El artículo publicado ayer sobre la eficiencia del motor de combustión ha generado mucho debate, entre el coche de combustión y el coche eléctrico, en la pequeña comunidad de Motorpasión Futuro, por cierto con algunos comentarios muy interesantes y enriquecedores. La verdad es que ayer el artículo versaba sobre la eficiencia de los motores, no sobre la eficiencia de los coches, que aunque están directamente relacionadas, no son exactamente iguales.
Por ejemplo porque a igualdad de motor, el diseño del coche, con mejor o peor aerodinámica, puede variar mucho la eficiencia final del coche. Para dejar claros los conceptos desde el primer momento, vamos a recordar cuál es la definición de eficiencia. Hablando de motores, como máquinas termodinámicas que son, y hablando de consumo de energía, debe estar claro que hablamos de eficiencia física, o si lo preferís, eficiencia energética.
Esto es la relación entre la energía útil (o energía obtenida) y la energía consumida (o energía suministrada). También se puede definir como la relación entre el trabajo útil obtenido con el funcionamiento de la máquina y el trabajo consumido por la máquina. Por cierto, eficiencia y rendimiento son equivalentes. En este artículo veremos la cantidad de energía que consume un coche con motor de combustión y un coche con motor eléctrico para circular 100 km.
¡Hola! soy un Renault Fluence Z.E., mi motor es eléctricoHacer el mismo trabajo y consumir menos energía
Para que nos entendamos mejor, un coche será tanto más eficiente, cuanta menos energía consuma para realizar el mismo trabajo, en este caso, moverse una distancia de 100 km. Así que lo mejor para ver si tal o cual coche es más eficiente, es ver cuál es su consumo real de energía.
Para que la comparativa sea lo más correcta posible, deberíamos de tomar el mismo coche con diferentes motores, con el mismo diseño y aerodinámica, la misma masa, los mismos neumáticos, y realizar una prueba de conducción real en el mismo trayecto o circuito, con las mismas condiciones de tráfico y meteorología.
Como eso ahora mismo no es posible (queda planteada la cuestión a Javier Costas) vamos a hacer una comparativa aproximada, pero eso sí, lo más aproximada y rigurosa posible. Con las cifras numéricas que vamos a manejar veréis que el margen de error permite dar por razonable la comparativa.
¡Hola! soy un Renault Fluence, mi motor es de combustión internaHablamos de energía, o sea Julios
El consumo de un coche con motor de combustión, gasolina o diésel, al menos en Europa, acostumbramos a darlo en litros/100 km. El consumo de un coche eléctrico se expresa en kWh/100 km. De buenas a primeras ni podemos compararlos, ni podemos hacernos una idea de cuál es mayor o menor.
Por tanto hay que expresar ambos en las mismas unidades de energía. En el sistema internacional eso es el julio (J), o bien el megajulio (MJ), un millón (10 a la 6) de julios. Empecemos por los motores de combustión interna:
- Un litro de gasolina viene a tener una energía de entre 32,18 MJ y 34,78 MJ.
- Un litro de gasóleo (diésel) viene a tener una energía de entre 35,86 MJ y 38,65 MJ.
No se puede dar una cifra exacta porque no todas las gasolinas ni gasóleos son iguales, la densidad de la gasolina y la densidad del gasóleo no son idénticas en todas partes, y varían ligeramente, variando por tanto la cantidad de energía que acumula ese litro de carburante.
Observaréis que el gasóleo viene a tener entre un 10 y un 11% más de energía por litro que la gasolina (esto explica en parte porqué un coche diésel gasta menos litros que un coche de gasolina).
Para el motor eléctrico la conversión es más rápida y exacta: 1 kWh son 3,6 MJ.
Veamos lo que consume cada versión
Como expliqué antes, para intentar que las condiciones sean lo más parecidas posibles, vamos a comparar los consumos de un mismo modelo de coche. Como tuve ocasión de conducir y comprobar el consumo real de un Renault Fluence Z.E. en Lisboa y alrededores, lo compararé con un Renault Fluence de gasolina y con un Fluence diésel.
