Cómo afecta la temperatura y velocidad a la autonomía del vehículo eléctrico

Los conductores de los vehículos eléctricos saben muy bien que la autonomía indicada es orientativa. Su autonomía actual diaria y cuántos kilómetros se pueden recorrer de verdad con la batería completamente cargada pueden variar al alza o a la baja. Lo mismo pasa con los coches de combustión interna (ICE), la eficiencia operacional real de un vehículo se ve influenciada por diferentes factores, como las condiciones de la carretera, el tiempo, la topografía, la velocidad, la presión de los neumáticos y el estilo de conducción. 

La autonomía máxima de un vehículo eléctrico está directamente relacionada con la capacidad de la batería, cuánta energía (kWh) puede almacenar, la cual se degrada con el tiempo. Puedes consultar más datos sobre la degradación de la batería en nuestro estudio estado de la batería de los vehículos eléctricos, en el que explicamos que existe una degradación anual del 2,3% en la capacidad de almacenamiento. 

Saber la autonomía exacta de cada trayecto es cada vez menos importante porque la capacidad de las baterías es mayor con cada nueva generación de vehículos eléctricos. La mayoría de los vehículos eléctricos ligeros en el mercado ofrecen una autonomía más que suficiente para las necesidades diarias, en la que se incluye los trabajos de las flotas. Si quieres conocer más datos, consulta nuestro análisis de sostenibilidad sobre vehículos eléctricos: flotas de turismos en Europa.

Con estos datos sobre la mesa, entender cuál es la causa de la pérdida de autonomía mejorará la seguridad de los conductores y equipos de gestión de flotas de vehículos eléctricos, porque te ayuda a seleccionar el vehículo correcto para los trabajos y condiciones en cuestión. 

Repasemos el impacto de la temperatura en la autonomía de los vehículos eléctricos

La temperatura, sobre todo cuando hace frío, es un tema que se suele mencionar cuando se habla de la pérdida de autonomía. Como ya comentamos en nuestro estudio anterior, la temperatura exterior puede tener un impacto muy significativo, tanto negativo como positivo, en la autonomía del vehículo eléctrico. Con una temperatura óptima, la autonomía real es un 15% mayor que la autonomía indicada. En días de frío extremo, esta se ve mermada casi en un 50%, porque el vehículo necesita energía para mantener al conductor y a la batería a una temperatura adecuada. Por suerte, se pueden tomar medidas para reducir este impacto, como precalentar el interior del vehículo y aprovechar asientos calefactados en vez de poner la calefacción al máximo. 

Pero, ¿es la temperatura lo que más afecta a la autonomía? Echemos un vistazo al impacto relativo de la temperatura y al segundo factor: la velocidad.

Definamos el papel de la velocidad y la resistencia

La velocidad afecta a la eficiencia del vehículo y, por lo tanto, a la autonomía. El impacto de la velocidad del vehículo, y más concretamente la resistencia, es inevitable tanto en los vehículos de combustión interna (ICE) como en los eléctricos. 

La resistencia es, en pocas palabras, la fuerza que el vehículo necesita superar para moverse a través del aire. La cantidad de resistencia que un vehículo se encuentra al circular depende sobre todo de su aerodinámica, que siempre es específica según el modelo. La fuerza de la resistencia también cambia con la velocidad a la que se conduce, que aumenta proporcionalmente al doble de la velocidad: si doblas la velocidad, la resistencia es cuatro veces más. Además, también se ve influenciada por la densidad y las características del propio aire, cambia con la velocidad del aire, altitud, temperatura y humedad (estos factores se toman como constantes en el siguiente análisis).  

Usemos datos telemáticos agregados para entender a qué velocidad se maximiza la autonomía

Al tener en cuenta datos no identificados y agregados* de los trayectos a diferentes temperaturas y velocidades, hemos generado modelos eficientes para un coche pequeño y una furgoneta de transporte ligero. El objetivo era determinar cómo la velocidad influye en la autonomía y qué pasa a la curva de la velocidad eficiente a diferentes temperaturas.

*El del coche se creó analizando 350.000 trayectos de 500 coches,, más de 180.000 horas de conducción. El de la furgoneta de transporte ligero se creó analizando 2,8 millones trayectos de 2000 furgonetas, más de 370.000 horas de conducción. Se ajustaron ambos modelos para representar una batería de 65kWh y en la simulación, se supuso una velocidad constante.

El gráfico anterior muestra que la temperatura óptima para maximizar la autonomía es de 20°C, tanto para el coche (línea naranja continua) como para la furgoneta (línea naranja discontinua). Sin embargo, la velocidad ideal con la que tener una autonomía óptima cambia con la temperatura. Por ejemplo, con 20 grados se maximiza la autonomía del coche a una velocidad baja de 30km/h, mientras que con 0 grados, la velocidad se dobla a 59km/h. 

