Comprender el rango
Para muchos, la autonomía es el aspecto más crítico de un vehículo eléctrico. En esta guía, explicamos qué factores afectan la autonomía de conducción de los vehículos eléctricos y por qué los nuevos propietarios de vehículos eléctricos suelen experimentar una autonomía inferior a la esperada.
La autonomía de los coches eléctricos suele indicarse como rango WLTP (Procedimiento de prueba de vehículos ligeros armonizado a nivel mundial) en Europa, EPA en EE.UU. y CLTC en China.
Los modelos disponibles hoy (verano de 2023) tienen una autonomía nominal de entre 200 y 900 km aproximadamente.
Alcance Lucid Air Dream Edition con alcance WLTP de 883 km
El aspecto más crítico del alcance es el tamaño de la batería. Una batería más grande significa más energía para usar.
El modelo actual tiene un tamaño de batería de entre 40 kWh y 230 kWh aproximadamente, siendo la mayoría de 60-100 kWh. La siguiente tabla muestra el tamaño de batería utilizable de algunos de los modelos más populares.
| Model | Usable battery size (net size) |
|---|---|
| Volvo EX30 | 49kWh |
| Tesla Model Y Standard Range | 57.5kWh |
| Ford Mustang Mach E Standard Range | 70kWh |
| Hyundai Ioniq 5 Long Range AWD | 74kWh |
| Volkswagen ID4 Pro | 77kWh |
| Mercedes EQE 350 4matic Suv | 90.6kWh |
| Tesla Model S Plaid | 96kWh |
| BMW iX 50 | 105.2kWh |
| Audi Q8 55 e-tron | 106kWh |
| Lucid Air Dream Edition | 117kWh |
| Ford F150 Lightning Extended Range | 131kWh |
Puede ver todos los modelos ordenados según el tamaño neto de la batería en nuestra base de datos de vehículos eléctricos.
Pero la batería no es el único factor en la autonomía indicada. Otro factor crítico es la eficiencia del coche. Y con eficiencia, significa cuánta energía utiliza el vehículo eléctrico de la batería para una distancia determinada. En Europa normalmente se expresa como kWh/100 km, lo que indica cuántos kWh se necesitan para conducir 100 km. En EE. UU. y el Reino Unido, se calcula en millas por kWh, lo que significa un cálculo de hasta dónde se puede llegar con 1 kWh.
La siguiente tabla muestra el consumo calculado de kWh/100 km y millas/kWh para diferentes vehículos eléctricos según la clasificación combinada WLTP.
| Model | WLTP Consumption |
|---|---|
| Volvo EX30 | 14,24kWh/100km / 4,4 mi/kWh |
| Tesla Model Y Standard Range | 13,37kWh/100km / 4,6 mi/kWh |
| Ford Mustang Mach E Standard Range | 15,91kWh/100km / 3,9 mi/kWh |
| Hyundai Ioniq 5 Long Range AWD | 15,38kWh/100km / 4,0 mi/kWh |
| Volkswagen ID4 Pro | 14,56kWh/100km / 4,3 mi/kWh |
| Mercedes EQE 350 4matic Suv | 16,56kWh/100km / 3,8 mi/kWh |
| Tesla Model S Plaid | 17,68kWh/100km / 3,5 mi/kWh |
| BMW iX 50 | 16,67kWh/100km / 3,7 mi/kWh |
| Audi Q8 55 e-tron | 18,21kWh/100km / 3,4 mi/kWh |
| Lucid Air Dream Edition | 13,59kWh/100km / 4,6 mi/kWh |
| Ford F150 Lightning Extended Range | 25,4 kWh/100km / 2,4 mi/kWh (EPA) |
What affects the rated consumption?
The efficiency or consumption is affected by many attributes of the car.