Vamos a intentar considerar consumos lo más reales posibles, y no los teóricos. Tomaré los consumos reales del Fluence eléctrico y para los Fluence térmicos (de motor de combustión interna) me iré a Spritmonitor a ver datos medios de consumos reales.
Los modelos de Fluence de motor de combustión que tomo para la comparativa son los más similares por prestaciones y potencia al eléctrico, que están disponibles en España.
- Renault Fluence gasolina 1.6 16 v 110 CV, cambio manual, ya que en España no está disponible con cambio automático (que sería lo más justo para la comparativa). El consumo mixto según homologación es de 6,8 l/100 km, pero el consumo real medio según Spritmonitor es de 7,6 l/100 km.
- Renault Fluence diésel 1.5 dCi 110 CV, cambio automático. El consumo mixto según homologación es de 4,4 l/100 km, pero el consumo real medio según Spritmonitor es de 5,7 l/100 km (el dato es del manual, ya que no encuentro el automático, pero voy a darlo por bueno).
El consumo de un Renault Fluence Z.E. (eléctrico) varía según las condiciones (cosa que también sucede en un coche con motor de combustión, entre ciudad y carretera, aunque de manera inversa):
- En ciudad, conduciendo tranquilamente, me hacía 14,4 kWh/100km.
- En autopista a 120 km/h, me hacía 18,5 kWh/100 km (este dato me parece muy adecuado para tomar como consumo medio).
- En el peor de los casos contemplados por Renault, alta velocidad y gran consumo de calefacción o aire acondicionado, la autonomía se puede quedar en solo 80 km. Como la batería almacena 22 kWh, eso significaría un consumo de 27,5 kWh/100 km.
Por cierto, un último apunte: el Renault Fluence eléctrico pesa casi 300 kg más que un Fluence térmico, lo cual lo sitúa en una posición algo más desfavorable en la comparativa.
Comparemos la energía consumida por cada uno
- Renault Fluence gasolina: 7,6 l/100 km equivalen a 244,57 MJ/100 km – 264,33 MJ/100 km (recordad la horquilla).
- Renault Fluence diésel: 5,7 l/100 km equivalen a 204,40 MJ/100 km – 220,31 MJ100 km.
- Renault Fluence eléctrico: 18,5 kWh/100 km equivalen a 66,6 MJ/100 km.
El coche eléctrico, aún pesando casi 300 kg más, y por tanto viéndose obligado a realizar algo más de esfuerzo o trabajo para moverse esos 100 km de distancia, consume 3,67 – 3,97 veces menos que el coche con motor de gasolina y 3,07 – 3,31 veces menos que el coche con motor diésel.
O sea, un coche eléctrico consume casi la cuarta parte que un coche de gasolina, y la tercera parte que un coche diésel.
Incluso en la situación más desfavorable del coche eléctrico, este sigue consumiendo menos: 27,5 kWh/100 km equivalen a 99 MJ/100 km. Este consumo sigue siendo la mitad del consumo del diésel.
¿Cuál es el coche más eficiente: el de combustión interna o el eléctrico?
PS a: Hay motores de gasolina más eficientes que el 1.6 16 v 110 CV del Fluence. Renault ha presentado en el nuevo Mégane 2012 el motor 1.2 Energy TCe 115 CV, con un consumo mixto de 5,3 l/100 km. En el Fluence, al ser un poco más grande y pesado, el consumo podría ser de 5,4 l/100 km. El consumo real, aplicando la misma diferencia porcentual que hay entre el consumo teórico y el real del 1.6, podría ser de 6,03 l/100 km, aproximadamente, lo que equivale a 194,05 MJ/100 km – 209,72 MJ/100 km. El eléctrico sigue consumiendo 2,91 – 3,15 veces menos (y en la situación más desfavorable sigue consumiendo la mitad).
PS b: Fijaos en que un motor de gasolina muy eficiente consume la misma cantidad de energía, o ligeramente menos, que un motor diésel.
PS c: Por cierto, si queréis meter en el debate también a los coches eléctricos de pila de combustible de hidrógeno, no olvidéis tener en cuenta que su eficiencia viene a ser la mitad que la de los coches 100% eléctricos.
