En el conjunto de la Unión Europea, el sector de los transportes
concentra más del setenta por ciento del consumo total de petróleo, la
mayor parte del cual se importa. Dado que cada cincuenta días se
matriculan en Europa más de un millón de coches nuevos, el consumo de
combustible, la congestión y la contaminación no harán sino aumentar
mientras el motor de combustión interna siga constituyendo la principal
fuente de energía para los automóviles. Por esta razón la UE, los
gobiernos de cada país y las empresas privadas del sector están
invirtiendo miles de millones en el desarrollo de VE.
«En lugar de ofrecer formas de movilidad cuyos precios energéticos
se encuentran en alza constante, este sector se enfrenta ahora al reto
de satisfacer una demanda de movilidad racional: vehículos de bajo
consumo energético, seguros y no contaminantes, cuya producción requiera
menos energía, y en los que se empleen materiales reciclables y, a la
larga, autodesechables», aseguró el Dr. Pietro Perlo, director ejecutivo
de Interactive Fully Electrical Vehicles (IFEVS), una PYME italiana
dedicada al desarrollo de VE.
El Dr. Perlo contribuyó a supervisar el desarrollo de tecnologías
pioneras para VE en el marco del proyecto «Integrated enabling
technologies for efficient electrical personal mobility» (P-MOB), que
recibió de la Comisión Europea una financiación próxima a los 2,8
millones de euros y contó con la participación de investigadores de seis
empresas (Siemens de Alemania; Mazel de España; IFEVS, Polimodel y Fiat
de Italia; y Magnomatics del Reino Unido) y de la Universidad de
Sheffield (Reino Unido). Gracias al proyecto se desarrolló un prototipo
novedoso de automóvil eléctrico con una autonomía que puede alcanzar los
veinte kilómetros empleando únicamente energía solar.
El equipo a cargo de P-MOB, coordinado por el Centro Ricerche Fiat
de Turín (Italia), se propuso disociar de una vez por todas el
incremento de la capacidad de transporte con el aumento de las muertes
en carretera, la congestión y la contaminación desarrollando un
prototipo de VE que no sólo es menos contaminante, sino también compacto
y extremadamente seguro. Con ese propósito, los investigadores
adoptaron un planteamiento novedoso de integración de sistemas avanzados
que gira en torno, entre otros elementos, a las células solares, los
motores eléctricos, el control magnético del par de torsión, la gestión
de la potencia, las baterías distribuidas y las tecnologías que permitan
a los VE devolver energía a la red de suministro cuando no están en
uso.
Según el Dr. Perlo: «El diseño ha recibido las mejores
calificaciones en seguridad y presenta una huella contaminante baja y un
consumo energético extremadamente reducido, tratándose por tanto de un
vehículo ideal para las necesidades de la mayoría de la población en
ciudades y carreteras suburbanas».
El prototipo consiste en un vehículo pequeño y compacto que pesa
menos de seiscientos kilogramos sin la batería y que alcanza una
velocidad máxima superior a cien kilómetros por hora, lo cual se ajusta a
la última normativa sobre microvehículos eléctricos. Además, cumple
también la normativa convencional para categorías de vehículos como la
M1, es decir, vehículos de pasajeros de hasta nueve plazas incluyendo el
conductor.
Aerodinámico, seguro y solar
En otro proyecto paralelo titulado «Building blocks concepts for
efficient and safe multiuse urban electrical vehicles» (WIDE-MOB), en el
que participaron los socios de P-MOB, se trabajó en el diseño y
desarrollo de las piezas fundamentales de los VE. Concretamente, el
equipo de WIDE-MOB optimizó la aerodinámica para reducir drásticamente
la resistencia al avance a cualquier velocidad y diseñó carrocerías
livianas y de coste bajo que proporcionan una gran seguridad en caso de
colisión frontal o lateral, además de trabajar en varias tecnologías de
propulsión distribuida.
«Nuestro vehículo es el primero dotado de un sistema de propulsión
con dos motores, uno por cada eje. Cuenta con dos puertas en un único
lado, lo que proporciona un grado de seguridad elevado, mejor ergonomía,
menor complejidad y una resistencia aerodinámica extremadamente baja,
concretamente un treinta por ciento inferior a la de otros vehículos de
las mismas dimensiones», informó Perlo. «Todas estas tecnologías fueron
desarrolladas por los socios en el transcurso del proyecto. Sólo las
células de la batería se fabricaron fuera de Europa, aunque su diseño
también se gestó en el seno de esta iniciativa».
Los sistemas integrados de control basados en TIC del vehículo
construido permiten el funcionamiento de dos motores y dos
diferenciales, de tal modo que los ejes delantero y trasero son
independientes y brindan una tracción efectiva en las cuatro ruedas, así
como una variación en el ratio del par de torsión en función de las
condiciones de conducción, lo cual conlleva varias ventajas importantes.
