Mejor un modelo sedán (no SUV), con óptima aerodinámica y mínima superficie frontal: Cuarto consejo para elegir vehículo eléctrico

Esta es la cuarta recomendación de un "Decálogo de consejos para acertar con tu próximo VE", que publicaremos en sucesivos posts. Los tres primeros consejos se referían a escoger bien la marca: Por su software propio, infraestructura de recarga y máximo grado de integración y control de todo su proceso de fabricación y venta.

Normalmente, en cada marca de Vehículos Eléctricos a Batería (BEV) coexisten modelos distintos. Este post se dedica a elegir preferentemente un modelo berlina o sedán (no SUV), con óptima aerodinámica propia de un deportivo y con mínima superficie frontal. Por razones de pura física como ya escribimos hace más de cuatro años en esta otra entrada que recomendamos leer: La fórmula maldita de la aerodinámica, de los Tesla y de todos los BEV,...

En primer lugar, y aunque estén -absurdamente- de moda, un SUV eléctrico es una contradicción máxima. Puede haber algunas razones legítimas para elegir un coche "alto" (mucha familia, mucha edad o muchos trastos), pero casi siempre se eligen con argumentos fallidos: falsa seguridad (post siguiente), falso uso TT,... Los SUV (acrónimo de "Sport Utility Vehicle"), en realidad, son la antítesis de "utilitarios" y "deportivos". Algunos países en vanguardia, como Francia, ya están anunciando un impuesto especial a estas carrocerías sobredimensionadas de los SUV.

La fórmula del rozamiento aerodinámico cuando se circula en el seno del aire es directamente proporcional a la superficie frontal proyectada, por lo que -incluso con el mismo coeficiente aerodinámico- un vehículo alto consume significativamente más que otro en formato sedán. Aquí, y es un ejemplo de las muchas comparativas, puede verse que, el Tesla Model 3 obtiene 44 km más de autonomía que el Model Y (14,4 kWh a los 100 km para el Tesla Model 3, y 15,6 kWh a los 100 km para el Tesla Model Y). Y eso que el Model Y es un SUV moderado, no como el Model X y otros de tantas y tantas marcas.

Desde el nacimiento moderno de los Vehículos Eléctricos a finales del siglo pasado, véase el EV1 de General Motors presentado en 1991, la aerodinámica es crítica cuando la eficiencia de los motores es sumamente alta. De ahí la configuración del modelo debe atender a este factor determinante. En un Tesla Model 3, unas llantas "pequeñas" de 18" con unos tapacubos Aero logran autonomías superiores a otras opciones de llantas mayores descubiertas, acaso más vistosas (pero la ineficiencia nunca es bella).

Cuando elegimos, a finales de 2018, nuestro Tesla Model 3 seguimos escrupulosamente esas indicaciones, lo que nos ha eximido de muchas preocupaciones por su menor consumo a través de detalles rigurosamente comprobados. La maldita fórmula de la aerodinámica también advierte de la dependencia del cuadrado de la velocidad, pero eso ya lo hemos tratado en múltiples ocasiones.

Al final, nuestro amigo Lars Hoffmann se pasa al Model 3 LR y lo explica.

Restantes posts sobre Tips para elegir VE con etiqueta 10TipsEV.

La fórmula maldita de la aerodinámica, de los Tesla, BEV,...

Tesla nos está enseñando, quizá recordando mejor dicho, conceptos y leyes de la Física y de la conducción de vehículos a motor. Por ejemplo, el sistema de asistencia AutoPilot no permite retornar al carril derecho hasta que el coche o camión adelantado esté a bastante distancia. Esto es algo que los humanos hacen constantemente mal,... 
Todas las promesas de Tesla se están cumpliendo tras 2.500 km de disfrute. También lo que no es tan agradable, como la maldita fórmula de la resistencia del aire cuando se circula a velocidades de autopista. Los automóviles con motores eléctricos nos adiestran a conducir con más antelación, a levantar el pie del acelerador para regenerar energía y recargar pilas,... y a circular a velocidades legales,... por razones de humanidad, de salud del planeta y de las personas, de seguridad y... por argumentos de autonomía. 
El Tesla Model3 dispone del mejor Cx (Coeficiente Aerodinámico, de sólo 0,23 que con las llantas de 18" y tapacubos Aero baja a ¡0,21!)) en vehículos de serie. Además siendo un sedán (no un SUV) su área o superficie frontal es muy aceptable,... pero la fuerza de la resistencia del aire es... directamente proporcional al cuadrado de la velocidad de marcha. Por ello, el siguiente cuadro procedente de Teslike, relaciona cada modelo Tesla con su autonomía en función de la velocidad, tamaño de llantas o presencia de tapacubos Aero (que mejoran notablemente el Cx). Un reciente viaje de Getxo a Zaragoza demuestra que a velocidades de 120 km/h la autonomía del que puede llegar a más de 615 km a velocidades de ciudad o inferiores a 90 km/h pasan a 442  km de autonomía viajando a 121 km/h. Esto en el caso del Tesla Model3 LRD, Long Range Dual (doble motor) o AWD (con cuatro ruedas motrices).