En Motorpasión Futuro | ¿Podría el sistema eléctrico español con muchos vehículos eléctricos?, Vehículos eléctricos de pila de combustible de hidrógeno, Biocarburantes VS Electricidad: plantas frente a paneles solares
Comentarios
interesante
No hace falta hacer mucha cuenta, en uno de combustion se pierde mucho mas en calor, pero asi se ve mucho mejor.
interesante
Chapeau. Personalmente, yo sabía esto desde hace mucho y por eso no me entra en la cabeza que alguien me diga que no, que el motor eléctrico no vale... A cuadros me quedo cuando lo dicen, así sin más. Es por la eficiencia del motor por lo que creo que se deberían invertir todo el esfuerzo posible en mejorar los tipos de almacenamiento de energía eléctrica.
Me parece que para considerar que un vehículo A es más eficiente que un vehículo B han de entrar en juego más parámetros porque al usuario en general no le preocupan los julios si no los euros cuando busca eficiencia (recordemos que el tiempo es oro)
Si consideras los precios de la energía, mejor nos lo pones. Es 4 veces más barato moverse con un coche eléctrico de promedio.
Lo que cambia y mucho es el coste fijo inicial (adquisición), lo cual varía la función amortización. Para moverse frecuentemente a menos de 100-150 kilómetros diarios, es la mejor opción con diferencia, considerando el largo plazo (averías, impuestos, recambios, mantenimiento, fiabilidad, combustible, etc).
Encuentro interesante la comparación realizada pero no se realiza en mismo tipo de parámetros. Con esto me refiero a que el consumo del motor de exxplosión se refiere a consumo de energía de tipo primaria que se denomina cosa que el eléctrico lo hace de lo que se denomina vector eléctrico. La electricidad no es considerada fuente de energía como tal. Así que se debe tener en cuenta de donde procede esa electricidad para comparar de una forma correcta y global. Teniendo en cuenta la forma de la cual se procede en España la electricidad creo que la eficiencia real es parecida.
Ya que la polémica en el anterior artículo vino parcialmente motivada por mi comentario, en este nuevo post sólo queda decir que estoy completamente de acuerdo con shegar, hay que tener en cuenta todos los factores. Y al final de la corrida, la diferencia de eficiencias en base a energía primaria es mucho más pequeña de lo que parece.
no la eficiencia real no es ni parecida, ya que en las centrales de gasoleo se aprovecha todo el potencial de la energia. porque las nuevas centrales de cogeneracion aprohechan el calor de gasoleo y el movimiento del mismo. hay algunas que solo se dedican a usar el gasoleo para alimentar calderas de vapor.
El concepto de la cogeneración como bien indicas corresponde al aporvecamiento de lo que otros ya dan como pérdida de energía. Por mucho que se aproveche el calor no se consigue extraer todo el potencial del gasóleo. La cogeneración más que en centrales de gasoil, o petróleo en donde se está obteniendo un mayor beneficio a nivel energético por cogeneración es en las de gas. Mueves una turbina, energía mecánica, para mover un generador, los humos del escape de esta turbina calientan liquidos para hacer como si fuera una caldera para producir vapor y colverlo a pasar por otra turbina. Pero aún y así se pierde calor todavía.
Lo que acabas de explicar no es cogeneración. Es ciclo combinado, primero un ciclo de gas y el foco frio cede calor al foco caliente de un ciclo de vapor. En la cogeneración después se aprovecha el calor residual de todo esto para por ejemplo calefacción o alguna cosa por el estilo. Es muy útil si junto a la central de generación hay alguna planta con demanda de calor para alguno de los procesos. En la T4 de Barajas hay una estación de generación de energía, en este caso de trigeneración además de la electricidad necesaria para la T4 genera calor e incluso frío
Totalmente de acuerdo con shegar, lo que tenemos que mirar es la energia primaria. La electricidad se ha creado en alguna parte, no? Las nuevas centrales de cogeneración que dicen por aquí son de las más avanzadas y rondan rendimientos del 40%. Además, cuantas más transformaciones le demos a la energía, más perdemos por el camino, entonces dudo que el coche eléctrico sea más eficiente energéticamente hablando. Deberíamos hacer un estudio más a fondo sobre el tema.
