¿Por qué los vehículos eléctricos pierden autonomía cuando hace frío?

Los vehículos eléctricos experimentan una reducción del rendimiento y la autonomía en climas fríos, un fenómeno que puede explicarse por el hecho de que las bajas temperaturas afectan el funcionamiento de las baterías.

Froid
Si vous êtes propriétaire d'un véhicule électrique, vous avez sûrement déjà du remarquer que l'autonomie et les performances de votre voiture était affectées par le temps froid

Se sabe que la autonomía de los vehículos eléctricos es menor cuando las temperaturas son bajas, pero ¿cómo explicar este fenómeno y cómo limitar las pérdidas?

El frío reduce el rendimiento de la batería

Las bajas temperaturas no son buenas para ningún tipo de vehículo. Todos hemos visto un vehículo térmico que lucha por arrancar en las frías mañanas de invierno. Sin embargo, los vehículos eléctricos sufren más el frío, paradójicamente porque son demasiado eficientes.

Los coches eléctricos convierten toda la energía producida en propulsión, mientras que los de combustión generan mucho calor innecesario. Es precisamente esta diferencia la que pone a los vehículos eléctricos en desventaja en climas fríos.

La mayoría de los coches eléctricos actuales están equipados con baterías de iones de litio, baterías que funcionan de forma óptima entre 0 y 45 °C. Cuando el mercurio cae por debajo de 0 °C, los electrones de Li+ pierden su movilidad en el electrolito, lo que provoca que las reacciones químicas dentro de la batería se desaceleren y su voltaje caiga. Esto significa que la batería es menos eficiente y se descarga más rápidamente, pero también se recarga menos rápidamente.

Este problema es bien conocido por los fabricantes y por ello los modelos actuales están diseñados para tener en cuenta esta pérdida. Por lo tanto, se implementan medios para calentar la batería adecuadamente con el fin de mantener su rendimiento, ya sea durante la carga o durante el uso.

Para ello, la batería debe absorber el calor producido por el motor o los inversores o ser calentada por un sistema eléctrico. En cualquier caso, esto se traduce en menos potencia para conducir, ya que parte de la energía de la batería se utiliza para aumentar su temperatura, lo que afecta al rendimiento de los vehículos eléctricos.

Además, para no dañar su batería al recargarla en tiempo frío, el vehículo eléctrico limita automáticamente su sistema de recuperación de energía mediante el frenado, lo que vuelve a reducir la autonomía normal. En un Tesla, por ejemplo, el sistema se desactiva completamente cuando la temperatura cae por debajo de 0 °C.

¿Cómo podemos limitar esta pérdida de autonomía?

Estos diferentes parámetros tienen, por tanto, una influencia significativa en la autonomía de los vehículos eléctricos en climas fríos, sin olvidar el uso de la calefacción en el habitáculo, que también utiliza electricidad. En general, se estima que la autonomía se puede reducir entre un 20 y un 30 % con la misma carga en climas fríos para la mayoría de los vehículos eléctricos.

Sin embargo, hay algunos consejos que se pueden utilizar para evitar ser sorprendidos o incluso correr el riesgo de sufrir una avería en un frío día de invierno. Por ejemplo, es necesario asegurarse de tener siempre una carga mínima del 20% antes de salir, siendo esta la reserva necesaria para calentar suficientemente la batería al arrancar.

Tenga cuidado si el coche está aparcado en el exterior cuando hace frío, el sistema para mantener caliente la batería funciona incluso con el coche parado, lo que puede provocar sorpresas en cuanto a carga y autonomía. En promedio, se debe esperar alrededor de 1 kilómetro de pérdida de autonomía por hora durante una noche a 0 °C.

También es aconsejable recargar la batería aproximadamente una hora antes de la salida para aprovechar el calor del sistema de carga. Por último, a la hora de viajar, es preferible utilizar la calefacción de los asientos en lugar de la calefacción interior, ya que esta última consume mucha más energía y puede hacer perder rápidamente autonomía en bajas temperaturas.

Es importante destacar que estos problemas de autonomía se presentan particularmente cuando las temperaturas son realmente bajas, y esto de forma duradera, lo que influye mucho en el rendimiento de las baterías de iones de litio. Sin embargo, los fabricantes están intentando superar este inconveniente desarrollando baterías de electrolito sólido para vehículos eléctricos, que tienen un rango de temperatura de funcionamiento óptimo mucho más amplio, en promedio entre -20 y +100 °C.


Referencia del artículo:

Voiture électrique : quelle autonomie quand il fait froid ?, Futura-Sciences (6 janvier 2025), Celine Deluzarche