Aerodynamic drag
The aerodynamic drag affects how much energy is needed to move. The shape of the body affects it, but also the design of the wheels. The Mercedes Vision EQXX is currently the EV with the lowest drag coefficient with a Cw value of only 0.17
Mercedes Vision EQXX with a record low drag coefficient of 0.17
Calculating how much energy is needed to overcome aerodynamic drag is possible if you know a model’s drag coefficient and the frontal area size.
Below, you see some examples from various models.
| Model | Drag coefficient (cd) | Drag coefficient (cd) |
|---|---|---|
| Audi e-tron SUV | 0.28 | 2.65m2 |
| Audi e-tron Sportback | 0.26 | 2.65m2 |
| Audi Q4 e-tron SUV | 0.28 | 2.56m2 |
| Audi Q4 e-tron Sportback | 0.28 | 2.56m2 |
| Audi e-tron GT | 0.24 | 2.35m2 |
| Mercedes EQS | 0.20 | 2.5m2 |
El siguiente gráfico muestra cuánto provoca el consumo de resistencia aerodinámica para los diferentes modelos.
Consumo por resistencia aerodinámica
La siguiente tabla muestra el consumo de resistencia aerodinámica en tres modelos diferentes de Audi y Mercedes EQS.
| Model | 50km/h (31mph) | 80km/h (49.7mph) | 120km/h (74.6mph) |
|---|---|---|---|
| Audi e-tron SUV | 3.04kWh/100km | 7.79 kWh/100km | 17.53kWh/100km |
| Audi Q4 e-tron SUV | 2.94 kWh/100km | 7.52 kWh/100km | 16.94kWh/100km |
| Audi e-tron GT | 2.31kWh/100km | 5.92kWh/100km | 13.33kWh/100km |
| Mercedes EQS | 2.05kWh/100km | 5.21kWh/100km | 11.81kWh/100km |
Mercedes se ha centrado en la baja resistencia aerodinámica. Pero tiene desventajas ya que hay muchas quejas sobre el diseño del EQS.
Mercedes-EQ EQS 450+
Resistencia a la rodadura
Resistencia a la rodadura, a veces llamada fricción de rodadura o arrastre de rodadura, es la fuerza que resiste el movimiento cuando un cuerpo (como una bola, un neumático o una rueda) rueda una superficie.
La resistencia a la rodadura se ve afectada por el ancho de los neumáticos, el peso del coche, el compuesto de los neumáticos y la presión de los mismos.
Muchos fabricantes ofrecen neumáticos estrechos como base para anunciar la mejor autonomía posible para el modelo. La desventaja es un menor agarre. Otros fabricantes ofrecen configuraciones escalonadas con neumáticos delanteros menos anchos que los traseros. Esta configuración aumenta el alcance en comparación con el mismo ancho en los cuatro neumáticos.
Mercedes Vision EQXX tiene neumáticos estrechos
Algunos productores de neumáticos han comenzado a producir neumáticos específicos para vehículos eléctricos con baja resistencia a la rodadura que afecta la autonomía.
Consulte a continuación una prueba detallada que describe la diferencia entre los neumáticos normales y optimizados para vehículos eléctricos.
Peso
Un coche más pesado requiere más energía para moverse.
La eficiencia de la transmisión/motores.
Los motores eléctricos son muy eficientes por defecto, pero las diferentes tecnologías de motores aún difieren en el consumo.
Los síncronos excitados permanentemente utilizan menos energía pero tienen una mayor resistencia a la marcha libre. Los motores de inducción utilizan más energía para moverse pero tienen una resistencia de marcha libre casi nula.
Los coches más nuevos suelen combinar estas dos técnicas con un motor síncrono trasero siempre en uso y un motor de inducción delante.
La resistencia interna de la batería.
La resistencia interna de la batería provoca la pérdida de calor en la batería.
Los factores varían según las opciones seleccionadas
La forma en que el fabricante diseñó el vehículo eléctrico proporciona muchos de los factores anteriores. Debido a la forma de su carrocería, el e-tron Sportback tiene menos resistencia que el SUV e-tron. Pero otros factores se ven afectados por el equipamiento que agregas a tu automóvil.