-- editado por última vez a las 15:38
me resultan familiares esos cálculos, aunque yo lo utilicé el kwh como muestra final en vez el mj por comodidad a la hora de sacar la autonomía en función de la capacidad (utilizable) de la batería... :)
Buen trabajo Ibañez, la práctica confirma la teoría como era de esperar.
Voy a tratar de reflejar la energía que se pierde entre la energía primaria y la energía final de los sectores del petróleo y de la generación eléctrica para luego comparar con las pérdidas del automóvil convencional. Asumimos las pérdidas del automóvil en un 75% -80% (Según la Guía del Vehículo Eléctrico de la Comunidad de Madrid), pongamos 75%. Del anuario La Energía en España 2009 del Ministerio de Industria Turismo y Comercio, obtengo los datos con los que calculo las pérdidas entre la energía primaria (la contenida en los combustibles) y la energía final (la que se aprovecha).
Petróleo -> 7,4% de pérdidas
Electricidad -> 57,3% de pérdidas.
A pesar de las enormes pérdidas que hay en la generación eléctrica, son más bajas que las pérdidas del automóvil (75%).
Ahora pongo el calculo de las pérdidas de cada fuente de generación eléctrica de forma independiente:
Nuclear -> 72%
Carbón -> 67%
Petróleo -> 66%
Gas -> 50%
Renovable -> 29%
Como la nuclear siempre está encendida de base y la de carbón también suele entrar de base, la nueva demanda de energía que se genere por los coches eléctricos tendrá que ser cubierta en gran medida por las renovables y por el gas (ciclos combinados principalmente), aproximadamente a un 50% cada una, con lo que se puede calcular que las pérdidas debidas a la carga de coches eléctricos estarán sobre un 40%, bastante por debajo de las pérdidas producidas por el automóvil convencional.
Saludos
-- editado por última vez a las 00:49
Me plagio a mi mismo y te pego una cosa que escribí hace año y pico:
Si consideramos el coste energético total, desde que sacamos la materia prima de la naturaleza y la convertimos en movimiento (well to wheel), un coche convencional aprovecha el 13% de esa energía, un híbrido un 19% y un eléctrico un 30%. Esto lo dice José Mª López Martínez, subdirector del INSIA y profesor de la UPM.
Algo debe fallar en tus cálculos. Por ejemplo, el transporte, el petrolero que va desde Arabia Saudí hasta los contenedores de CLH no se mueve por ciencia infusa, o el propio coste energético de la extracción.
Por otra parte, tu conclusión de que la demanda adicional de eléctricos es un problema, debes recordar que la mayoría de las recargas se harán de noche, cuando sobra energía base, por lo que no generan mayor demanda, solo aumentan la eficiencia del sistema. Habrá quien recargue de día, pero dada la diferencia de tarifas eléctricas, ya se buscará la gente la manera de cargar de noche, salvo quien trabaje de noche ;)
Los datos que te aporto vienen a refutar confirmar las conclusiones de mi compañero Ibáñez.
Un saludo.
Yo he sido alumno de Martínez López y os puedo asegurar que igual en otras cosas se equivoca pero el well to wheel lo tiene mirado y remirado. Y su último estudio creo que a penas tiene 2 años lo que proporciona una gran exactitud
Creo que se me ha entendido mal, tenía muchas ideas pero representarlas en un post me es imposible (el post me cambia el formato), he intentado hacerlo lo más escueto y claro posible, y veo que no lo he conseguido.
- Consideremos 3 caminos en la energía :
1) Extracción y exportación: Son datos que no tengo como oficiales, así que ni los menciono. Me imagino que las pérdidas son muy altas debido a la antigüedad de la mayoría de los yacimientos.
2) Energía primaria (energía importada) -> Perdidas de refino, de transporte y de generación eléctrica -> Energía final (energía real consumida). Simplificando: Energía final =Energía Primaria-Pérdidas. Estas son las pérdidas que yo he calculado con datos oficiales del Ministerio de Industria y Turismo.
3) Energía final consumida. Por ejemplo, si he usado un Prius, habré sido eficiente, si he usado un Hummer habré sido derrochador. Esto es lo que nos ha mostrado Ibañez con la comparación de consumo de cada coche.
