Cómo las potentes bombas de calor pueden ayudar (pero no resolver) los problemas del clima frío de los coches eléctricos

Quizás hayas oído hablar de: En muchos lugares hace mucho frío afuera. Esta semana un clima frío severo afectó a amplias zonas de Estados Unidos; la nieve y la lluvia helada arrasaron el norte de Europa. Nada de esto es ideal para los coches eléctricos, a los que históricamente no les gusta el frío. Algunos Tesla Superchargers de Chicago fueron noticia esta semana después de que algunos coches eléctricos afectados por las temperaturas tuvieran sus baterías completamente agotadas y tuvieran que ser remolcados.

Hay dos razones por las que los vehículos eléctricos no funcionan bien en climas fríos. Uno es químico: la batería de iones de litio que alimenta los automóviles eléctricos (y los teléfonos móviles) depende de que los iones de litio se muevan desde un conductor con carga negativa (cátodo) a un conductor con carga positiva (ánodo). El frío hace que los iones se muevan hacia el ánodo más lentamente, lo que significa que cargar una batería fría es más difícil que cargar una batería caliente. Otra razón, más práctica: el clima frío significa que es más probable que los pasajeros del automóvil enciendan la calefacción, y los calentadores utilizados para calentar el automóvil obtienen energía de la batería. Esto reduce el alcance, a veces de manera significativa. Las pruebas realizadas por AAA, Consumer Reports y la empresa de datos de baterías de vehículos eléctricos Recurrent encontraron que las temperaturas bajo cero pueden reducir la autonomía de un vehículo entre un 16% y un 46%. (El clima muy frío también puede reducir la autonomía de los vehículos propulsados ​​por gasolina entre un 15 y un 24 por ciento).

Pero en los últimos años, una tecnología heroica en la lucha contra el cambio climático ha llegado al mundo de los automóviles eléctricos, una tecnología que mejora (pero no resuelve) los problemas del clima frío: las bombas de calor. La bomba de calor transfiere calor desde el exterior del vehículo para ayudar a mantener calientes a los pasajeros y evitar consumir demasiada energía de la batería. Sí, incluso si hace frío afuera, una bomba de calor aún puede llevar aire caliente a su automóvil, aunque los resultados son mixtos. Aunque parezca contradictorio, todavía es posible absorber grandes cantidades de calor del aire, como 10 grados Fahrenheit.

Hoy en día, muchos (pero no todos) los coches eléctricos nuevos están equipados con bombas de calor. Desde 2021, Tesla está equipada con tecnología patentada de bomba de calor. El I-Pace de Jaguar tiene la tecnología incorporada, al igual que los últimos automóviles de la serie i de BMW, el Ioniq 5 de Hyundai, el último e-Tron de Audi y el nuevo buque insignia eléctrico EV9 de Kia.

«Cualquier vehículo eléctrico que salga ahora que no tenga una bomba de calor ya es un dinosaurio», dijo John Kelly, profesor de tecnología automotriz y conferencista de la Universidad Estatal de Weber que se especializa en tecnología de vehículos híbridos y eléctricos.

Las bombas de calor son muy eficientes porque transfieren calor de fuentes existentes en lugar de crearlo. Entonces, en casa, si usas un horno, estás quemando gases que calientan el planeta para crear calor nuevo, que luego se propaga por todo el edificio. En cambio, una bomba de calor extrae el calor del aire exterior y lo bombea al interior.

Las bombas de calor de los coches eléctricos funcionan según el mismo principio. Los vehículos de combustión interna queman gasolina para propulsar el vehículo, pero en el proceso se produce una gran cantidad de calor residual, que luego se bombea al habitáculo. Los vehículos eléctricos son mucho más eficientes: más de las tres cuartas partes de la electricidad se utilizan para impulsar las ruedas, según datos federales de Estados Unidos. Esto significa que se utiliza menos calor residual para capturar y calentar a los pasajeros. Con las bombas de calor, los vehículos eléctricos pueden extraer calor del aire exterior (incluso si hace mucho frío afuera) para calentar el interior e incluso la batería, lo que hace que el vehículo sea más eficiente en climas fríos.