniendo en cuenta que 1 l de gasolina equivale a 9,6 kWh, se podrían sumar los kWh gastados y convertirlos a litros de gasolina, quizá ponderando un poco para tener en cuenta la diferencia de precio entre la electricidad y los carburantes (se podría usar la media de impuestos a la gasolina en la UE para ponderar). Así tendríamos una cifra que sería más realista en cuanto a costes finales, y directamente comparable con los coches tradicionales.

De hecho es algo relativamente fácil de calcular a partir de los datos de Spritmonitor con una hoja de cálculo y un poco de maña. Aunque si lo incorporasen en la propia web mucho mejor, no estaría mal que, igual que incluyen estadísticas como los eur/100 km, generasen alguna estadística de este tipo para poder comparar con criterio coches con diferentes tecnologías de combustible.

 

[Oluis]

No tengo muy claro como funciona internamente esta gente pero ahora que lo dices me he metido en la página del Opel Ampera y marcando el primero de ellos, por probar, parece que algo del coste de la carga eléctrica si tienen en cuenta.

No se como porque me pilla después de comer y con la guardia baja pero aparecen dos apartados, gasolina y electricidad, con costes distintos.

Será cuestión de echarle un vistazo mas en serio.

 

[jules]

El titulo del hilo me desconcierta "Hibridos puros"
La propia palabra hibrido ya se define.

Otra cosa, lo del motor de gasolina pequeño para cargar las baterias es una perdida de energia increible, Si el motor termico ya tiene un rend, 30% transformar el movimiento a energia electrica-almacenarlo en las baterias-luego usarlo en el motor electrico para girar las ruedas son perdidas de rendimiento enormes. Es solo postureo de las marcas para aumentar un poco mas la autonomia.

Bajo mi punto de vista los hibridos aúnan las peores partes de los dos motores (combustion y electrico).

1. Electrico con apoyo de gasolina (llevas un motor de gasolina y combustible) estatico que solo se usa en ocasiones y son mas de 100kg de peso.
Meter la energia de la gasolina a las baterias es tirar el dinero.

2.Gasolina con apoyo electrico. Este tiene mas sentido en cuanto a usar las frenadas de forma regenerativa. respecto a un gasolina puro. pero aun asi no creo que genere mucha electricidad.
Contras: LLevas un motor electrico y sus baterias, que es peso muerto la mayoria del tiempo.

 

[asturcon3]

Eeeehm... vale, no es que sea la panacea del rendimiento, pero tener el motor de gasolina cargando la batería tiene la ventaja de que lo puedes mantener a revoluciones constantes en el punto de mayor eficacia, sea eso 2000, 4000 o las que determine el fabricante para ese motor. Nada de tenerlo al ralentí, ni a 1500 circulando con retenciones... si se activa, va directo a su punto óptimo y cuando carga la batería se apaga. Que ese 30% de rendimiento que pones es una media de todo el tramo de revoluciones, pero en realidad es muy variable.

Y la ventaja fundamental, autonomía ilimitada.

 

[jules]

Exixten unas cajas de cambios que se llaman cvt que mantienen el motor de combustion al mismo regimen (rpm).
Pero no son muy comunes, no se porque.
Lo deben tener estudiado y no mejoraran mucho el consumo digo yo.