El análisis de FEV identifica ventajas de coste para los camiones eléctricos con extensor de autonomía

El Grupo FEV afirma que ha obtenido los resultados de un programa de investigación interno que examina la viabilidad económica de los vehículos comerciales electrificados. La empresa basó sus cálculos en ‘un perfil de uso europeo realista’, concretamente teniendo en cuenta la recarga nocturna de los depósitos con tarifas eléctricas industriales de unos 19 céntimos por kilovatio-hora. El proveedor alemán de servicios de ingeniería añade que la ventaja económica sería aún más pronunciada en regiones con precios de la electricidad más bajos, ya sea dentro de Europa o a escala internacional.

En concreto, la FEV evaluó datos técnicos y económicos para su estudio interno. Aunque los analistas no detallan los datos exactos utilizados en su anuncio, concluyen: “Dependiendo del ciclo de conducción, gracias a los camiones con arquitectura de extensión de autonomía (REEV/Hybrid BEV) el coste total de propiedad (TCO) puede reducirse hasta un 33% en comparación con los camiones diésel convencionales, al tiempo que se reducen significativamente las emisiones de CO₂. Incluso en el escenario más desfavorable de largo recorrido, el TCO se reduce aproximadamente un 14%.”

EREVs: El motor eléctrico siempre impulsa las ruedas

Lo que sigue es un excursus: los fabricantes y desarrolladores de vehículos comerciales están explorando intensamente en la actualidad formas de cubrir largas distancias con sistemas de propulsión limpios. El objetivo principal es superar la propulsión eléctrica por baterías, que actualmente alcanza sus límites en el sector de los camiones en torno a los 500 o 550 kilómetros (al menos si se quiere mantener una carga útil razonable). Además de los camiones de catenaria y los vehículos propulsados por pilas de combustible o motores de combustión de hidrógeno, los ‘EREV’ están emergiendo como una tecnología potencial en Europa. La abreviatura significa ‘vehículos eléctricos de autonomía extendida’ y hasta ahora se ha asociado principalmente con el mercado chino de turismos. Los EREV son vehículos parcialmente electrificados que pueden cargarse externamente con electricidad y repostar combustible, de forma similar a los híbridos enchufables. Sin embargo, a diferencia de los híbridos enchufables, las ruedas de los EREV siempre son impulsadas únicamente por el motor eléctrico. Cuando la batería se agota, un pequeño motor de combustión a bordo se pone en marcha y genera electricidad para el motor. Este generador se conoce en la jerga técnica como extensor de autonomía.

La propia FEV ha estado trabajando en el desarrollo de los EREV durante los últimos diez o quince años. En su momento, la empresa con sede en Aquisgrán colaboró con KSPG en el desarrollo de un extensor de autonomía para turismos eléctricos. A mediados de 2021, FEV de acuerdo para apoyar a la empresa estadounidense Hyliion en el desarrollo y la integración de un extensor de autonomía para camiones de la clase 8 en Estados Unidos. Sin embargo, Hyliion interrumpió su actividad con las soluciones de tren de potencia para camiones pesados a finales de 2023, y el proyecto no siguió adelante.

La tecnología gana cada vez más adeptos

Sin embargo, la experiencia adquirida a lo largo de los años podría resultar ahora valiosa, ya que la tecnología EREV está ganando tracción. “La atención actual se centra deliberadamente en el segmento de los vehículos comerciales y el transporte de larga distancia, donde los puntos fuertes económicos de la tecnología son particularmente evidentes”, escriben los expertos alemanes, que, según sus propias declaraciones, trabajan actualmente en los correspondientes vehículos de demostración ‘para validar los resultados del análisis de forma práctica y, junto con clientes y socios’.’