Exactamente esto sucedió en el citado viaje. Al partir nos sugería no sobrepasar la velocidad de 130 km/h (ver imagen del tablet) para llegar con el 5% de autonomía tras recorrer 327 km partiendo con el 95% de carga inicial. En el viaje inverso, ahora bajando cota desde apenas 243 metros a costa, al cargar casi toda la batería ya no nos advirtió de cuidar la velocidad (ver imagen inicial), pero llegamos a Artea con sólo 51 km de reserva.

Fórmulas de Física para un coche híbrido o eléctrico

En toda la información comercial de los vehículos con motor eléctrico, bien en exclusiva o junto con motores de combustión, se usan algunas magnitudes físicas que se expresan en unidades de kWh para la capacidad de la batería (energía acumulada capaz de hacer un trabajo de igual valor), así como de potencia medida en kW (ó CV, caballos de vapor) bien de cualquier motor o bien del cargador con el que se recarga la batería si esta es enchufable.

Recordemos algunas fórmulas simples que todo el mundo ha estudiado y su significado:

E = P * t (Energía igual a Potencia multiplicada por tiempo)

Ejemplo: 1 kWh = 1000 W * 3600 s = 3.600.000 J

(Un kilowatio-hora, 1000 watios por 3.600 segundos son 3.600.000 Julios)

Ep = m*g*h (Energía potencial igual a masa por gravedad por altura)

Ejemplo: Energía ganada por un Lexus CT 200h al bajar los 240 metros de desnivel del Puerto de Barazar:

Ep=mgh= 1.500 Kg * 9,81 m/s² * 240 m = 3.531.600 J

Ec = 1/2 * m * v²  (Energía cinética igual a la mitad de multiplicar masa por velocidad al cuadrado)
Ejemplo: Energía ganada al detener (en modo frenada regenerativa) un Lexus CT 200h desde 108 Km/h (=108/3.6 m/s= 30 m/s) con 1.500 Kg de peso (tara más dos ocupantes):
Ec = 1/2 * m * v² = =0.5 * 1.500 * 30*30 = 675.000 J

Ahora traspasemos estos cálculos a casos concretos según los disthintos tipos de coches con algún motor eléctrico.

Primero con automóviles híbridos "clásicos", HEV (Hybrid Electric Vehicles) como nuestro Lexus CT 200h, o el Hyundai Ioniq híbrido. Estos coches minimizan el consumo, especialmente en ciudad, recuperando la energía de las frenadas o de las bajadas, convirtiendo la energía cinética de la deceleración o la energía potencial gravitatoria en energía eléctrica almacenada en sus baterías. Siempre suponiendo que la eficacia de esta conversión es total, como modeliza la Física (la realidad en este caso es bastante parecida por los sistemas de recuperación), veamos cómo se recarga y qué se puede hacer con sus respectivas baterías de 1,3 kWh y de 1,56 kWh.

Así se comprende que viéramos la batería llena del Lexus CT 200h a mitad de la bajada del Puerto de Barazar (véase la foto inicial) porque el descenso lo iniciamos con una batería medio llena de 1,3 kWh de capacidad. Teóricamente, este coche sólo con la energía eléctrica podría subir este puerto de montaña,... Realmente no funciona exactamente así, pero nos da una medida de la energía acumulada y el trabajo realizable. Igualmente, sus 1,3 kWh -que equivalen a 4.680.000 Julios- también le permitirían acelerar a este coche desde 0 a 108 Km/h hasta siete veces antes de agotarse (6,91 = 4.680.000 / 675.000).  

Segundo, estas cifras de batería de los híbridos, se multiplican en los "híbridos enchufables", PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicles). Un Toyota Prius PHEV dispone de 8,8 kWh o un Hyundau Ioniq Plug-in con 8,9 kWh multiplican por 6 ó 7 veces la capacidad de los simples híbridos regenerativos. Ello les permite pasar su autonomía de un modo Eléctrico Puro desde apenas uno o dos kilómetros reales hasta unas decenas,...

Tercero, los vehículos eléctricos puros, EV (Electric Vehicle) o ZE (Zero Emission), alcanzan ya baterías de 28 hasta 100 kWh, dotándose así de autonomías que pueden rozar los 500 Km en condiciones reales.

