Comparación entre vehículos con motor de combustión interna, eléctricos e híbridos. Eficiencia energética y emisiones asociadas a los autos eléctricos. Ventajas y desventajas de los autos eléctricos
En la determinación de la eficiencia de un vehículo eléctrico, influye de manera importante el origen de las fuentes de las que se obtenga la electricidad dentro del parque generador, ya que una central térmica puede tener una eficiencia entre el 35% y 60% y otra con fuentes renovables del 100% (ya que implica la no utilización de energías primarias finitas y costosas).
Según los datos que se muestran en la siguiente figura, el vehículo convencional de gasolina (ICE), con motor de combustión interna, tiene una eficiencia global del 25%. Es decir de la energía del combustible introducido en el vehículo sólo se obtiene en forma de energía mecánica para el movimiento de las ruedas el 25%, desaprovechándose el 75% restante (por rozamientos dentro del motor o en la tracción o los propios factores termodinámicos limitadores del rendimiento en los motores de explosión).
Por su parte, en el vehículo eléctrico híbrido (HEV), la introducción de un motor eléctrico, además del convencional, contribuye a la mejora de la eficiencia energética hasta alcanzar niveles del 30%. En el caso del BEV, las estimaciones muestran una eficiencia que alcanza el 77% si la electricidad que carga las baterías del BEV tiene un origen plenamente renovable y un 42% si la matriz de generación eléctrica está basada en gas natural. Habría que hacer los cálculos para la matriz energética cubana, predominantemente basada en el uso de combustibles fósiles líquidos. Lógicamente, el PHEV, dado que es una combinación de motor convencional y eléctrico, tendrá una eficiencia mixta entre el 31-49%, según la utilización de los mismos. Este es un valor muy superior a la del vehículo convencional o el híbrido tradicional. Según estas cifras se puede llegar a aprovechar casi el doble una unidad de energía en un PHEV respecto a un vehículo convencional. Los vehículos 100% eléctricos no emiten contaminantes. Eso es solo cierto durante el periodo de su explotación y no tiene en cuenta las emisiones asociadas al cambio de neumáticos u otras necesidades propias del vehículo. Sin embargo, desde la extracción o el reciclaje de los recursos que se usan en la fabricación del vehículo eléctrico hasta la disposición final de estos vehículos, sí que se producen impactos ambientales diversos, incluyendo obviamente emisiones de GEI. Estos impactos son particularmente importantes en todo el proceso de extracción, procesamiento y fabricación de baterías de litio.
Comparación entre vehículos de diferentes tecnologías (MCI, VH y VE)
| Motor de Combustión Interna (MCI) | Vehículo Híbrido (HV) | Vehículo Eléctrico (VE) | |
| Eficiencia | Convierte el 20% de la energía química almacenada en la gasolina para impulsar al vehículo | Convierte el 40% de la energía química almacenada en la gasolina para impulsar al vehículo | Convierte el 75% de la energía química almacenada en la batería para impulsar al vehículo |
| Rapidez (máxima rapidez promedio) | 200 km/h | 180km/h | 50-150 km/h |
| Aceleración (promedio) | 0-100 km/h en 8.4 s | 0-100 km/h en 6-7 s | 0-100 km/h en 4-6 s |
| Mantenimiento |
|
Igual que el motor de combustión interna | No requiere mucho mantenimiento. No requiere control de emisiones |
| Distancia recorrida | Puede recorrer más de 480 km antes de llenar el tanque. Típicamente recorre 32 km/gal | Típicamente recorre 75-95 km/gal | Solo puede recorrer entre 160-320 km antes de recargar |
| Costo (promedio) | $14 000 a $17 000 | $19 000 a $25 000 | $6000 a $100 000 |
Cualquier análisis profundo de la sostenibilidad de los vehículos eléctricos, requiere de un Análisis de Ciclo de Vida de estos medios de transporte. Ello permitiría poder compararlos con un vehículo tradicional con motor de combustión interna e incluso con los vehículos híbridos
Ventajas y desventajas de los vehículos eléctricos
| Ventajas | Desventajas |
| Se puede aprovechar cualquier fuente de electricidad, que está disponible en la mayoría de los hogares y negocios | Limitado en la distancia que se puede conducir antes del agotamiento de la batería |
| Reduce el uso de los hidrocarburos y el monóxido de carbono, responsables de muchos problemas ambientales, en un 98% | Accesorios como el aire acondicionado y la radio agotan la batería |
| Reduce las emisiones de Gases de Efecto Invernadero | Vehículos más pesados debido a los motores eléctricos, baterías, cargadores y controladores |
| No produce emisiones de Material Particulado, muy importante en las ciudades | Más caros debido al costo de las partes |
Según el Electric Vehicle Outlook 2020 de Bloomberg NEF, la demanda de petróleo que será desplazada por los vehículos eléctricos que rueden por las carreteras del mundo en 2040 ascenderá a 17.6 millones de barriles diarios. Sin embargo, la introducción masiva de estos medios de transporte no impedirá que las emisiones de CO2 del transporte por carretera sigan aumentando hasta 2030. Los vehículos eléctricos y los vehículos de pila de combustible reducirán las emisiones de CO2 del transporte terrestre en 2.57 Gt/año para 2040. Bloomberg NEF prevé que haya reducciones de emisiones mucho mayores a partir de entonces, pero las emisiones totales siguen siendo un 6% más altas en ese año que en 2019. Por otro lado, los vehículos eléctricos que circularán en 2040, provocarán un incremento de la demanda de electricidad de 1 964 TWh, o sea 5,2% de la que se pronostica que se producirá en ese año.