Este es el resultado de compensar la cantidad de energía que se necesita para superar la resistencia y la energía que se necesita para que el habitáculo del vehículo tenga una buena temperatura. Con velocidades más altas, llegarás a tu destino antes, lo que significa un gasto total de energía menor en la climatización, que es algo positivo para la autonomía. Pero, por otro lado, sabemos que velocidades altas significa que se necesita más energía para superar la resistencia, lo que repercute en la autonomía.

Comparemos esto con la furgoneta. Como la fuerza de la resistencia es mayor en la furgoneta, la eficiencia se dispara incluso a velocidades más bajas. A una temperatura ideal de 20 grados, la velocidad más eficiente es 26km/h, que no se diferencia mucho de la del coche, y es igual de inviable en la conducción actual. Sin embargo, con temperaturas muy bajas, la velocidad óptima sigue siendo bien baja, más o menos 40km/h.

¿Quién tiene el papel dominante aquí, la temperatura o la velocidad?

Ten en cuenta cómo para ambos grupos, las líneas convergen si la velocidad aumenta. Tanto para el coche (línea continua) como para la furgoneta de transporte ligero (línea discontinua), el papel relativo de la temperatura se convierte en algo mucho menos significativo al aumentar la velocidad. A velocidades bajas, un cambio de 10 grados en la temperatura tendrá un impacto mucho mayor en la autonomía que cualquier cambio a una velocidad más alta. En el caso de la furgoneta de transporte ligero, el impacto que la temperatura tiene a velocidades altas es casi inapreciable. Recuerda que la fuerza de la resistencia es proporcional al doble de la velocidad, lo que significa que será mayor si conduces a más velocidad.

Visualicemos el impacto 

Geotab ha usado los resultados de este análisis para crear una simulación interactiva y comparar un coche y una furgoneta de transporte ligero, a modo de representación, ambos vehículos con una batería de 65kWh. Tienes que ajustar la temperatura y la velocidad para ver el impacto en la autonomía.

Una barra al completo (100%) es la autonomía máxima teórica del vehículo, según se cumplan las condiciones óptimas de temperatura y velocidad; que no es lo mismo que la autonomía indicada del vehículo. 

Tengamos en cuenta la siguiente situación

Imaginemos que es mediodía, unos 21°C, y tienes dos opciones: ir por carretera y circular a 90km/h o ir por la ciudad a 50. Si tu mayor prioridad es maximizar la autonomía, tanto si conduces un coche o una furgoneta, es mejor que tomes la ruta más lenta. 

Haz una prueba: mueve la barra de la temperatura a 21 grados y la de la velocidad a 90. 

Es invierno y quieres realizar la misma ruta, la temperatura es de 0 grados. Tu autonomía será aún menor que la que puedes tener en primavera, porque ahora estás usando la energía para la calefacción y mantener caliente la batería. ¿Sigues pensando que la ruta más lenta es mejor? 

Haz una prueba: mueve la barra de la temperatura a 0 grados y la de la velocidad a 50.

Si nos vamos al coche, no hay una diferencia significante en la autonomía al ir por carretera o por la ciudad, porque solo estás usando un 5% más de energía al ir por la carretera, pero será dos veces más rápido. Sin embargo, la furgoneta de transporte ligero tiene una pérdida del 17% de autonomía si circula por carretera en vez de por la ciudad. En las furgonetas, la velocidad juega un papel importante.

Entonces, qué influye más en la autonomía: ¿la temperatura o la velocidad?

Seguro que ya lo sabes, no hay una respuesta concreta. 

De manera general, la velocidad es más dominante cuando se circula a velocidades altas, por lo que ceñirse a la velocidad máxima de la ruta es la mejor solución para preservar la autonomía. Si conduces una furgoneta de transporte ligero o un vehículo de las mismas dimensiones, no notarás una gran diferencia según la temporada en la autonomía del vehículo, sobre todo si tus rutas son normalmente por carretera.

Con un coche más pequeño y aerodinámico, la temperatura juega un papel más destacado en la autonomía, sobre todo si se circula por la ciudad, por lo tanto, es más importante usar estrategias para reducir ese impacto. 

La realidad para las actividades de las empresas con flotas es que los vehículos eléctricos actuales pueden completar sus trayectos con una carga, sea cual sea la temperatura y la velocidad. Para rutas más largas, tener en cuenta las temperaturas de cada estación y la velocidad máxima de cada carretera, te ayuda a poder planificar los trayectos y si se tendrá que realizar una carga a mitad de camino.  

¿Buscas más información sobre los vehículos eléctricos? Consulta la sección de Coche eléctrico y sostenibilidad de nuestro blog.