Una ventaja clave de la arquitectura EREV, según la empresa, reside en el tamaño significativamente reducido de la batería en comparación con los camiones de largo recorrido puramente eléctricos de batería. Por ejemplo, los camiones BEV con unos 560 kWh contrastan con los camiones EREV que cuentan con unos 280 kWh de capacidad de batería. Esto tiene un impacto notable en las prácticas de carga: mientras que la carga con corriente alterna es apenas práctica para los BEV con baterías muy grandes, los EREV podrían recargar 240 kWh durante la noche utilizando 22 kW de corriente alterna, afirma el proveedor de servicios de ingeniería. Y concluye: “Esto significa que la ampliación de una infraestructura de recarga de megavatios no es necesaria para un funcionamiento económico”.”

Una batería más pequeña también implica una mayor capacidad de carga útil, y el generador de a bordo reduce la dependencia de la infraestructura pública de recarga de alta potencia. El FEV no proporciona un análisis de las posibles autonomías, aunque se plantea la cuestión fundamental de si son necesarias autonomías muy largas cuando los conductores de camiones deben hacer un descanso mínimo de 45 minutos tras 4,5 horas de conducción continua. Lo que está claro, sin embargo, es que los EREV podrían ahorrar a los conductores la búsqueda de estaciones de recarga y la relativamente costosa recarga pública. Otra cosa es si llegan más rápido a su destino gracias a los descansos obligatorios.

Los inconvenientes siguen siendo la consistencia de la potencia y las emisiones

Sin embargo, el FEV no menciona que la tecnología de extensión de autonomía, a pesar de sus ventajas, tiene ciertos inconvenientes. Además de las emisiones causadas por el generador de gasolina, los EREV tienen dificultades con el aumento de la demanda de potencia. La razón es que la potencia del generador está diseñada para una carga constante para cargar (suavemente) la batería, más que para satisfacer las mayores demandas de potencia de la aceleración o la conducción cuesta arriba. Esto puede dar lugar a problemas en los sistemas EREV actuales: si el estado de carga de la batería es bajo, la potencia de la batería puede no ser suficiente para satisfacer las demandas del tren motriz en esos escenarios de conducción. El motor de combustión funciona entonces a plena carga para generar electricidad, pero esta producción suele ser insuficiente para satisfacer directamente las necesidades de potencia del tren motriz. Como resultado, los vehículos actuales con extensor de autonomía suelen ofrecer un rendimiento significativamente inferior con una batería agotada que con una totalmente cargada.

El análisis de FEV deja claro que la empresa ve los EREV principalmente como una tecnología de rápida implantación que puede integrarse más fácilmente en las estructuras de depósito existentes que los BEV. FEV destaca unos costes de inversión más bajos, unos costes de explotación reducidos y una gran practicidad en las operaciones de larga distancia. La FEV describe las ventajas del TCO mencionadas como ‘valores que se consideran muy relevantes en términos de eficiencia económica en el segmento de los vehículos comerciales’. Además de las ventajas económicas, el análisis también demuestra un importante impacto ecológico.

“Nuestro análisis muestra claramente que el extensor de autonomía hace que los camiones eléctricos sean inmediatamente viables desde el punto de vista económico y ecológico, sin esperar a la expansión generalizada de la infraestructura de recarga de alto rendimiento. Esto es precisamente lo que resulta crucial en el transporte de larga distancia”, afirmó el Dr. Norbert W. Alt, director de operaciones del Grupo FEV.

Alt no está sola en esta valoración. Dos gigantes de la industria, Scania y DHL, también han dirigido su atención hacia la tecnología EREV. Ambos anunciado hace casi un año que estaban desarrollando un camión eléctrico de 40 toneladas con un generador a bordo para lograr mayores alcances. Ambos ven esta tecnología como una ‘posibilidad de pasar al transporte por carretera eléctrico con baterías sin tener que esperar a disponer de una red de recarga completa’, y han patentado el sistema.

Unos meses más tarde, DHL y Scania publicados los primeros resultados provisionales de las pruebas de su camión eléctrico de desarrollo propio con extensor de autonomía. Tras los primeros 100 días, el EREV había recorrido unos 22.000 kilómetros, funcionando en modo puramente eléctrico durante más del 90% del tiempo. El prototipo cuenta con un paquete de baterías de 416 kWh, que es significativamente mayor que el ejemplo proporcionado en los cálculos de FEV.

fev.com