Análisis energético en la conducción eléctrica

Soy Leaf1ivan. Clasificación actual entre casi 9500 conductores mundiales

Cumplidos los 35000km con mi Nissan Leaf como taxi en la ciudad de Zaragoza podemos empezar a analizar ciertos registros llevados a cabo durante estos nueve meses. En este primer post del serial hablaremos de energía. Aprovecharemos los datos registrados por la aplicación Nissan Connect EV. Aunque, en mi opinión, es un poco precaria y podría estar un poco más pulida a la hora de ordenar y presentar los datos ( y no hacerme trabajar tanto!) sí son datos de interés que convenientemente tratados da muy buena información del comportamiento energético del coche.

Para los menos duchos en la movilidad eléctrica daremos una breve explicación de la notación que vamos a usar. En el caso de mi Nissan Leaf disponemos de un “ depósito neto” de 28–28,5 kWh que nos irá disminuyendo conforme se degrade la batería (en otro post trataremos los datos referidos a este tema). Para resultar familiar a la forma de expresar el consumo de los coches de combustión de toda la vida (litros/100 km) se suele expresar el consumo eléctrico de los VE en kWh/100 km. En varias de las gráficas que os voy a mostrar usaré el kWh/km o el Wh/km. Tanto Wh como kWh son unidades de energía. En los coches de combustión se puede hacer una conversión energética del consumo y así comparar datos en mismas magnitudes. Utilizaremos el final del post para ello.

Consumos medios en kWh/km de mayo a diciembre 2016. (multiplicar por 100 los registros para obtener los kWh/100km)

Vamos a empezar con el consumo. En la gráfica vemos un rango desde los 0,1307 kWh/km de septiembre hasta los 0,1548 kWh/km de diciembre( o lo que es lo mismo de 13,07 a 15,48 kWh/100km).

Contando los registros diarios que superan los 100 km, el día de menor consumo se produce el 11 de agosto con 180 km a 10,72 kWh/100km. Por otro lado tenemos el 23 de noviembre con 141,9 km a 19,19 kWh/100km. En las próximas líneas analizaremos el porqué de estas variaciones.

El consumo medio global en los 8 meses analizados es de 13,71 kWh/100km en los 30673km registrados (realmente son más, pero a veces se olvida dar al ok. Los propietarios de Leaf´s sabrán de lo que hablo. Hay que dar el consentimiento de registro cada vez que arrancas el coche)

La aplicación tiene el detalle de registrar los siguientes datos diarios en Wh/km. ( al menda le toca recopilarlos y tratarlos):

  • Rendimiento de la aceleración: Electricidad media usada para la activación del motor para avanzar 1 km
  • Rendimiento de la frenada: Electricidad media regenerada por cada km
  • Uso de accesorios del vehículo: Electricidad media usada por los dispositivos interiores durante 1 km. Incluye consumo calefacción/aire acondicionado mediante la bomba de calor.

Así representamos los resultados en el siguiente gráfico. El “consumo bruto” sería sumar lo que gasta al acelerar más el gasto de la bomba de calor y demás accesorios (luces, taxímetro,capilla,emisora, radio…) y equivaldría en la gráfica al área entera, en torno a los 200Wh/km. Para ser exactos la electricidad total usada de media es 191,9Wh/km o, lo que es lo mismo, 19,19 kWh/100km.

Así pues, 19,19kWh/100km sería el consumo medio si no existiera la regeneración. Todo el área verde es la energía regenerada con la frenada que como vemos es considerable en conducción urbana. En la siguiente tabla vemos los datos numéricos.

Vemos como en el mes de octubre un 38,19% (83,2 Wh/km=8,32 kWh/100km)de la energía gastada es regenerada, siendo julio con un 31,72%(64,1 Wh/km=6,41 kWh/100km) el mes con menor porcentaje de regeneración. La media es de un 35,19%(74,4 Wh/km)de energía regenerada lo que en estos meses han supuesto 2282,9 kWh “gratis”. Con esa energía se pueden recorrer, adaptado a mi consumo medio, unos 16650 kilómetros. ¿No está nada mal,no? (lo dicho, de euros hablaremos específicamente en otro post)

Ahora vamos hablar de los usos auxiliares. Es aquí donde me he sorprendido un poco. Pensando, a priori, que la incidencia del aire acondicionado o calefacción iba a ser mayor, el registro de datos nos dice lo siguiente:

% energía usada por los elementos auxiliares

En los meses de mayo y octubre prácticamente no se usó la bomba de calor, así que asumimos ese 9-10% de gasto de luces, taxímetro, emisora,gestión de flotas, capilla, radio,pantalla multimedia,etc. Esto correspondería aproximadamente unos 13 Wh/km o 1,3Wh/100km. En mayo y octubre tenemos 14,1–14,2 Wh/km, respectivamente.

Junio es el mes más significativo en cuanto aire acondicionado puesto que el porcentaje aumenta a un 17,15% (22,8 Wh/km). Para calefacción diciembre supone un aumento hasta el 16,11% (25Wh/km). Así que estamos en un gasto de la bomba de calor entorno al 6–8% (1–1,2 kWh/100km). Bastante eficiente, a mi entender. Quiero reseñar que no escatimo su uso. Suave eso sí,21ºC y una rayita de ventilador. A la cara en verano. A los pies y luneta simultáneo en invierno.

En el rendimiento de la aceleración es dónde está el resto de las diferencias de consumo y, por tanto, autonomía. Comparamos el menor mes de gasto debido a este concepto( agosto) con el mayor (diciembre). En agosto estamos en 177,9 Wh/km de media y en diciembre 208,2 Wh/km. La diferencia es del orden de 30Wh/km, oséase, 3kWh/100 km.

Vamos a volver al día de más consumo comentado anteriormente. Un día extremo de lluvia, niebla y bajas temperaturas pero no extremas (2–3ºC). En ese día tenemos los siguientes datos:

  • acel: 226,8 Wh/km
  • regen: 83,8 Wh/km
  • aux: 48,9 Wh/km

Atentos a este último dato. Son 4,89 kWh/100km . Una barbaridad por tener que usar largos ratos el desempañador. Ese día de autonomía le viene justo 140 km, mientras que en el día más favorable,aquel día de agosto a 10,72 kWh/100 hubiéramos estado luchando por los 240–250km.

Resumiendo, las condiciones climatológicas junto con nuestra forma de conducción determinarán el rendimiento energético de nuestro vehículo eléctrico. Espero que les haya resultado interesantes estos datos.

Para terminar (lo prometido es deuda) vamos a ver la energía que gastamos con un vehículo de combustión. Tomaremos de referencia mi Seat Toledo anterior, que acreditó 7,12 l/100 km. Tomamos el poder calorífico superior como referencia (38,65 MJ/l ).Operando tendremos 2,752 MJ/km. Considerando 1kWh=3,6MJ tendremos 764,4 Wh/km. Con el Leaf la media de energía bruta gastada es 192 Wh/km (0,691MJ/km). Así que estamos en un orden de gasto energético 4 veces menor. Todo menos baladí.