Se incrementa el control del vehículo en curvas de radio reducido, se
mejora la adherencia en condiciones de humedad o hielo en la calzada, se
tiene la impresión de una aceleración más rápida sin por ello consumir
más potencia y permite un funcionamiento a prueba de fallos, puesto que
si se avería un motor, siempre queda el otro para llegar a casa. Y lo
que es más importante, esta característica previene la pérdida de
control del vehículo, incluso a grandes velocidades, en caso de fallo de
uno de los motores.
Además, el uso de los dos motores se suma a un sistema de gestión
energética racional basada en TIC que reporta una mayor eficiencia, dado
que cada uno de los dos motores puede funcionar al máximo rendimiento
en cualquier condición de conducción, maximizando al mismo tiempo la
recuperación de energía en las frenadas gracias a un frenado repartido
entre dos ejes y a un control por sistema ABS (frenado antibloqueo)
virtual.
El vehículo cuenta también con paneles fotovoltaicos inteligentes
dotados de diodos también inteligentes y electrónica autoadaptable que
reducen al mínimo la pérdida de generación energética por efecto de
sombras o del fallo de células individuales. Como la mayoría de los VE,
el prototipo de P-MOB puede cargarse directamente desde la red
eléctrica. Sin embargo, al disponer también de tecnología de células
solares flexibles y muy eficientes de silicio monocristalino, se puede
cargar únicamente con el sol e incluso, una vez cargadas sus baterías,
vender la energía excedente a la red eléctrica.
En el circuito de pruebas de Fiat en Turín, el vehículo demostró ser
capaz de recorrer veinte kilómetros funcionando únicamente con sus
células solares, lo cual es más que suficiente para quienes conducen a
diario por las ciudades europeas, sobre todo en el sur de Europa, más
soleado.
«Las prestaciones del vehículo cumplieron nuestras expectativas en
relación al diseño: presentó una estabilidad muy elevada en curvas de
radio reducido y registró un consumo medio de energía en torno a ochenta
vatios hora por kilómetro -destacó Perlo-. Lo hemos presentado al
público en acontecimientos celebrados en Turín, Atenas y Bruselas y las
valoraciones han sido muy positivas».
El prototipo se diseñó empleando la primera plataforma de diseño
variable para microvehículos eléctricos, creada también en el seno de
los proyectos P-MOB y WIDE-MOB, y ya está listo para seguir
evolucionando en el marco de la plataforma EU-MOBY R&D, apoyada por
la Comisión Europea.
«La idea de contar con un vehículo que, con unas pequeñas mejoras,
pueda cumplir la homologación de los microvehículos eléctricos y los M1
convencionales es nueva y abrirá nuevas oportunidades comerciales. Todos
estos conceptos están ya patentados», apuntó Perlo.
No obstante, también señaló que las baterías son piezas
fundamentales de los VE y el hecho de que Europa carezca de una
industria de baterías fuerte supone un freno a la tecnología del
continente. «Sin duda se necesita una organización industrial paneuropea
más avanzada que se ocupe específicamente de la fabricación de
baterías, porque este aspecto supondrá en los próximos años un escollo
para el conjunto de la industria dedicada al transporte por carretera».
A pesar de todo, se prevé que las ventas de VE en Europa se
incrementen a buen ritmo, pasando de 45 000 unidades este año a 400 000
en 2015, lo que supone en torno al 3,5 % del total de turismos nuevos
matriculados. A medida que mejore la tecnología también se abaratarán
los precios. Así, se prevé que en un plazo de 4 años un turismo
eléctrico de tamaño pequeño o mediano, con una autonomía de 250 km por
carga, cueste 15 000 euros en lugar de los 20 000 que cuesta
actualmente.
Otro incentivo para decantarse por un vehículo eléctrico surgirá
probablemente de los planes de la UE de reducir, en los próximos años,
las emisiones totales de CO2 del parque de turismos.
«Es probable que esta circunstancia provoque un cambio radical en el
mercado de automóviles particulares. El precio de los turismos
convencionales se encarecerá por la tecnología que necesitarán para
cumplir el umbral de emisiones de CO2, mientras que el coste de los VE
bajará gracias a la optimización del proceso de fabricación y al aumento
de las ventas -predijo Perlo-. En el mercado se producirá un nuevo
equilibrio y quedará margen para nuevos conceptos de vehículos como el
desarrollado en P-MOB».
La investigación realizada en P-MOB fue financiada por el Séptimo Programa Marco (7PM) de la UE.
Enlace al proyecto en CORDIS:
-
el 7PM en CORDIS-
ficha informativa del proyecto P-MOB en CORDIS-
ficha informativa del proyecto WIDE-MOB en CORDIS
Enlace a la página web del proyecto:
-
página web del proyecto «Integrated enabling technologies for efficient electrical personal mobility»
Otros enlaces:
-
web de la Comisión Europea dedicada a la Agenda Digital
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