Por último, recordemos la fórmula de Energía igual a potencia por tiempo, que tantos quebraderos de cabeza da a muchos comentaristas de los posts de blogs referentes Forococheselectricos.com. Para recargar estas baterías de capacidades altas se requieren cargadores de creciente potencia. Un híbrido enchufable como el Prius PHEV de menos de 9 kWh nominales de energía puede recargarse en apenas poco más de dos horas en un enchufe a 230 Voltios, con una potencia de recarga que oscila pero que en promedio puede ser de 4.400 W ó 4,4 kW (la potencia habitual contratada para un piso). Ello da una energía de 4,4 kW * 2 horas = 8.8 kWh.

Un Tesla S 100D con 100 kWh de batería, con el cálculo anterior, necesitaría más de 20 horas (casi un día entero) para recargarse con un enchufe convencional de casa. Por ello recurre a sistemas de carga a 11 kW ó 22 kW, que logran recargarlos desde cero hasta el máximo en cuatro horas y media (22 kW * 4,5 horas = 99 kWh).

Lo cierto es que la potencia de recarga oscila y no es exactamente constante, pero en un SuperCharger Tesla a 120 kW de potencia, teóricamente se podría recargar totalmente en menos de una hora, si bien el flujo de llenado se ralentiza.  Lo probado es que en media hora se proporcionan 270 km de autonomía,...

Todo en un apasionante proceso donde ya se habla de supercargadores de 350 kW, que a Elon Musk le parece "un juguete de niños",... y se van extendiendo los cargadores de más de 43 kW,... 

Fauna humana de playa

El antropólogo aficionado encuentra un hábitat excepcional en las aglomeraciones estivales de las costas arenosas.

La mayoría de la gente va a la playa en verano con el único objetivo de descansar, bañarse y tomar el sol. Pero los arenales ofrecen un espectáculo tan variado que ni los circos de muchas pistas apenas podrían representar. Los grupos humanos presentes en una aglomeración multitudinaria deben ser descritos por rasgos diferenciadores. Una taxonomía de urgencia permite clasificar los siguientes especímenes frecuentes en nuestros litorales veraniegos.

En primer lugar, por cronología, están los conquistadores, gentes madrugadoras que plantan todo tipo de cachivaches en los lugares más selectos para tomar posesión posteriormente de sus tierras. Se valen de sombrillas viejas y sillas desvencijadas, con la doble virtud de ser aparatosas e indignas de ser robadas. Su esforzada labor matutina queda desvirtuada por el segundo colectivo, los vanguardistas. Estos llegan tarde, pero son capaces de encontrar esa “primera línea de playa”, por delante de la anterior “primera línea”… Entre tanto, llegan al lugar del desafío los palistas, gente que evidencia que, como compensación a no haber dado en toda su vida un palo al agua, le dan a la pala en medio del agua… y del resto de sus supuestos congéneres. Estos gremios contrastan con los carbonizados, bultos dormidos o entes semimuertos que permanecen inmóviles en decúbito supino sobre una toalla achicharrándose y que, a media mañana, se dan la vuelta para pasando a decúbito prono asegurarse una incineración por ambas caras.

Entre los itinerantes también se distinguen tipologías peculiares. Descontando a los sembradores, de arena, esos niños incontrolados que te garantizan arenisca en los ojos, pueden observarse a las gastadoras, de playa, mujeres caminantes compulsivas de distinta edad y condición que marchan a gran velocidad, yendo y volviendo, no se sabe si para rebajar peso o para producir más… arena. Tampoco es difícil detectar a los autistas, del teléfono móvil, que con semejante excusa y a voz en grito nos deleitan con sus penas y su inconmensurable… incultura. Sin agotar el elenco de especies playeras, no podemos dejar de recoger en este primer catálogo a los minimalistas, que en el espacio comprendido entre un parasol y la nevera portátil es capaz de concentrar a tres generaciones de una misma familia, y a todos sus amigos y parientes de la pedanía. Parece increíble el poder de tortillas y gaseosas, que -aliadas con un sol de justicia- produce el perfecto modelo de “familia unida” en un solo metro cuadrado de sombra.

Versión para imprimir en: mikel.agirregabiria.net/2008/faunaplaya.DOC

La velocidad mata

Una medida simple que inmediatamente salvaría millones de vidas en las carreteras.

El 17 de agosto de 1896, Bridget Driscoll, una mujer de 44 años, se convirtió en la primera víctima mortal de un accidente de tráfico frente al Crystal Palace de Londres. Fue atropellada por un vehículo que iba “a gran velocidad”, según afirmó un testigo. Posiblemente fuera a 8 millas/hora (12,8 km/h), cuando debía respetar un límite máximo de 4 mph. El joven chofer, que ofrecía paseos para mostrar el incipiente invento, trataba de impresionar a una pasajera igualmente joven. Durante la investigación, el magistrado encargado afirmó: “Esto no debe volver a ocurrir nunca más.” 

