Se acerca el invierno, y si tienes un vehículo eléctrico, tienes que empezar a prepararte, pero ¿por qué?
Pues porque el rendimiento de tu vehículo eléctrico pasa factura cuando la temperatura empieza a bajar, y hay algunas cosas que es importante saber sobre el uso y cuidado de su vehículo eléctrico en el invierno.
¿Cuánta autonomía pierde su vehículo eléctrico debido al clima frío?
Si ha usado un teléfono inteligente en condiciones gélidas, sabe que el rendimiento de la batería se ve afectado cuando la temperatura desciende por debajo de cero.
Dado que los vehículos eléctricos utilizan químicas de batería similares, su rendimiento también disminuye a medida que disminuye la temperatura. No sólo esto, según las pruebas realizadas por el Asociación Estadounidense de Automóviles (AAA) en 2019 [PDF], el campo de prácticas disminuyó un 12 por ciento a 20 grados Fahrenheit en comparación con 75 grados Fahrenheit. Esta disminución en el rango aumentó al 41 por ciento cuando se usó el calentador de cabina.
Por lo tanto, es seguro decir que la autonomía de su vehículo eléctrico disminuye cuando el clima exterior es frío, pero ¿por qué sucede esto?
Bueno, hay dos factores principales, pero antes de entrar en materia, tratemos de entender las baterías de iones de litio.
¿Cómo funcionan las baterías de iones de litio?
En pocas palabras, la batería de su vehículo convierte la energía química en energía eléctrica. Para hacer esto, usa tres cosas: un cátodo, un ánodo y un electrolito.
El ánodo forma el terminal negativo de la batería y tiene una alta densidad de átomos de litio ricos en electrones. Estos átomos están atrapados en una capa de grafito y quieren deshacerse de su único electrón de valencia para estabilizarse. Esta tendencia de los átomos a perder electrones se conoce como electropositividad, y al ser el litio un metal, es muy electropositivo.
En el cátodo tenemos óxido de cobalto que forma el terminal positivo. Este terminal está cargado positivamente ya que los átomos de cobalto han perdido electrones por el oxígeno y tienen una alta tendencia a ganar electrones. Esta tendencia de un átomo a ganar electrones se conoce como electronegatividad.
En resumen, los átomos de litio en el ánodo quieren perder electrones, mientras que el cobalto en el cátodo quiere ganar electrones. Debido a esto, los electrones se mueven del terminal negativo al terminal positivo, y es este movimiento de electrones el que genera electricidad.
Además, se coloca un electrolito entre el ánodo y el cátodo, lo que permite que los iones de litio se muevan del ánodo al cátodo.
El proceso antes mencionado ocurre durante la descarga y ocurre exactamente lo contrario durante la carga de la batería.
¿Por qué disminuye la autonomía de su vehículo eléctrico en invierno?
Ahora, en un entorno hipotético, la reacción anterior debería seguir ejecutándose para siempre, pero como todos sabemos, las baterías no duran para siempre. Esto se debe a otras reacciones que consumen los átomos de litio ricos en electrones, degradando el rendimiento de la batería. Estas reacciones ocurren a diferentes velocidades a diferentes temperaturas.
Por lo tanto, los fabricantes de celdas definen un rango de temperaturas en el que las baterías pueden funcionar de manera óptima. Para las baterías de iones de litio, la temperatura de descarga está entre -4 y 140 grados Fahrenheit, mientras que el rango de carga está entre 0 y 45 grados Fahrenheit.
Esto muestra claramente que las baterías de iones de litio pueden descargarse a temperaturas bajo cero, pero no se recomienda cargarlas al mismo tiempo. Además, las baterías de iones de litio ofrecen el mejor rendimiento de descarga a temperatura ambiente y, en situaciones extremas, su rendimiento se degrada.
La razón de esta degradación es la siguiente.
Cuando carga su batería de iones de litio, el cargador extrae los iones de litio del cátodo, los convierte en átomos de litio agregando un electrón y los incrusta en el grafito del cátodo.
Cuando la temperatura desciende, los átomos de litio no se intercalan en el grafito; en cambio, recubren la superficie del ánodo provocando el recubrimiento de litio. Este fenómeno de recubrimiento de litio convierte los átomos de litio electropositivos en un metal inerte. Debido a esto, la cantidad de átomos de litio disponibles para proporcionar electrones libres disminuye, lo que reduce el rendimiento de la batería.
El recubrimiento de litio aumenta cuando se usa una corriente de carga alta.
Por otro lado, cuando la batería se descarga, los iones de litio tienen que pasar del ánodo al cátodo. Durante este proceso, los iones tienen que moverse a través del electrolito, pero cuando la temperatura desciende, este proceso se ralentiza a medida que aumenta la resistencia del electrolito. Este aumento en la resistencia reduce el rango que ofrece su EV.
Además de los factores mencionados anteriormente, la batería es responsable de mantener caliente la cabina cuando el clima exterior es frío. Debido a esto, la batería tiene que hacer funcionar tanto el vehículo como el sistema de calefacción, lo que reduce aún más la autonomía.