- La demanda eléctrica de los coches eléctricos (o cualquier demanda en esa franja) no es ningún problema, al contrario, se produce con las más eficientes, la renovable y la de ciclos combinados. Hubiese sido peor en el franja nuclear, las pérdidas en esa franja son las mayores.
Si quieres y me das un email (y tiempo) te lo pudo poner con los datos reales y las explicaciones de los cálculos.
Saludos
-- editado por última vez a las 03:31
Llego tarde?
Te falta pensar o decir, que si las tarifas eléctricas valle existen, es por culpa de la falta de eficiencia en el sistema eléctrico (mucho consumo durante el día, poco durante la noche). Un precio reducido durante la noche motiva o incentiva un aumento de éste, con lo que así conseguir un sistema energético más eficiente.
Por tanto, si las tarifas valle son causa de un sistema energético ineficiente, ¿qué pasará cuando el coche eléctrico lo convierta en eficiente? Pues muy fácil, adiós a las tarifas valle ;).
Es absurdo pensar en que el coche eléctrico se beneficiará de los precios de la electricidad actual.
Saludos.
Discrepo completamente con el contenido del articulo. Sin tanto tecnicismo, para que nos entendamos, una de las más prestigiosas revistas del motor de este pais sometio a un Leaf contra un vulgar utilitario y el resultado fue el contrario al publicado. En euros el Leaf les proporcionaba un consumo de electricidad de unos cinco euros a los 100, sin contar con todas sus ventajas adicionales-te compras cuatro utilitarios por su precio o tres con mil kms de autonomía- y ya que hablamos de distancias recorridas a los 80 kms los dejo "tirados", bueno a los 70 apago la calefacción y luego el clima. Por no hablar de sus baterias que como en el resto de los electricos tienen un numero "bastante" limitado de recargas y un precio de unos 12.000€ que debe asumir integramente el propietario. Resumen, inviable, antieconómico, y como no llenen todo el pais de electrolineras de carga rápida no vale para nada- y ni con ellas pues ponte con un viaje de 1000 kms con recargas cada menos de 100 kms de media hora cada una, pues eso, que llegas antes... Y que no se te ocurra apretarlo o meterle peso ya que los 100 kms teóricos bajan a la mitad- sobre 140 reales-. Sin comentarios.
-- editado por última vez a las 17:55
¡Hola pedropepe! En este artículo se está valorando el rendimiento de los coches eléctricos, no si son competitivos con los coches convencionales. A día de hoy, a menos que se invente algo mejor, los coches eléctricos tienen un rendimiento superior, como dice Ibáñez, de alrededor del 80%; ya lo decía Manuel Toharia: los coches de combustión interna tienen un rendimiento PÉSIMO.
Con "tanto tecnicismo" te refieres a un análisis bastante minucioso con datos concretos, ¿no? Me parece genial que le des más credibilidad a esa revista prestigiosa, pero no creo que esté reñido lo que dice este artículo con lo que tú dices.
Los cálculos que se han echo aquí miden la eficiencia energética teórica, es decir, sobre el papel y hablando simplemente de aprovechamiento de la energía. De ahi a hablar de la viabilidad de los modelos actuales hay un buen trecho...
¡Hola a todos! La investigación y desarrollo de nuevas tecnologías para no depender del petróleo es necesario. El futuro se presenta muy negro, cuando el petróleo escasee y esté los precios por las nubes (y no tardará mucho en llegar). Hay expertos como Mariano Marzo que lo explica con todo detalle (os paso un enlace; sé que es un poco largo pero vale la pena. http://www.youtube.com/watch?v=1UZ1Fj6pRYs&feature=related También hay otro autor, Marcel Coderch, autor del libro el espejismo nuclear, explica al final de la entrevista la situación global sobre el futuro de la humanidad ante la situación de la escasez de la energía; Este es el enlace (Consta de 5 capítulos de una duración de 6 minutos cada uno): www.youtube.com/watch?v=SLcJF3E8uV4 Este enlace os lo recomiendo encarecidamente, nos abre los ojos sobre la realidad energética.