El comprador puede configurar algunos vehículos eléctricos con muchas opciones que afectan la autonomía nominal. Esta posibilidad es típica de marcas como Porsche y Audi.
Comprar neumáticos más anchos te dará un mayor consumo y una autonomía más corta. Añadir un techo panorámico puede aumentar el consumo y reducir la autonomía.
El siguiente diagrama muestra cómo agregar las opciones máximas del automóvil aumenta el consumo nominal WLTP y reduce la autonomía en algunos modelos Audi.
Consumo WLTP agregado con opciones
El diagrama muestra que un Audi e-tron 55 consume 19,61 kWh/100 km en el equipamiento básico pero 23,44 kWh/100 km en el equipamiento superior. Reduce el alcance de 441 km (274 millas) a 369 km (229 millas).
¿Qué afecta el consumo en el mundo real?
En el mundo real, obtener el mismo rango proporcionado por WLTP o EPA es casi imposible. El fabricante basa esta gama en condiciones de conducción ideales con un comportamiento específico.
Condiciones del camino
Las condiciones de la carretera son uno de los factores que inciden en el consumo. Si el asfalto es seco, la resistencia a la rodadura es mucho menor que si el camino está mojado o lleno de nieve.
Audi e-tron S en mojado
La velocidad
La alta velocidad aumenta el consumo debido a una mayor resistencia.
La temperatura
Varios factores afectan el rango cuando cambia la temperatura.
Consumo de CA
El clima cálido y frío aumentará el consumo de sistemas de aire acondicionado del automóvil. En un día helado, podrías gastar una cantidad importante de batería en calentar el habitáculo.
Lo mismo ocurre en los días calurosos cuando el aire acondicionado intenta enfriar la cabina.
Dependiendo del modelo, la potencia MÁXIMA típica que la CA puede extraer de la batería es de 5 a 10 kW como máximo.
La siguiente tabla muestra cómo los diferentes niveles promedio de consumo de aire acondicionado para calefacción/refrigeración afectarán el consumo de conducción. Conducir despacio con la calefacción a todo volumen afectará más a la autonomía.
| Average Speed | Consumption 1kW | Consumption 2kW | Consumption 5kW |
|---|---|---|---|
| 46.5 kph / 28.9 mph (wltp avg) | 2.15kWh/100km | 4.3kWh/100km | 10.75kWh/100km |
| 80 kph /49.7 mph | 1.25kWh/100km | 2.5kWh/100km | 6.25kWh/100km |
| 120 kph / 75 mph | 0.8kWh/100km | 1.7kWh/100km | 4.2kWh/100km |
La siguiente tabla muestra cómo los diferentes modelos se ven afectados por 2KW AC a diferentes velocidades.
Un modelo de bajo consumo en perfectas condiciones se ve afectado más porcentualmente.
| Model | Range reduction 2kW on 46.5 kph / 28.9 mph | Range reduction 2kW on 80 kph / 28.9 mph | Range reduction 2kW on 120 kph / 75 mph |
|---|---|---|---|
| Tesla Model Y Long Range | -22.8% | -12.9% | -7.9% |
| Toyota bZ4X FWD | -27.7& | -11.6% | -7%% |
| Audi Q8 e-tron 55 | -19.5% | -10% | -6.3% |
Cuando la temperatura baja lo suficiente, el fluido electrolítico se vuelve más viscoso, lo que ralentiza las reacciones químicas y reduce el flujo de electrones.
La mayor resistencia interna provoca una mayor pérdida de calor y reduce la energía utilizable que puede extraer de la batería. Este efecto puede reducir la batería utilizable en varios kWh.
Este efecto afecta no sólo el alcance que puede alcanzar un vehículo eléctrico con una carga, sino también la rapidez con la que puede recargarse.
Dado que las reacciones químicas son más lentas, el fabricante programa la batería para que acepte menos energía cuando.
