Introducción
La revolución de los vehículos eléctricos ha traído consigo numerosos cambios en la forma de operar, cargar y entender la dinámica de conducción. Como ocurre con toda nueva tecnología, debe haber un periodo de adaptación y aprendizaje de su uso. Para los últimos y futuros usuarios de VE, lo más curioso es la carga en sí. Aunque enchufar el vehículo al cargador es algo bastante sencillo, el proceso de carga tiene algunos aspectos particulares que todos los propietarios de VE deberían conocer. Uno de los más interesantes es el efecto del frío en los tiempos de carga y el rendimiento de la batería. Este es el momento perfecto para hablar de ello, ya que el invierno está aquí y la mayoría de nuestros clientes viven en climas continentales. Esto significa que, a medida que la temperatura exterior se acerque al punto de congelación, los tiempos de carga y el rendimiento de los vehículos con batería variarán. Así pues, vamos a explicar por qué se tarda más en cargar un VE en invierno y la física que hay detrás de este fenómeno.
Baterías de iones de litio frente al frío
Independientemente del tipo de vehículo eléctrico que utilices, del tamaño de la batería o del año del modelo, el frío siempre afectará al rendimiento de la batería. Las baterías de iones de litio son especialmente propensas a las bajas temperaturas, y dado que esta tecnología de baterías es dominante en los modelos de VE modernos, esto significa que el problema está muy extendido.
Las baterías de iones de litio funcionan de forma óptima a una temperatura de entre 20 °C y 25 °C. En la mayoría de las regiones de clima continental, las temperaturas exteriores durante el otoño, el invierno y la primavera están muy por debajo del rango ideal, especialmente por la noche. Eso afecta a todos los vehículos, sobre todo a los que están aparcados en el exterior. A medida que bajan las temperaturas, los electrolitos de la batería se vuelven más viscosos, lo que ralentiza el flujo de iones entre el ánodo y el cátodo. Esto reduce la capacidad de la batería para almacenar y liberar energía, lo que repercute directamente tanto en el rendimiento como en la velocidad de carga.
¿Qué ocurre en el interior de la batería del VE cuando las temperaturas son bajas?
Reacciones químicas más lentas
El principal problema con el frío y las baterías es que las reacciones químicas dentro de la batería se ralentizan a medida que bajan las temperaturas. Las baterías de iones de litio dependen del movimiento de los iones de litio entre el ánodo y el cátodo para generar y almacenar energía. Las bajas temperaturas ralentizan este movimiento, reduciendo la eficiencia de la batería.
Mayor resistencia interna
Sencillamente, las bajas temperaturas dificultan el trabajo de la batería. La resistencia interna de la batería aumenta, lo que significa que tiene que trabajar más para almacenar y liberar energía. Esto reduce significativamente la potencia de salida y hace que la batería pierda carga más rápidamente que en condiciones más cálidas.
Capacidad reducida
La capacidad de una batería se reduce a bajas temperaturas. Esto significa que, aunque esté completamente cargada, la batería no proporcionará la misma autonomía que a temperaturas moderadas o cálidas. Esto se debe a la menor eficiencia de transferencia de energía en el frío.
Consumo de energía debido a las necesidades de calefacción
Los VE suelen consumir más energía en los meses más fríos para calentar el habitáculo y gestionar la temperatura de la batería, lo que sobrecarga aún más la potencia disponible y reduce la autonomía. En los VE, la batería proporciona energía para todo, desde el movimiento, las luces, los sonidos y la calefacción.
Lo que hay que saber sobre la carga en climas fríos
Sabiendo todo lo anterior, es comprensible por qué las baterías reaccionan lentamente en inviernos fríos. Cuando enchufas tu vehículo a batería al cargador, esto es lo que ocurre.
Activación del sistema de calentamiento de la batería
Los vehículos eléctricos modernos vienen equipados con sistemas de gestión de la batería que intentan regular su temperatura. Cuando la temperatura desciende por debajo de un determinado umbral, estos sistemas se activan y utilizan energía para calentar la batería hasta una temperatura de carga óptima. Este proceso garantiza que la batería no se dañe por cargar a una temperatura demasiado fría, pero también prolonga el tiempo de carga.
Menor eficiencia de carga
Como ya se ha mencionado, el frío aumenta la resistencia interna de las baterías de iones de litio. Cuando enchufas tu VE en un clima frío, es posible que la batería no pueda absorber la energía tan rápidamente debido a esta resistencia. Esta menor eficiencia provoca velocidades de carga más lentas, especialmente durante las fases iniciales de carga.
Limitaciones de la carga rápida en climas fríosLas estaciones de carga rápida, como las que se encuentran en muchas áreas de descanso de las autopistas, gasolineras o centros comerciales, ofrecen altos niveles de potencia para cargar las baterías rápidamente. Sin embargo, la mayoría de los vehículos eléctricos limitan la cantidad de energía que obtienen de los cargadores rápidos en condiciones de frío para evitar posibles daños en la batería. Mientras que en verano puede llevar sólo 30 minutos alcanzar el 80% de carga, esa misma carga rápida puede llevar mucho más tiempo en invierno.
Preacondicionamiento de la batería
Algunos vehículos eléctricos ofrecen una función llamada preacondicionamiento de la batería. Es como calentar el motor de un coche de gasolina antes de conducir, pero para tu vehículo de batería. Calienta la batería antes de cargarla, lo que puede ayudar a reducir los efectos negativos de las bajas temperaturas en los tiempos de carga. Sin embargo, el preacondicionamiento también requiere energía y tiempo, lo que conlleva un proceso de carga más largo en general.