Desde entonces, más de cuarenta millones de personas han muerto a causa del tráfico rodado. Según un informe publicado conjuntamente por la Organización Mundial de la Salud (OMS) y el Banco Mundial en abril de 2004, "los accidentes causan anualmente 1,2 millones de muertos y 50 millones de heridos o minusválidos”, siendo la segunda causa mundial de mortalidad de personas entre 5 y 29 años y la tercera entre 30 y 44 años. 

La velocidad, por sí sola, es el mayor factor de riesgo en la carretera. En el mundo occidental, casi cuatro de cada diez percances mortales (37%) se provocan por exceder los límites permitidos de velocidad. La velocidad produce múltiples efectos peligrosos, como una visión reducida del conductor (“efecto túnel”), un menor tiempo de reacción, una mayor distancia de frenado, así como un incremento de la gravedad y frecuencia de los accidentes. Las posibilidades de sobrevivir a un choque son ínfimas para un ocupante a 200 km/h, o para un peatón a 80 km/h. 

Las leyes de la Física dictan inexorablemente que la energía cinética absorbida en una colisión se incrementa con el cuadrado de la velocidad de impacto. En otras palabras, la gravedad de los accidentes aumenta desproporcionadamente con la velocidad. Investigaciones canadienses demuestran que elevar la velocidad legal, máxima simplemente desde 70 mph (112 km/h) hasta 75 mph (120 km/h), provoca un aumento del 35% en la mortalidad vial. Otros estudios constatan que "la mayor parte de las paraplejías y tetraplejías se producen entre los 100 y 130 km/h, por encima de este límite, la velocidad mata". La OCDE ha estimado que un solo kilómetro/hora añadido de velocidad promedio en una vía eleva en un 5% las lesiones y en un 7% los accidentes fatales. Así, con una reducción de sólo 5 km/h., en la Unión Europea cada año podrían evitarse 11.000 muertos y 180.000 heridos. 

El accidente de tráfico es una maldición evitable. Especialmente evitando el exceso de velocidad, que es uno de los pocos factores de la seguridad vial que podríamos controlar voluntariamente nosotros mismos. Pero no lo hacemos colectivamente. Son muy numerosos los conductores multados por velocidad excesiva, cuya probabilidad de verse envueltos en accidentes sube un 59% respecto de la media (según el informe Stradling de 2002). Hoy día quienes circulan más rápidos no son sino los más insensatos, inconscientes de actuar como criminales potenciales. 

¿Por qué tolerar esta tragedia colectiva? Cada día, jóvenes o familias enteras dejan su vida en el asfalto por imprudencia propia o ajena,... y por desidia de todos (autoridades, conductores, ciudadanos,….). Se adoptan acertadas decisiones como el carné por puntos, los controles de alcoholemia o de uso de cascos y cinturones, o la proliferación y generalización de dispositivos de seguridad activa y pasiva (airbags, ABS, ESP, sillas infantiles,…), pero son medidas insuficientes ante un veloz parque móvil que supera crónicamente los límites de seguridad. 

La delgada línea entre la vida y la muerte se desvanece cuando circulamos a gran velocidad, o en medio de un tráfico ajeno que no respeta los límites y que nos rodea a velocidades inadecuadas. Para evitar la sangría de muertos en las cunetas, es preciso derribar el hipócrita culto a la velocidad, propio del mundo frenético en el que vivimos. Bastaría con añadir el más simple de los dispositivos de seguridad: un limitador de la velocidad. Con reguladores (o tacógrafos) incorporados de serie en todos los vehículos, que impidiesen circular a más de 120 km/h (quizá permitiendo breves subidas hasta 140 por razones de seguridad activa), se reducirían millones de muertos y heridos, con su insoportable dolor derivado e incluso su incalculable coste económico. 

Con la instalación de un simple limitador de velocidad aplicado a escala universal, de coste irrelevante e incorporado de serie, todos viviríamos más y mejor. Esto ya se hace en camiones, en marcas de lujo (pero con la barrera a 250 km/h) o en toda la gama de modelos Renault (pero sólo con avisador y una restricción opcional). Además con la velocidad autolimitada infranqueablemente a 140 km/h, nos ahorraríamos los complicados radares de multas y perderían sentido los coches de más 120 CV o las motos de más 60 CV. ¿Por qué anuncian y venden vehículos rebasan sobradamente el máximo permitido de 120 km/h? ¿Por qué no humanizamos el tráfico rodado, y con ello la calidad de vida contemporánea? Conduce más despacio