El diccionari del cotxe elèctric

El pas cap als vehicles elèctrics està agafant embranzida dia rere dia. Cada vegada més veiem com patinets, bicicletes i cotxes, tant híbrids com totalment elèctrics, es van apoderant dels nostres carrers.

No obstant, encara hi ha molt desconeixement al respecte i la majoria dels conceptes i termes relacionats amb la mobilitat elèctrica resulten quelcom llunyans per gran part de la nostra societat. Per aquest motiu, et deixem una completa guia per temàtiques, que t’ajudarà a familiaritzar-te i comprendre l’argot de l’univers elèctric. Som-hi!

Vocabulari del cotxe elèctric

Comencem amb els termes bàsics que formen part del diccionari del cotxe elèctric:

• Motor elèctric

Un motor elèctric es caracteritza per tenir un parell motor instantani, a més de no generar cap tipus d’emissió contaminant durant el seu funcionament i sense necessitat de disposar d’embragatge ni canvi de marxes (per la qual cosa són automàtics).

• Parell motor

Es la magnitud física, mesurada en Newton/metre (Nm), que mesura la força que s’ha d’aplicar a l’eix del motor. En el cas dels cotxes elèctrics, entreguen el 100% del parell motor de forma instantània, cosa que es tradueix en acceleracions molt potents (passant de 0 a 100 km/h en menys de 8 segons en la majoria de models).

• Cicle de recàrrega

Significa cada període de recàrrega i descàrrega total. És a dir, si un dia recarreguem el nostre cotxe elèctric fins el 60%, no haurem completat un cicle de recàrrega fins que un altre dia recarreguem el 40% restant per assolir el 100%.

• Cicle de vida

Equival al nombre total de cicles de recàrrega que és capaç de suportar una bateria al llarg de la seva vida útil mantenint el 100% de la seva capacitat.

Les actuals bateries de ions de liti tenen una vida útil d’entre 8 i 10 anys (coincidint amb el període de garantia que ofereixen les marques per a les bateries), que equival a uns 3.000 cicles de recàrrega complets.

Compte! Passats aquests anys no significa que la bateria quedi inutilitzable, significa que haurà patit un procés de degradació i que passarà d’oferir el 100% de la seva capacitat a un 80% o 70%. Tot i així, pot ser reutilitzada, per exemple, per l’emmagatzematge d’energia domèstica o d’energia captada per plaques solars.

• Efecte memòria

És la reducció de la capacitat de les bateries amb càrregues incompletes. Es produeix quan es recarrega una bateria sense haver sigut prèviament descarregada del tot. Per tal de contrarestar-ho, es recomana que les càrregues siguin sempre completes.

No obstant, aquest fet no afecta als cotxes elèctrics amb les actuals bateries de ions de liti, ja que tenen un efecte memòria ínfim. Això significa que podem endollar el nostre vehicle tantes vegades com vulguem sense haver de preocupar-nos per la repercussió que pugui tenir a la bateria, ja que la seva vida útil dependrà del nombre complet de cicles de recàrrega que es realitzin.

Recorda! Lo recomanable per cuidar la bateria del nostre cotxe elèctric és mantenir-la carregada entre el 20% i el 80% i evitar tant descàrregues com recàrregues completes.

• Frenada regenerativa

És un sistema que permet que la bateria del cotxe, ja sigui 100% elèctric o híbrid, es recarregui en trepitjar el pedal del fre o en les inèrcies de les retencions. Així doncs, s’aprofita l’energia cinètica generada durant la desacceleració per a transformar-la en electricitat, és a dir, en quilòmetres d’autonomia.

• Range anxiety

És la coneguda “ansietat d’autonomia”, és a dir, la por que pateix el conductor de cotxe elèctric per si el seu vehicle es quedarà sense energia per arribar al seu destí.

No obstant, cada vegada són més els models que ofereixen majors autonomies i cada vegada són més els punts de recàrrega instal·lats per tot el territori; fets que ajuden a reduir aquesta ansietat.

