En este blog hemos explorado las posibilidades de la política energética en México y diferentes consideraciones hacia usos más prácticos. Debido al contexto que estamos viviendo, marcado por una profunda reconfiguración institucional, técnica y operativa hacia la transición energética, es válido realizar preguntas que nos permitan profundizar en nuestro conocimiento técnico.

La electromovilidad ya no es una promesa, sino una realidad al alcance de nuestras manos. En el mercado mexicano, el catálogo de vehículos electrificados se expande de manera acelerada: con datos recientes de la industria y registros del Instituto Nacional de Estadística y Geografía y la Asociación Mexicana de Distribuidores de Automotores, las ventas de vehículos híbridos y eléctricos han roto récords históricos, representando ya una porción significativa del mercado automotriz nacional con cerca de un 10% de penetración total y un crecimiento exponencial en flotas comerciales y ligeras.

Para comprender los retos de esta transición, en este escrito resolveremos algunos fundamentos técnicos que responden a tres preguntas: ¿Cómo funciona un vehículo eléctrico?, ¿cuánto voltaje y amperaje requiere para moverse?, y ¿cuánto más requeriría para mover un camión de carga pesada?

¿Cómo funciona un vehículo eléctrico?

A diferencia de los vehículos de combustión interna que dependen de la quema de combustibles fósiles y de complicadas piezas mecánicas, un vehículo eléctrico (EV) basa su funcionamiento en principios electromagnéticos directos. El sistema se compone principalmente de tres elementos: un paquete de baterías de alto voltaje (por lo general de ion de litio), un inversor de corriente y uno o varios motores eléctricos.

La batería almacena energía en forma de corriente continua (DC). Cuando el conductor presiona el acelerador, el inversor transforma esa corriente continua en corriente alterna (AC) para alimentar el motor eléctrico. En su interior, la interacción de los campos magnéticos genera un torque inmediato a través de fuerza electromagnética, convirtiendo la energía eléctrica en energía cinética sin necesidad de marchas complejas ni combustión interna.

¿Cuánto voltaje y amperaje requiere para moverse?

Para mover un vehículo eléctrico de pasajeros estándar de manera eficiente, los sistemas operativos internos han evolucionado notablemente. Tradicionalmente operaban en rangos cercanos a los 400 volts, pero la industria moderna ha migrado hacia arquitecturas de 800 volts (o rangos que oscilan entre los 350V y 900V de corriente continua en el banco de baterías).

En cuanto al amperaje, durante las fases de aceleración máxima o demanda de torque severo, los sistemas de potencia pueden exigir flujos masivos que van desde los 300 hasta los 500 amperes (o más). Esta combinación de alta tensión y elevado amperaje permite transferir la energía necesaria a los motores para mover un automóvil de más de una tonelada con agilidad y tiempos de recarga ultrarrápidos en estaciones públicas.

¿Cuánto más requeriría para mover un camión de carga?

Llevar esta tecnología al transporte pesado y de carga cambia radicalmente la escala técnica. Mover un camión tráiler o un vehículo pesado de carga requiere una potencia de tracción infinitamente superior para arrastrar toneladas de mercancía en carreteras y pendientes pronunciadas.

Mientras que un auto compacto opera en cientos de volts, un camión eléctrico pesado de última generación está diseñado con arquitecturas eléctricas industriales de alta capacidad que rondan típicamente entre los 600 y los 1,000 volts (1 kV) de corriente continua. Para gestionar esta enorme demanda energética sin sobrecalentar el cableado, los sistemas de recarga y los inversores del camión, se emplean corrientes masivas que alcanzan o superan los 500 amperes, requiriendo baterías de gran capacidad (con cientos de kilovatios-hora) y estaciones de suministro de alta potencia (megawatt-charging).

Podemos considerar, entonces, que la electrificación del transporte pesado no solo plantea un desafío técnico monumental en términos de voltaje y amperaje, sino que exige una estrecha sincronía con la expansión de la infraestructura eléctrica nacional y los sistemas de adición energética, un tema que hemos explorado ya en este blog.

Tal vez por el momento no sea asequible acceder a la tecnología que nos lleve a mover un camión, pero resta ver los avances tecnológicos en los próximos años que nos lleve a hacer realidad esta hipótesis.