Si por algo se caracterizan los coches eléctricos es por la electricidad. Pero un coche eléctrico es mucho más que una batería y un motor. Hay un montón de elementos accesorios que requieren de electricidad para funcionar y que no pueden alimentarse de la misma forma que el motor. Aquí es donde entran los sistemas eléctricos de bajo voltaje, y donde Tesla quiere establecer una nueva revolución con los 48 V.
48 voltios
48 V hace referencia a la tensión con la que funcionarían los sistemas eléctricos de bajo voltaje de los coches eléctricos de nueva generación. El contraste está en que es una tensión más alta para estos sistemas eléctricos que denominados de bajo voltaje. La mayoría de los coches, incluidos los eléctricos cuentan con sistemas de 12 V. Y hasta ahora eso ha funcionado bien.
Pero en los coches eléctricos el objetivo es pasar a los 48 V. Y eso supone un cambio grandísimo que está impulsando Tesla, pero a la que también están siguiendo ya otras marcas como la propia Ford.
¿Qué funciona con 48 voltios en los coches eléctricos?
El sistema eléctrico principal de un coche eléctrico podría considerar el conjunto de la batería y el motor. Hoy en día la mayoría de los coches eléctricos de nueva generación se han pasado al modo de 800 voltios, que permite una carga rápida todavía más rápida.
La primera generación de coches eléctricos apostaba por los 400 voltios. Pero en cualquiera de los casos, estamos hablando de una tensión muy superior a los 12 V y 48 V de los que estamos hablando.
No obstante, como hemos dicho, en un coche eléctrico hay muchos más elementos que necesitan de alimentación eléctrica.
La iluminación, el climatizador, la dirección asistida, los sistemas inteligentes de seguridad, y en aquellos coches en los que aplique, también los sistemas «by Wire». Todos estos sistemas son electrónicos y por tanto requieren de alimentación eléctrica. No pueden ser de 800 voltios porque quedarían fritos en un segundo.
Estos sistemas reciben alimentación de bajo voltaje. En un coche normal la energía se recibe de la batería, que a su vez es alimentada por el alternador del vehículo. En un coche eléctrico existe un convertidor de corriente directa a corriente directa de bajo voltaje, que convierte la energía que proviene de la batería en energía de bajo voltaje que puede ser utiliza para alimentar todos los sistemas accesorios.
La clave está en que hasta ahora los vehículos utilizan un sistema de alimentación de 12 V, y Tesla quiere que el nuevo estándar sean los 48 V.
Los coches híbridos y los 48 V
Los coches híbridos fueron los primeros en pasar a los 48 V. La microhibridación, o mild hybrid, nos trajo vehículos que funcionaban principalmente con un motor de combustión, pero con alimentación eléctrica para iniciar la marcha y para recorrer cierta cantidad de kilómetros. Pero en la búsqueda por conseguir híbridos con un mayor potencial, que no se limitaran a ser únicamente coches con una excusa para llevar una etiqueta ecológica, se han buscado soluciones avanzadas.
Ha sido en este perfil de vehículo donde los 48 V han ganado especial relevancia debido a que una mayor tensión ofrecía más posibilidades. No obstante, en los coches eléctricos este estándar también tiene muchas ventajas.
La ley de Ohm y los 48 V
Un dispositivo o un elemento eléctrico cualquiera de un vehículo requiere de una cantidad de energía eléctrica con la que funcionar. Recordando la ley de Ohm, el voltaje es igual a la resistencia por la intensidad.
La intensidad es también el amperaje, o la cantidad de amperios. Más o menos amperios tiene una consecuencia directa en la sección del cable. Cuantos más amperios, más grueso debe ser el cable. También más pesado y más caro.
La clave aquí reside en que es posible transferir la misma cantidad de energía si subimos el voltaje y bajamos la intensidad. Más voltios, menos amperios.
Las ventajas de los sistemas de 48 V en los coches eléctricos
Menos amperios tiene una consecuencia clave: cables más finos, más baratos, menos peligrosos y menos pesados. Hablando de un coche eléctrico, casi todo son ventajas.
Pasando a un sistema de 48 V se consigue reducir el grosor de los cables, y por tanto, se consigue abaratar el precio del sistema eléctrico. También se consigue reducir el espacio que ocupan los cables, dejando espacio para una batería mayor, o para fabricar un coche algo más pequeño. Es verdad que el espacio ahorrado no es una locura, pero cualquier mejora es valiosa.
Pero quizás la mejora más importante de pasar de los 12 V a los 48 V reside en la eficiencia. Y es que la transferencia de energía nunca es perfecta, y siempre se pierde una parte de la energía en su transferencia. En el caso de la electricidad, cuanto mayor es la intensidad, mayor es la pérdida. Es por eso que al bajar la intensidad con la que se transfiere energía, se consigue también una mayor eficiencia. Y en el caso de los coches eléctricos, esta mejora es algo brutal.
Por otro lado, trabajar con voltajes superiores también permite el uso de dispositivos que quieran de una tensión superior. Pensando en convertir el vehículo en una especie de powerbank, esto ofrece muchas ventajas, pues ahora el coche sirve para mucho más que para conectar un frigorífico que solo consigue mantener las bebidas un poco frías.
La apuesta de Tesla, y de Ford
Hace tiempo que Tesla apuesta por un futuro con sistemas eléctricos accesorios de 48 V para sus coches eléctricos tal y como manifestó recientemente en la junta de accionistas. Sin embargo, dio un paso adelante cuando compartió con el resto de fabricaciones un estándar sobre recomendaciones para implementar estos sistemas de 48 V en sus coches eléctricos.
El propio CEO de Ford respondió que lo había recibido, y que iba en consonancia con sus planes para el futuro de los coches eléctricos.
Después de ver lo que ha conseguido Tesla con sus tomas de carga en Estados Unidos, y que ya hoy han sido el camino que han seguido el resto de fabricantes, esto deja claro cuál será también el camino respecto a los sistemas de alimentación de bajo voltaje.
Esto es relevante porque aunque las ventajas de los 48 V son evidentes, hasta hace bien poco los proveedores que fabricaban sistemas eléctricos, accesorios, y componentes en este voltaje eran casi inexistentes. Para que toda la industria se movilice es importante que haya un fuerte apoyo por parte de varios grandes fabricantes para este cambio. Y el hecho de que un gigante como Tesla, y otro gigante como Ford, apuesten por los 48 V, acaba por confirmar que los sistemas de 48 V son el futuro, y pronto el presente de los coches eléctricos.
