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Tasa de recarga para vehículos eléctricos
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Las velocidades de carga de vehículos eléctricos se ven aún más comprometidas en condiciones climáticas de extremo calor o frio
Para los conductores de vehículos eléctricos que recorren el gran estado de Wyoming, la tienda de comestibles Smith's en Rock Springs es un oasis. Está justo a la salida de la I-80, hay un Petco al otro lado de la calle y tiene seis enchufes que prometen cargar a 350 kilovatios. A ese ritmo, un Tesla Model 3 podría pasar de vacío a lleno en el tiempo que lleva ir al baño y comprar un Snickers.
Pero cuando llegué a la estación el mes pasado, en un Rivian R1S abarrotado con un perro y dos niños, esos 350 kW bien podrían haber sido un espejismo. El todoterreno de Rivian carga a 220 kW en el mejor de los casos, y el propio cargador redujo la manguera a solo 50 kW. Con una parada en boxes, nuestro viaje por carretera de siete horas cuidadosamente planeado se alargó dos horas.
Este no es un problema específico de Wyoming ni de Rivian. En las estaciones públicas de EE.UU. que prometen velocidades de carga de 100 kW o más, la carga promedio entregada fue de solo 52 kW en 2022, según Stable Auto, que ayuda a las redes a decidir dónde construir nueva infraestructura.
Esa desconexión, en gran medida un reflejo de las idiosincrasias de la energía de la batería, está dejando a muchos conductores estadounidenses adivinando cuándo, por qué y en qué medida se está limitando su carga.
“La realidad es que hoy en día no tenemos una infraestructura de carga rápida”, afirma David Slutzky, presidente y fundador de Fermata Energy, una empresa emergente que construye sistemas de carga de vehículos a red. “Casi todos reducen la carga con bastante rapidez”.
Existen muchas buenas razones por las que incluso los cargadores públicos más sofisticados rara vez funcionan a máxima capacidad. La magia química de la energía de la batería es más compleja que verter líquido en un tanque, y tanto los factores internos como los externos afectan la velocidad de carga.
Para empezar, un vehículo eléctrico solo puede absorber electrones a cierta velocidad. De los 55 modelos eléctricos que se encuentran disponibles actualmente en Estados Unidos, la mitad se cargan a más de 200 kW y solo cinco pueden hacerlo a 350 kW. Esas velocidades se ven aún más comprometidas cuando hace mucho calor o mucho frío.
Las temperaturas extremas pueden dañar una batería de iones de litio, por lo que los fabricantes de automóviles programan sus autos para que reduzcan la velocidad de carga a determinadas temperaturas.
Más complicado aún es que la carga de los vehículos eléctricos se ralentiza de forma natural a medida que la batería del coche se acerca a su capacidad máxima, para evitar que se sobrecaliente (lo mismo ocurre con los teléfonos inteligentes y los ordenadores portátiles).
Las particularidades de esta curva de carga son exclusivas de cada coche, aunque las marcas son cautelosas a la hora de compartirlas, incluso con los compradores de sus productos. Los vehículos Tesla, por ejemplo, tienen curvas de carga relativamente pronunciadas, lo que significa que la parte "rápida" de la carga no dura mucho.
Por último, las redes de carga en sí mismas limitan el flujo de electrones. En un día caluroso, la red local puede verse saturada por los aparatos de aire acondicionado que consumen mucha energía, o las mangueras de los enchufes pueden estar a punto de sobrecalentarse. Muchas estaciones dividen la energía entre los vehículos, lo que les permite instalar más cables con la misma electricidad.
En otras palabras, un cargador de 200 kW se convierte en un cargador de 100 kW cuando alguien usa su segundo cable (el Departamento de Energía de Estados Unidos clasifica los enchufes de 50 kW o más como “rápidos”).
“Existe una especie de relación complicada entre el vehículo y el cargador, por lo que creo que sin duda existe una brecha educativa”, afirma Sara Rafalson, directora ejecutiva de políticas de EVgo.
