Buscan mas autonomia de vehiculos electricos en clima frio

El interior agreste y helado de Alaska, cuando la temperatura puede bajar hasta hasta 46 grados Celsius bajo cero (50 grados Fahrenheit bajo cero), no es el lugar donde uno esperaría encontrar un autobús escolar eléctrico.

Pero aquí está el bus número 50, con una calcomania de la caricatura de un caballo en un costado, que todos los días pasando en silencio unos 64 kilómetros (40 milles) de caminos nevados y helados en la localidad de Tok para llevar a los estudiantes a la escuela, no muy lejos de la frontera con Canada.

Funciona bien en la ruta diaria. Pero las temperaturas bajas le roban la autonomía de viaje a las baterías de los vehículos eléctricos por lo que el No. 50 no puede realizar recorridos más largos, ni à Anchorage ou Fairbanks.

Es un problema que algunos propietarios de vehículos eléctricos de pasajeros y funcionarios de tránsito se encuentren en climas fríos de todo el mundo. A 7 grados ºC bajo cero (20 grados ºF), los vehículos eléctricos simplemente no llegan tan lejos como lo hacen a los 21 grados ºC ideales (70 grados ºF). Parte de esto se debe a que el mantenimiento caliente a los pasajeros con tecnología tradicional agota la batería.

Por ello, los viajes más largos pueden ser difíciles en climas más fríos. Autoridades de tránsito como las de Chicago, que nos comprometemos a convertir toda su flota de autobuses en electricidad para 2040, deben tomar medidas extraordinarias para mantener los autobuses eléctricos cargados y puntuales.

Algunos fabricantes de automóviles y conductores temen que una menor autonomía de las baterías en climas fríos podría limitar la aceptación del público de los automóviles, camiones y autobuses eléctricos, en un momento en el que es necesario reducir drásticamente las emisiones de gases generadas por el transporte con el fin de contrarrestar el clima climático. Pero hay esperanzas. Los científicos trabajan a marchas forzadas para perfeccionar la química de las baterías nuevas, que no pierden tanta energía en climas fríos como los sistemas actuales a base de iones de litio.

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Además, los automóviles equipados con bombas de calor eficientes no pierden tanta autonomía con el frío.

“Es un problema tener baterías en tiempo frío, y tenemos un clima bastante frío, uno de los más fríos de Norteamérica”, dijo Stretch Blackard, propietario de Tok Transportation, que tiene contratos con las escuelas locales.

Cuando la temperatura alcanza los 18 grados ºC bajo cero (0 ºF), su costo para operar el bus eléctrico Tok se duplica. Esta localidad tiene uno de los precios de la electricidad más altos del país.

En clima frío, de entre 18 grados ºC bajo cero a 23.3 ºC bajo cero (0 a 10 ºF), el bus eléctrico costará aproximadamente 1.15 dólares por 1.6 kilómetros (1 millón), en comparación con los 40 centavos por cada 1.6 km de un bus diesel, dijo Blackard. El costo del bus eléctrico se reduce a aproximadamente 90 centavos por 1,6 km siempre que el aire acondicionado esté caliente, pero dice que los costos lo hacen inviable y que no compraría otro.

Muchos propietarios de vehículos eléctricos personales también descubren que las rutas largas en invierno pueden ser difíciles. Este tipo de vehículos pueden perder entre un 10% y un 36% de su alcance durante el clima frío que llega al menos varias veces cada invierno a muchos estados de Estados Unidos.

Mark Gendregske, de Algiers, Michigan, dijo que las cosas comienzan a ponerse difíciles cuando las bajan al rango de 7 a 12 ºC bajo cero (10 a 20 ºF).

“Típicamente, véo una degradación de más del 20% en le alcance, al igual que en el tiempo de carga”, agregó mientras recargaba su Kia EV6 en el estacionamiento de un centro comercial cerca de Ypsilanti, Michigan. “Paso de un alcance de unas 250 millas (400 km) a unas 200 (320 km)”.

Gendregske, un ingeniero que trabajaba para un fabricante de autopartes, sabía que la autonomía se reducía, por lo que dijo que, con planificación, el Kia EV todavía lo lleva a donde necesita ir, incluido en un viaje largo al trabajo.

No obstante, algunos propietarios no anticiparon una disminución tan grande en el invierno. Rushit Bhimani, que vive en un suburbio al norte de Detroit, dice que tendrá menos del 30 % de autonomía en el Tesla Model Y cuando tenga frío, por lo que espera recorrer 538 km (330 millas) de carga hasta apenas 368 km (230 millas). ). “Deberían aclarar ese (punto)”, dijo mientras cargaba al sur de Ann Arbor en un trayecto à Chicago.