Sigles de la mobilitat elèctrica

Englobats en el diccionari del cotxe elèctric existeixen múltiples sigles que fan referència a diversos tipus de vehicles elèctrics i a altres aspectes relacionats amb el procés de recàrrega:

• HEV (Hybrid Electric Vehicle)

Aquesta sigla fa referència als vehicles híbrids convencionals que no necessiten ser recarregats. En aquests cotxes el motor principal és el de combustió interna (majoritàriament gasolina) i compten amb una bateria i un motor elèctric que serveixen de recolzament en certs moments. Només poden circular en mode elèctric en distàncies curtes i a baixes velocitats. La bateria es recarrega mitjançant el sistema de recuperació de frenada i mitjançant el propi motor tèrmic.

• PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

Sigles que fan referència als híbrids endollables. Funcionen gràcies al motor de combustió, però disposen de motor elèctric i bateries. Permeten conduir en mode 100% elèctric (amb una autonomia reduïda que sol rondar els 50 km), en mode híbrid o bé únicament amb el motor de combustió. Aquest tipus de vehicles han de recarregar-se endollant el cotxe a la xarxa elèctrica.

• MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle)

Són cotxes coneguts com a “semihíbrids”, el motor principal del qual és el de combustió interna però equipen un sistema de 48 volts que aporta un petit extra de potència i parell en determinades circumstàncies.

• BEV (Bettery Electric Vehicle)

Són els cotxes 100% elèctrics. S’alimenten únicament de l’energia de les seves bateries, que sol ser de ions de liti. Una petita par pot ser recarregada mitjançant el sistema de recuperació d’energia (frenada regenerativa) però és necessari connectar el cotxe a la xarxa elèctrica, ja sigui a casa o bé en punts de recàrrega específics.

• FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle)

Són aquells cotxes elèctrics de pila de combustible, que utilitzen l’hidrogen com a combustible per produir l’electricitat necessària per moure el cotxe. En aquest cas, si parlem d’hidrogen verd, parlem d’un vehicle zero emissions ja que només emet vapor d’aigua.

• Z.E. o ZEV (Zero Emissions Vehicle)

És aquell vehicle zero emissions, és a dir, que no emet CO2 ni substàncies contaminants. Fa referència tant als 100% elèctrics com als de pila de combustible d’hidrogen.

• AVAS (Acoustic Vehicle Alerting System) o PWS (Pedestrian Warning System)

És un sistema d’avís acústic que, per llei, han d’incorporar tots els cotxes elèctrics per alertar als vianants de la seva presència.

La seva finalitat és evitar els atropellaments, especialment en zones urbanes, on existeix un major risc.

• Autonomia NEDC (New European Driving Cycle)

Protocol d’homologació europeu que avalua el consum i l’autonomia dels vehicles. Va estar vigent fins l’1 de setembre de 2018, tot i que actualment encara podem trobar vehicles que certifiquin la seva autonomia NEDC.

• Autonomia WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure)

És el nou i actual protocol d’homologació europeu que avalua el consum, les emissions i l’autonomia dels vehicles d’una forma molt més realista que el protocol NEDC.

• Autonomies EPA i JC08

L’autonomia EPA fa referència a l’autonomia mitjana d’un cotxe elèctric segons el protocol d’homologació de l’Agència de Protecció del Medi Ambient dels Estats Units; l’EPA (Environmental Protection Agency).

L’autonomia JC08 fa referència a l’autonomia mitjana segons el protocol d’homologació de Japó.

• CPO (Charge Point Operator)

Fa referència als operadors i gestors dels punts de recàrrega, que poden ser empreses privades, entitats públiques com Ajuntaments, empreses especialitzades en infraestructures de recàrrega...

• eMSP (eMobility Service Provider)

Fa referència al proveïdor de serveis de mobilitat elèctrica.