Para evitar esto, los vehículos eléctricos modernos tienen sistemas de calefacción y refrigeración de la batería que intentan mantener un rango de temperatura óptimo para la batería, normalmente entre 40 y 115 grados Fahrenheit.
Muchos modelos admiten la condición previa de la batería antes de cargarla.
Sin embargo, estos sistemas también consumen algo de energía de la batería, especialmente cuando la calientan en climas fríos.
Por ejemplo, supongamos que tiene una batería con una capacidad neta de 77 kWh y la resistencia interna solo permite extraer 72 kWh de la batería. En ese caso, la autonomía se reduce un 6,5% sin tener en cuenta el aumento del consumo.
Densidad del aire
Si hace frío, el aire es más denso y tiene una mayor resistencia aerodinámica.
El estilo de conducción
Tú, como conductor, puedes mejorar mucho la autonomía.
- Mire hacia adelante y avance tanto como sea posible.
- Cuando necesite reducir la velocidad, reduzca cuando sea posible lo antes posible para utilizar únicamente la recuperación.
¿Cómo funciona el indicador de rango?
La mayoría de los vehículos eléctricos tienen un indicador de autonomía que muestra en millas o kilómetros cuánta autonomía le queda al coche antes de que se agote la batería.
Este indicador de rango funciona de manera diferente en diferentes marcas.
Indicador de rango basado en el rango nominal y SOC
Este tipo de indicador de alcance basa el alcance en el rango nominal y el estado de carga de la batería. Si la autonomía nominal es de 300 millas y tiene un estado de carga del 50%, el automóvil indicará una autonomía de 150 millas. No tiene en cuenta el historial de conducción ni el entorno. El tipo de indicador mostrará el mismo rango en invierno y verano y no importa cómo conduzcas.
Entonces, si conduce a Miss Daisy por carreteras rurales o corre en la Autobahn todos los días, un vehículo eléctrico completamente cargado mostrará la misma autonomía.
Este tipo de indicación de autonomía es inútil para el conductor pero ofrece una falsa promesa de la autonomía.
Tesla es una marca que utiliza esta indicación de alcance y ha sido criticada por muchos.
Indicador de alcance basado en el historial de conducción y el entorno
Muchos fabricantes de vehículos eléctricos tienen indicadores de autonomía que basan la autonomía estimada en el historial de conducción y el entorno.
Por lo general, intentan aprender de viajes anteriores, lo que genera preguntas sobre la autonomía por parte de los propietarios, ya que la autonomía varía y disminuye cuando las condiciones de conducción empeoran.
Entonces, ¿cómo funciona este tipo de indicador de alcance?
El indicador de rango basa su rango en los siguientes datos
- Consumo medio en la distancia recorrida anteriormente (normalmente los últimos 100 km)
- Temperatura exterior
- El estado de carga (cuánto está cargada la batería)
- La ruta planificada en el sistema de navegación.
Cabina virtual con indicador de alcance
Así que supongamos que tienes un e-tron 55 con una batería de 86,5 kWh y cárgalo al 100%.
Si tu consumo medio fuera de 25kWh/100 en los viajes anteriores, el indicador de autonomía, o GOM (adivinador) como muchos lo llaman, calcularía que tendrías una autonomía de 346km. Si tu consumo medio fuera de 20kWh/100km, calcularía 432km. Y si te gusta la velocidad y tuvieras una media de 30kWh/100 km, tu autonomía estimada sería de 288km.
Pero esta es la mejor suposición basada en viajes anteriores. Si cambia su comportamiento en el próximo viaje, el rango calculado sería incorrecto. Si has hecho muchos viajes cortos con tiempo frío, habrías gastado mucha energía en calentar el coche. Pero este consumo medio es irrelevante si al día siguiente haces un viaje largo. En ese caso, el vehículo subestimaría la autonomía.
Si ha definido una ruta en el sistema de navegación del automóvil, el automóvil ajustará el alcance según la elevación y la carretera por delante.
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