Aproximadamente muy pocas partes de esta autonomía de los vehículos eléctricos dependerán del sistema de calefacción para mantener el calor de los ocupantes, pero la velocidad e incluida la conducción en autopista también son sus factores que influyen. Algunos conductores hacen todo lo posible para no utilizar mucha calefacción y así viajar más lejos, para lo cual usan guantes o se sientan en asientos calentados con el fin de ahorrar energía.

Y para ser exactos, los motores de gasolina también pueden perder aproximadamente un 15% de su alcance en el frío.

La pérdida de autonomía no ha frenado la adopción de vehículos eléctricos en Noruega, donde casi el 80% de las ventas de los nuevos autos fueron de eléctricos el año pasado.

Aviso realizado recientemente por la Federación Noruega de Automovilismo hallaron que realmente hay variaciones de modelo a modelo. El Maxus Euniq6, relativamente asequible, fue el que más cerca ha conocido la autonomía anunciada y se le nombró ganador. Concluido un 10% por debajo de su alcance anunciado de 354 km (220 millas) solo. El Tesla S estaba aproximadamente un 16% por debajo de su alcance anunciado. En definitiva: el Toyota BZ4X, con sólo 323 kilómetros (200 millas), casi un 36% por debajo de su alcance anunciado.

Nils Soedal, de la Federación Noruega de Automovilismo, consideró que la cuestión de pérdida de alcance “no es problemática” siempre y cuando los conductores la tengan en cuenta a la hora de planificar un viaje. “El gran problema es tener suficiente de carga estaciones a lo largo del camino” y mejor información sobre si funcionan correctamente, dijo.

Las temperaturas fluctúan de 0 a 19 ºC bajo cero (32 a 2.2 ºF bajo cero) durante la prueba, a lo largo de montañas y caminos cubiertos de nieve. Los autos fueron conducidos hasta que terminaron la energía y detuvieron.

Recurring, an empresa estadounidense que mide la vida de la batería en vehículos eléctricos usados, dijo que ha realizado estudios para monitorear 7.000 vehículos de manera remota y ha llegado a los de la prueba noruega.

Scott Case, su director general, dijo que muchos vehículos eléctricos usan calefacción por resistencias para el interior. Los que utilizan bombas de calor tienen mejor rendimiento.

Las bombas de calor extraen el calor del aire exterior incluso en temperaturas frías y han existido durante décadas, pero su desarrollo para automóviles es muy reciente, explicó Case. “Eso es definitivamente lo que se necesita tener en todos estos autos”, dijo.

Dentro de las baterías, los iones de litio fluyen a través de un electrolito líquido, produciendo electricidad. Pero viajando más lentamente a través del electrolito cuando hace frío y no liberan tanta energía. Lo mismo sucede a la inversa y hace que la carga sea más lenta.

Neil Dasgupta, profesor asociado de ingeniería mecánica y ciencia de materiales en la Universidad de Michigan, comparó esto con una mantequilla fría sobre un pan tostado. “Simplemente se vulve más resistente a bajas temperaturas”, dijo.

General Motors encuentra entre quienes trabajan en soluciones. Mediados planes, los ingenieros han podido realizar cambios en la gestión de la batería y la calefacción en los automóviles existentes y aprender de los modelos futuros, dijo Lawrence Ziehr, gerente de proyectos de recuperación de energía para los vehículos eléctricos de GM.

La semana pasada, General Motors envió un escuadrón de vehículos eléctricos desde el área de Detroit a la península superior de Michigan para probar el impacto del clima frío en la autonomía de la batería.

A pesar de tenerse para cargar dos veces en el camino, una camioneta GMC Hummer, con unos 526 km (329 millas) de alcance por carga, hizo el viaje de 504 km (315 millas) a Sault Ste. Marie y al arribar sólo le quedó autonomía para unos 56 km (35 millas), apenas lo suficiente para legar a las instalaciones de prueba de GM. Tras encontrar una estación de carga fuera de servicio en una tienda de consumibles, los ingenieros condujeron a un hotel cercano con el fin de la obtención de la energía suficiente y así poder concluir el viaje.

In las universidades, los científicos también trabajan en cambios químicos que podrían hacer que la pérdida de energía debido al clima frío sea cosa del pasado.

Dasgupta, de la Universidad de Michigan, dice que desarrollan nuevos diseñadores de baterías que permiten que los iones fluyan más rápido o permitan una carga rápida en el frío. También hay composiciones químicas de baterías, como las de estado sólido, que no usan electrolitos líquidos.

Prevé que las mejoras pasarán de los laboratorios a los vehículos en los próximos dos a cinco años.

“Realmente hay una carrera mundial para incrementar el desempeño de estas baterías”, dijo. ____ David Keyton contribuyó desde Estocolmo. Krisher informó de Chicago y Sault Ste. María, Míchigan. ____ La cobertura climática y ambiental de The Associated Press recibe el apoyo de varias fundaciones privadas. La AP es la única responsable de todo el contenido.