Per entendre millor aquesta figura, posem com a exemple que ens trobem davant d’un parell de punts de recàrrega de Wallbox, Power Electronics, Simon o Cable Energia (o de qualsevol altra marca), que són operats i gestionats per l’Ajuntament del nostre municipi i l’eMSP del qual és Place to Plug, ja que és l’empresa que ofereix l’aplicació per a conductors de cotxe elèctric perquè puguem recarregar el nostre vehicle en aquests punts de recàrrega.

• BMS (Battery Management System)

És el sistema elèctric que gestiona la recàrrega i la descàrrega de la bateria. Recopila dades sobre el seu estat controlant la potència, l’amperatge, el voltatge, la temperatura de les cel·les i ens informa de l’estat general de la bateria.

• EMS (Energy Management System)

Un EMS és un sistema de gestió energètica que juga un paper fonamental a les Smart Grids, és a dir, a les xarxes elèctriques intel·ligents.

• Smart Grids

La Smart Grid més famosa probablement sigui la V2G (Vehicle to Grid); un tipus de tecnologia basada en la gestió de càrrega bidireccional entre el cotxe elèctric i la xarxa de subministrament. Això converteix als vehicles elèctrics en grans bateries que interactuen amb la xarxa i que poden ajudar a equilibrar l’oferta i la demanda d’energia, augmentant l’estabilitat de la xarxa i evitant els pics de demanda.

La V2H (Vehicle to Home) és una variant de la Vehicle to Grid en què el cotxe elèctric s’utilitza com a sistema d’emmagatzematge elèctric per a la llar, actuant com a font d’alimentació elèctrica per a l’habitatge, per exemple, en casos d’emergència com ara talls de llum.

I, per últim, la V2B (Vehicle to Building) és una variant de la Vehicle to Home però aplicat a edificis o indústries que compten amb una flota de vehicles elèctrics.

• SOC (State of Charge)

És l’indicador del nivell de càrrega de què disposa el cotxe elèctric en un moment determinat i s’expressa en percentatge (100% complet, per exemple). En canvi, el DOD (Depth of Discharge) és el concepte invers, ja que ens indica la profunditat de decàrrega de la bateria (100% buit, per exemple).

Vocabulari referent a la recàrrega del cotxe elèctric

És essencial dominar els termes que fan referència al procés de recàrrega, ja que es tracta d’un aspecte fonamental en qualsevol elèctric. Així doncs, descobrirem quines són les paraules més utilitzades en aquest àmbit inclòs en el diccionari del cotxe elèctric:

• Bateria i cel·les

La bateria és la unitat d’emmagatzematge elèctric formada per cel·les electroquímiques que transformen l’energia química emmagatzemada en corrent elèctrica capaç de moure el vehicle. Actualment abunden les bateries de ions de liti i es comencen a entreveure les primeres bateries d’estat sòlid.

• Corrent alterna (CA) o AC (Alternate Current)

És un tipus de corrent elèctrica en què la direcció del flux d’electrons va per intervals regulars o cicles. És la utilitzada a la xarxa domèstica.

En la recàrrega del cotxe elèctric, és el tipus de corrent que permet la recàrrega convencional (d’entre 2,4 kW fins a 7,5 kW), la recàrrega semi-ràpida i la ràpida mitjançant trifàsic a 43 kW.

• Corrent contínua (CC) o DC (Direct Current)

En aquest cas, els electrons viatgen sempre en la mateixa direcció i la corrent es transmet de forma constant.

En la recàrrega del cotxe elèctric, és el tipus de corrent que permet la recàrrega semi-ràpida a 22 kW, la ràpida a 50 kW, la súper-ràpida a 100 i 150 kW i la ultra-ràpida a potències d’entre 175 i 350 kW (que permeten tenir el vehicle carregat entre els 10 i 5 minuts, respectivament).

• Càrrega monofàsica

És l’opció més habitual als habitatges pels dispositius de baixa potència (rentadora, televisió, ordinador...). Les potències més comunes són entre 3,45 i 9,2 kW.

En l’àmbit del cotxe elèctric, va vinculada a la corrent alterna i permet recàrregues convencionals i semi-ràpides fins a 7,5 kW de potència.