Esa brecha corre el riesgo de perjudicar la adopción de vehículos eléctricos en Estados Unidos, donde la velocidad de carga se ha convertido en una métrica de marketing. A los fabricantes de automóviles les gusta pregonar la rapidez con la que sus coches pueden pasar de 10% o 20% de su capacidad a 80%, mientras que las estaciones de carga públicas tienden a mostrar la tasa de carga máxima (no la media ni la esperada) directamente en las máquinas.
Alrededor de 17% de los cargadores públicos de Estados Unidos tienen una potencia nominal de 100 kW o más, según BloombergNEF, en comparación con 10% en el Reino Unido y 2% en los Países Bajos.
“Aún vemos muchas discrepancias entre lo que el cliente espera y lo que ve en el sitio”, dice Anthony Lambkin, vicepresidente de operaciones de Electrify America, que opera casi 1.000 estaciones en Estados Unidos. “La buena noticia es que tenemos muchos conductores nuevos y esto es solo una de esas cosas que requieren de una curva de aprendizaje”.
Los consumidores son un poco menos optimistas. Una instantánea de 103.000 sesiones de carga de Tesla arrojó velocidades de carga promedio de 90 kW, menos de la mitad del máximo, según Recurrent Auto, una startup que monitorea la salud de la batería. Y en una encuesta reciente de JD Power, los propietarios de vehículos eléctricos calificaron las velocidades de carga pública cerca del final de las 10 categorías estudiadas.
Brent Gruber, director ejecutivo de la práctica de vehículos eléctricos de JD Power, dice que los consumidores desarrollan falsas expectativas "cuando se colocan esos números [de kilovatios] en el cargador mismo".
Los ejecutivos de carga admiten que podrían hacer más para educar a los consumidores, en particular a aquellos que son nuevos en el mundo de los autos eléctricos. “Eso sigue siendo un desafío”, dice Lambkin. “Pero hay un aspecto tecnológico real en esto que parece atraer a la gente. La gente se emociona mucho cuando ve que está obteniendo su tasa de carga máxima”.
La complejidad inherente de la carga significa que la brecha de velocidad nunca se cerrará por completo, pero debería reducirse en un futuro cercano.
Las redes de carga están construyendo estaciones más rápidas y más grandes en los EE. UU., lo que aliviará la necesidad de dilución de energía entre enchufes. Desde fines de 2022, cada estación construida por Electrify America tiene una capacidad de 350 kW, y un par de sus sitios ahora tienen 20 puntos de carga.
Los fabricantes de automóviles también se han dado cuenta de que la velocidad máxima de carga es un factor decisivo para los compradores de automóviles y la están aumentando en los próximos modelos. "Habrá un proceso de recuperación en el aspecto tecnológico que debería compensar el proceso de recuperación en el aspecto de la curva de aprendizaje", afirma Lambkin.
Pero por el momento, la mejor manera de hacer frente a la imprevisibilidad es prepararse para ella, a veces con tenacidad. Antes de que Jacob Espinoza emprenda cualquier viaje por carretera desde su casa en Nuevo México, sigue una lista de verificación de tres partes: introducir su destino en una aplicación de planificación de rutas; comprobar las aplicaciones de la red de carga; y consultar Plugshare, una plataforma de reseñas de cargadores colaborativas.
"Cuando haces esas tres cosas, realmente no es tan difícil hacer viajes largos en un vehículo eléctrico", dice Espinoza, quien relata sus viajes por carretera a batería en YouTube .
De vuelta en Rock Springs, estaba pagando el precio de haberme saltado los pasos dos y tres de Espinoza. Después de unos 15 minutos de carga de 50 kW, cortamos nuestras pérdidas y condujimos otras 100 millas al norte hasta Pinedale, Wyoming, donde dos cables estaban inactivos en un estacionamiento polvoriento detrás de Stockman's Saloon and Steakhouse. El festival "Frontier Days" estaba en la ciudad, así que nos acercamos para ver un concierto de música folk.
Con una velocidad máxima de carga de 120 kW, el enchufe de Pinedale debería haber sido mucho más lento que nuestra máquina de 350 kW en Rock Springs. Pero solo nos quedaban 90 millas por recorrer y las cubrió en apenas unos minutos. Era la época de la frontera, sin duda.
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