Para estimar la autonomía homologada de un coche eléctrico, los expertos aconsejaban consultar el resultado obtenido por el ciclo de americano EPA, el más realista de todos los que se realizan en el mundo. Sin embargo, desde septiembre de 2019, Europa se rige por un nuevo ciclo, el WLTP, que ha corregido al ya obsoleto NEDC, y que se acerca bastante más a la realidad y también a los resultados que obtiene el ciclo americano. Pero, ¿cuáles son las diferencias entre ellos?
Actualmente, el principal reclamo de un coche eléctrico a la hora de promocionarlo en el mercado es su autonomía. Es el parámetro que mayor atención recibe y por el que la mayoría de los futuros compradores más se preocupan. Independientemente del tamaño, del equipamiento y de la tipología del coche, su autonomía define qué tipos de desplazamientos va a ser capaz de ofrecer a su propietario. El dato se obtiene a partir de los ciclos de homologación de emisiones y consumos (y, por lo tanto, de autonomía), que están obligados a pasar todos los modelos que se venden en un mercado.
En el caso de Europa, actualmente es el WLTP, que está en vigor desde el 1 de septiembre de 2019 y que sustituye al obsoleto NEDC. En EE.UU el ciclo de homologación corre a cargo de la EPA (Agencia de Protección del Medio Ambiente). Ambos sitúan el vehículo en un dinamómetro, un equipo que se asemeja a una cinta de correr diseñada para automóviles. Este se coloca sobre unos rodillos que son los que se encargan de simular las características del recorrido que exige el ciclo. Los dinamómetros recopilan todo tipo de datos sobre el rendimiento del automóvil, como la potencia requerida y el consumo energético.
A la homologación WLTP, que se realiza en un laboratorio, se añade la prueba de emisiones en conducción real (RDE, por sus siglas en inglés) de las emisiones contaminantes como los óxidos de nitrógeno (NOx) y las partículas que emiten los automóviles mientras circulan por la carretera. El vehículo, monitorizado con un equipamiento de medición específico recorre, durante un tiempo determinado una serie de vías públicas que cumplen unos requisitos (urbanas, interurbanas o autopistas) y en una amplia gama de condiciones (altitudes, cuestas, temperatura ambiente, tráfico, carga del vehículo, etc).
El ciclo WLTP para coches eléctricos
Todo lo anterior, no es aplicable para los coches eléctricos. En el anterior ciclo, el NEDC, la velocidad a la que se probaban los coches era muy baja, con aceleraciones muy conservadoras, lo que elevaba las autonomías de los coches eléctricos muy por encima de la realidad.
El ciclo WLTP trata de actualizar la prueba y ha supuesto una caída muy importante en las autonomías homologadas por los coches eléctricos. Por ejemplo, El Renault Zoe de 41 kWh de batería, que homologaba 400 kilómetros en el NEDC, ha pasado ahora a homologar 300 kilómetros bajo el WLTP.
El nuevo ciclo somete a los coches a pruebas más largas, a mayores aceleraciones y a mayores velocidades. Para realizar los procedimientos y crear un perfil, existen cuatro conjuntos de pruebas que se realizan a diferentes velocidades: baja, media, alta y muy alta. Los ciclos tienen una duración de 30 minutos en los que se varía la velocidad y las aceleraciones tal y como indica este gráfico.
Gráfico tiempo-velocidad del ciclo WLTP en el que se muestran la variación de velocidad en los cuatro ciclos que se realizan. Fuente: Wikipedia.
Para realizar la medición la batería se recarga al completo antes de arrancar la prueba. Una vez finalizada se vuelve a conectar al cargador y se recarga por completo para conocer la energía consumida, incluyendo así las pérdidas energéticas. Con estos datos se obtiene el consumo medio del vehículo dividiendo este dato entre la distancia que ha recorrido.
El ciclo EPA
Si bien el ciclo WLTP ha corregido en mucho los resultados irreales que ofrecía el NEDC, la mayoría de los expertos coinciden en que es el de la EPA (Agencia de Protección del Medio Ambiente, Environmental Protection Agency, por sus siglas en inglés) el que más se ajusta a la realidad.