• Càrrega trifàsica

Aquesta càrrega es diferencia de l’anterior per tenir una major rapidesa de càrrega, ja que és capaç de triplicar la corrent transportada, tenint en compte que pot produir-se tant en corrent alterna com en contínua. S’obté més potència i eficiència partint de la mateixa intensitat.

• Smart Charging

És un sistema de càrrega intel·ligent on els vehicles elèctrics, estacions de recàrrega i operadors comparteixen connexions de dades.

Aquesta tecnologia de connexió al núvol permet administrar la recàrrega de forma remota i optimitzar el consum d’energia de qualsevol estació de recàrrega en funció de múltiples aspectes com la potència disponible, el nombre de vehicles que carreguen a la vegada, les prioritats de càrrega, etc.

• Electrolinera

Es tracta d’una estació de servei formada per diversos punts de recàrrega que subministra l’energia necessària als vehicles elèctrics per recarregar les seves bateries.

• Wallbox

Terme utilitzat popularment per a designar els punts de recàrrega físics de paret que proporcionen corrent elèctrica al cotxe per permetre la seva recàrrega.

• Autonomia

Quantitat de quilòmetres que un cotxe elèctric pot recórrer amb una càrrega completa de la seva bateria. Actualment, a nivell europeu es mesura segons el protocol WLTP.

• Ampers (A) i ampers/hora (Ah)

L’amper és la unitat que mesura la intensitat de la corrent elèctrica, és a dir, la velocitat a la qual flueix. Un endoll domèstic sol ser de 16 A.

L’amper/hora representa la quantitat d’electricitat que, en una hora, és capaç de passar pels terminals d’una bateria.

• Kilowatt (kW)

És la unitat de mesura de la potència elèctrica i s’utilitza per indicar tant la potència del cotxe (100 kW) com la potència de la recàrrega (7,5 kW, 50 kW...). A més, és la unitat que ens indica la potència contractada de la nostra llar, que sol situar-se entre 3 i 10 kW.

1 kW equival a 1.000 W (vats) i a la vegada equival a 1,36 CV (cavalls de vapor). Per tant, si un cotxe elèctric disposa d’una potència de 100 kW, significa que equival a 136 CV.

• Kilowatt hora (kWh)

Indica la quantitat d’energia elèctrica que pot proporcionar, consumir o produir per hora. Serveix per expressar tant la capacitat de la bateria com el consum mitjà del vehicle.

En quant a la capacitat de la bateria, com més gran sigui una bateria elèctrica, més autonomia oferirà i més potència suportarà.

En quant al consum mitjà del vehicle, el kWh representa la mesura estandarditzada per indicar el consum d’un cotxe elèctric. La mitjana d’un elèctric se situa entre els 14 kWh/100 km i els 18 kWh/100 km.

Així doncs, un cotxe amb una bateria de 60 kWh, si gasta 15 kWh cada 100 quilòmetres, tindrà una autonomia de 400 km. I aquesta mateixa bateria, amb una potència de càrrega de 50 kW, trigaria tan sols 1 hora i mitja en carregar-se per complet.

• Volt (V)

És la unitat de mesura pel potencial elèctric, la força electromotriu i la tensió elèctrica. El subministrament elèctric habitual de les llars a Europa sol ser de 230 V.

Els cotxes elèctrics compten amb dos circuits elèctrics; un de baixa tensió d’entre 12 i 14 V (per l’alçavidres, l’enllumenat, la ràdio...) i un altre d’alta tensió des dels 48 als 500 V, encarregat d’enviar l’energia de les bateries al motor elèctric.

Termes imprescindibles

I, per últim, et sonen conceptes com CHAdeMO, Mennekes, CCS, Yazaki, Schuko...? Es tracta de tipus de connectors que també s’inclouen al diccionari del cotxe elèctric, i que serà essencial que coneguis!

I, estretament vinculat als tipus de connectors, és important que també et familiaritzis amb els tipus i modes de recàrrega que existeixen; ja que, segons el connector de què disposis, podràs recarregar a una potència determinada o a una altra.