El endurecimiento de las regulaciones sobre emisiones a nivel global está acelerando la electrificación en la industria automotriz, especialmente en Europa y China. No obstante, el marketing, las normativas locales y las presiones de los lobbies en las instituciones regulatorias están creando confusión sobre las verdaderas capacidades de las distintas tecnologías.
De menor a mayor grado de electrificación, existen cuatro opciones, cada una con características distintas: híbridos suaves de 48 voltios (MHEV), híbridos eléctricos o híbridos completos (HEV), híbridos enchufables (PHEV) y eléctricos de autonomía extendida (EREV), que suelen considerarse juntos, y, finalmente, eléctricos puros (BEV). Aparte, se encuentra la tecnología de pila de combustible de hidrógeno (FCEV), que esencialmente es un coche totalmente eléctrico en el que la batería que alimenta el motor se reemplaza por una pila de combustible.
De híbridos completos (HEV) e híbridos suaves (MHEV)
En medio de este maremágnum de siglas y conceptos aparecen los híbridos de Stellantis, que incorporan una tecnología de hibridación asequible formada por un motor eléctrico de 21 kW a una transmisión de doble embrague. Todos los modelos híbridos de Stellantis que lo implementan están homologados como híbridos suaves de 48 voltios (MHEV).
Con el objetivo de reducir las emisiones promedio de la flota conjunta de cada fabricante, la mayoría optaron por la tecnología híbrida suave de 48 V que les permitía cumplir inicialmente con las nuevas regulaciones. Su ventaja principal respecto a otras es su simplicidad y rentabilidad para diseñar e incluso adaptar a las plataformas existentes, especialmente si se instala un generador de arranque por correa.
Un híbrido de 48 voltios es, en esencia, un coche con un motor de combustión interna que funciona en paralelo con un motor eléctrico con este voltaje para mejorar la eficiencia y reducir las emisiones. Emplea un motor de combustión interna convencional y un generador de arranque por correa (BSG), clave en el sistema, que actúa como motor de arranque y generador de electricidad. La energía cinética se recupera durante la frenada y desaceleración para recargar una batería de 48 voltios.
Esta energía eléctrica asiste al motor de combustión en momentos de alta demanda, como en la aceleración, mejorando así la eficiencia del vehículo y permitiendo funciones como el arranque rápido y el apagado automático del motor en paradas. Además, permite apagar el motor de combustión cuando se viaja a velocidades constantes, durante la frenada o estando detenidos y reactivarlo rápidamente cuando se necesita reanudar la marcha. A diferencia de otros sistemas híbridos, no se conectan a la red eléctrica para recargar, sino que se recupera energía del movimiento del vehículo durante la frenada o desaceleración para cargar su batería.
¿Cómo funciona la transmisión eDCT de doble embrague de Stellantis?
Si se emplean generadores de arranque de mayor potencia, el MHEV puede lograr una conducción limitada en modo eléctrico, lo que abre la posibilidad de que el MHEV evolucione a un HEV completo.
Pero esta no es la solución por la que ha optado Stellantis. La eDCT, producida en la emblemática planta italiana de Mirafiori en Mirafiori Automotive Park Mirafiori, al contrario que otros fabricantes, emplea un sistema de 48 V formado por un motor de 21 kW, alimentado por una batería de 0,9 kWh de capacidad, y situado en el eje de la caja de cambios.
La posición en la que se sitúa el motor eléctrico clasifica a los híbridos, dividiéndose principalmente en híbridos en serie y en paralelo. En los híbridos paralelos, tanto el motor de combustión interna como el motor eléctrico pueden propulsar simultáneamente el vehículo a través de la caja de cambios.
Esta es la singularidad que posibilita proporcionar propulsión eléctrica en situaciones de bajo par, como la circulación en ciudad o a velocidad moderada, por ejemplo, llaneando.
Con esta configuración, según Stellantis, eDCT puede mantener el motor de combustión interna apagado el 50% del tiempo en el ciclo urbano y consigue reducir hasta en un 20% las emisiones de dióxido de carbono en comparación con un motor de combustión. Gracias al aprovechamiento de la energía cinética, estos vehículos cuentan con una mayor autonomía y un menor consumo. Cuando se necesita más par, se pone en marcha el motor de combustión interna.
Aunque el sistema eléctrico de la eDCT funciona a 48V, como los microhíbridos o mild hybrid, Stellantis aclara que este motor puede impulsar el coche en modo 100% eléctrico otorgándole la funcionalidad de un híbrido eléctrico Full Hybrid.
Trabajar a 48V tiene ciertas limitaciones y también algunas ventajas. Entre las desventajas está la mayor resistencia eléctrica para transmitir la misma cantidad de potencia. Por lo tanto, requiere cables más gruesos y componentes más pesados, lo que reduce la eficiencia del sistema. Además, limita la potencia máxima que se puede enviar al motor eléctrico.
Por otro lado, esta configuración representa un ahorro de costes, ya que no es necesario certificar el vehículo con componentes de alta tensión.
En términos de rendimiento, aunque es teóricamente posible construir un híbrido a 48V tan eficiente como uno de alta tensión, la relación precio-rendimiento ha de ser evaluada en comparación con otros modelos, como los de Toyota, para determinar su eficacia y competitividad en el mercado.