¡Saludos y enhorabuena por motorpasion!
aun no entiendo por que hay gente que se estampa comtra la pared contal de ponerle peros al vehiculo electrico la verdad a dia de hoy yo vivo en mexico y lo mas cercano que hay a un fluence son los hibridos honda civic asi que personalmente no los he comparado pero el motor termico se ha mostrado ineficiente al dsperdiciar mucho de su energia en modo de electricidad y aun asi no supera al electrico en viajes de poca autonomia si quieren salir a carretera por ahora solo abara que tener 2 autos un hibrido o normal y un electrico para la ciudad asi podriamos mejorar mucho la eologia de las ciudades ya que la mayoria de las personas no viajan juntas con vehiculos de 3 m de largo y 4 pasageros podriamos llegar sin problemas de la casa ala esculela de los crios y de ahi al trabajo y en el trabajo recargarlo no tiene gran problema y hacen 2 cargas osea 160-300 km diarios y sin nesecitar camionetones como suv o monovolumenes que se ven tanto en mexico ademas al usar subcompactos se tendrian menos problemas de transito.
para finalizar recuerdo cuando antes la principal excusa de los electricos era la baja velocidad que lograban y la baja autonomia que nopasaba de 100 km en ambas y ahora que se siguen quejando de eso el tiempo pra que el ev alcanze en prestaciones al termico es de unos 12-17 años y para que el termico en eficiencia well to wheel al ev ni en 500 años debido ala naturaleza misma dlel motor termico yo veo que en 30 -40 años todos los vehciculos seran electricos debido alos altos costos del petroleo ademas de la entrada de las fuentes renovables yo pienso que en ese tiempo el 80% de la energia sera renovable
-- editado por última vez a las 22:42
La calidad de las baterias mejora muy deprisa. En pocos años tendremos baterias capaces de buenas autonomias de viaje y mejores prestaciones. En cuanto a fiabilidad, averias, mantenimiento, tengo mis reservas, es una tecnología muy nueva y por lo tanto poco probada. Por cierto Mercedes ya anuncio su pila de combustible - Hidrogeno para 2013-, que estrenara su clase B.
Un montón de años, llevamos ya esperando esa mejora en las baterías, y parece que no acaban de llegar.
Por desgracia.
El eléctrico tendrá desventajas, pero no creo que la eficiencia sea una de ellas. Además, a los motores eléctricos aún les veo mejorando su eficiencia y autonomía, los diéles y gasolina tienen ya poco margen de mejora. El estudio está genial, pero hay que tener en cuenta que un eléctrico y un combustión se comportan de formas muy distintas en las aceleraciones, así que puede ser que haya algún momento en el que el eléctrico resulte menos eficiente que el de combustión… ¿alguien me puede aclarar si esto es así? Gracias
El principal problema del coche eléctrico es que en su concepción sólo se adapto la propulsión al motor eléctrico, ahí murió toda innovación.
¿Podrías extenderte en esa opinión? ¿Cómo crees que debería haberse planteado el coche eléctrico entonces?
Si el gran problema del automovil es la movilidad y el despedicio que supone utilizar un armatoste de 2 toneladas para llevar a un animal autotransportable de su trabajo a su casa que esta a 15-30-50 km (ahí se incluye el 99% de la población )porque luchar con sus armas si llevas la de perder. Porque se trata de competir en un sector que esta saturado y en el que no tienes nada que hacer porque no puedes luchar de igual a igual. Por ejemplo crea coches pequeños unipersonales o biplazas con masas de 800kg o media Tm, y no tratar de alcanzar un target sobresaturado de oferta y al que no le aportas un beneficio cualitativo importante. No se si me explico ...
Ok, ahora veo a lo que te refieres. Es cierto que en muchos casos la movilidad está mal entendida.
Pero también es cierto que la oferta de eso que tu dices ya existe (http://www.motorpasionfuturo.com/coches-electricos/renault-twizy-vs-vectrix-comparativa-de-dos-revolucionarios).
El Twizy es eléctrico, biplaza, no llega a media tonelada de peso y da la suficiente autonomía como para llegar al trabajo y volver, recargándose en una toma de corriente normal en cuestión de 3 horas.
Pero es el consumidor el que elige, me temo, y no creo que ese tipo de vehículos vayan a desbancar a los turismos de toda la vida de aquí a poco tiempo.
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