En el banco de pruebas, los vehículos pasan por diferentes ciclos de conducción, en los que se le somete a aceleraciones y desaceleraciones hasta alcanzar las velocidades prescritas para simular diferentes tipos de conducción. Los dos ciclos importantes por los que pasan los vehículos eléctricos son el programa de conducción con dinamómetro urbano (UDDS) y el programa de conducción con ahorro de combustible en autopista (HWFET).
El ciclo UDDS simula la conducción en zona urbana de manera intermitente. El simulador arranca el vehículo, lo acelera hasta la velocidad máxima permitida y lo vuelve a detener. Se utiliza para medir el consumo de combustible/energía en ciudad.
Gráfico tiempo-velocidad del ciclo UDDS que determina los consumos urbanos. Fuente: Cleantechnica.
El ciclo HWFET simula la conducción en autopista a velocidad sostenida. El simulador acelera el vehículo para hacerlo fluctuar entre los 30 y las 60 mph (48,2 km/h-96,5 km/h. Las ruedas no se detienen por completo hasta el final del ciclo. Esta prueba mide el consumo de combustible/energía en carretera.
Gráfico tiempo-velocidad de ciclo HWFET que determina los consumos en autopista. Fuente: Cleantechnica.
En el caso de los vehículos eléctricos, para medir su autonomía la EPA utiliza un procedimiento llamado Multi-Cycle City/Highway Test Procedure (Procedimiento de prueba de ciclo múltiple en ciudad/carretera). La EPA recarga por completo (por la noche) la batería del vehículo para situarlo en el banco de pruebas al 100% (a la mañana siguiente).
A continuación, el vehículo eléctrico se somete a múltiples ciclos UDDS y HWFET hasta que la batería se descarga completamente y se para por sí mismo. El banco de pruebas mide cuantos kilómetros recorre el vehículo eléctrico durante cada prueba y proporciona una autonomía preliminar.
A continuación, el automóvil se vuelve a conectar al que incluye el coche y se recarga de nuevo al máximo. Mediante un controlador homologado, se mide la energía consumida por este cargador, de manera que se puede estimar la eficiencia de la recarga, es decir, la energía que se pierde en el los procesos de conversión que supone esta operación. A través de una serie de cálculos, la EPA determina la eficiencia del vehículo, y ofrece este resultado medio por millas recorridas por galón equivalente de gasolina (MPGe).Para los vehículos eléctricos, la EPA establece que 33,7 kWh (121 MJ) de energía equivalen a un galón estadounidense de gasolina (3,79 litros).
La prueba, que se realiza en un entorno cerrado en el que se mantiene la temperatura ambiente y a velocidades relativamente bajas, suele estimar una autonomía superior a la real. Un ejemplo de esto es el caso del Tesla Model Y que homologa 725 kilómetros (451 millas) en este procedimiento, una cantidad muy superior a la que ofrece en realidad el vehículo cuando ha sido probado por los propietarios.
Por esta razón, la EPA aplica un coeficiente a los resultados preliminares de la prueba, reduciendo en un 30% la cantidad obtenida, que es el dato final que publica en la homologación y que se acerca mucho más a la autonomía real que después muestras los coches eléctricos en el uso real. En el caso del ejemplo, la autonomía en el ciclo EPA homologada es de 508 kilómetros (315,7 millas).
Conclusiones
La autonomía homologada por un vehículo eléctrico no deja de ser una estimación, al igual que lo es en los de combustión la cifra de consumo del ciclo WLTP y el MPG de la EPA. Ningún laboratorio ni ningún fabricante de automóviles pueden garantizar que todos los conductores la obtengan en su uso particular. Pero sí puede tomarse como un dato de referencia para comparar modelos similares. También puede servir como un objetivo en la conducción, puesto que está demostrado que en condiciones similares a la prueba y con una conducción relajada, es posible alcanzarla.