10 cosas que puede hacer para mejorar su experiencia EV en el invierno
Ahora que tenemos una comprensión básica de por qué el rendimiento de su EV disminuye cuando la temperatura desciende por debajo de cero, podemos ver cómo puede mejorar su experiencia EV en invierno.
1. No cargue rápidamente su EV en temperaturas frías
Como se explicó anteriormente, el revestimiento de litio es el mayor enemigo de una batería en condiciones de clima frío. No solo esto, sino que el fenómeno aumenta cuando la corriente de carga es alta.
Por lo tanto, se recomienda no cargar rápidamente su vehículo eléctrico cuando la temperatura ambiente esté por debajo del punto de congelación.
2. Cargue su EV lentamente por la noche
Si planea viajar largas distancias en su EV, es mejor cargarlo hasta el borde por la noche con el nivel de carga 1. Esto no solo le proporcionará una carga completa por la mañana, sino que también proporciona una corriente de carga lenta que no dañará la batería.
No solo esto, sino que si no tiene un garaje con calefacción para cargar su EV, la carga lenta mantendrá su batería caliente, protegiéndola de las condiciones climáticas frías.
3. Esté preparado para un tiempo de carga más prolongado
A medida que el electrolito de la batería se vuelve lento en climas más fríos, se tarda más en cargar. Por lo tanto, debe estar preparado para una duración de carga más prolongada mientras realiza la carga en condiciones climáticas más frías.
4. No deje su batería descargada en condiciones de clima frío
Si no va a utilizar su vehículo durante mucho tiempo, se recomienda cargarlo al 70 por ciento antes de guardarlo. Hacer esto reducirá las reacciones que degradan la salud de su batería.
Además de esto, no debe dejar su vehículo con un porcentaje de batería bajo durante la noche, ya que daña la salud de su batería.
5. Estacione su vehículo en espacios con calefacción
Si tiene un garaje donde puede guardar su automóvil por la noche, se recomienda mantener la temperatura ambiente entre 68 y 72 grados Fahrenheit.
Hacer esto reducirá las reacciones internas que degradan la batería de su vehículo eléctrico, ofreciendo un mejor rendimiento de la batería durante un período prolongado.
6. Precaliente su EV antes de salir
Antes de salir a trabajar, lo mejor es precalentar el coche lentamente mientras haces tus tareas diarias. Esto no solo lo mantendrá caliente cuando salga, sino que como el automóvil se calienta lentamente, la batería no estará bajo mucha presión al conducir.
Además, también puedes conectar el cargador a tu coche mientras lo calientas para que la energía sea del cargador y no de las baterías, ofreciéndote más autonomía para el día.
7. Mantenga el calor bajo
Si planea hacer un viaje por carretera en invierno, el calentador de su automóvil es el mayor enemigo de la batería. Aunque te mantiene caliente, degrada el rango de tu batería.
Por lo tanto, en lugar de hacer funcionar la calefacción a toda velocidad, es mejor usar los asientos y el volante con calefacción para mantener las manos y el cuerpo calientes. Esto podría aumenta tu autonomía EV, y no tendrá que cargar su vehículo con tanta frecuencia.
8. Use niveles más bajos de ruptura de regeneración
La mayoría de los vehículos eléctricos ofrecen diferentes niveles de frenado regenerativo. Esto permite que el vehículo eléctrico se cargue cuando se aplican los frenos. Dicho esto, si conduce en condiciones de clima frío, un mayor nivel de regeneración puede hacer que su vehículo patine sobre superficies nevadas.
Además, el alto nivel de frenado regenerativo suministraría altas corrientes a la batería, lo que podría dañarla debido a las bajas temperaturas.
9. Usar modo económico
Si no está planeando una carrera de resistencia en su EV, es mejor activar el modo ECO cuando el clima exterior es frío. Hacer esto proporcionaría un mejor alcance y disminuiría la carga de la batería, ofreciendo una mejor salud de la batería.
10. Ir a través de la lista de verificación del motor de combustión interna (ICE)
Aunque conduce un vehículo eléctrico es una experiencia diferente a un ICE, todavía tiene componentes externos como llantas y limpiaparabrisas, que no funcionan bien en climas fríos. Por lo tanto, se recomienda comprar un nuevo par de limpiaparabrisas y neumáticos para nieve.
¿Es seguro conducir un vehículo eléctrico en condiciones de congelación?
Un vehículo eléctrico ofrece a los usuarios una experiencia de conducción diferente y viene con muchas campanas y silbatos. Dicho esto, el clima frío es el talón de Aquiles de un vehículo eléctrico, ya que obstaculiza la química de la batería que lo alimenta.
Los propietarios de vehículos eléctricos pueden sacar el máximo partido de sus vehículos equipados con sistemas inteligentes de gestión de baterías y las mejores prácticas de manejo de vehículos eléctricos.
