Stellantis, la empresa surgida de la fusión de FCA y PSA, ha anunciado la próxima comercialización de una furgoneta con sistema de suministro de energía híbrido, enchufable, sin motor de combustión. El concepto es similar al de los coches híbridos enchufables que conocemos en la actualidad, pero el motor de combustión y la gasolina han sido sustituidos por una pila de combustible y unos depósitos para almacenar hidrógeno. La pila de combustible no sustituye al motor de combustión. Sirve únicamente para producir electricidad.
Los coches que utilizan hidrógeno, como concepto, son similares a los submarinos nucleares, llevan incorporada dentro del vehículo una planta de producción de electricidad. En el caso de los submarinos, o de los portaaviones, esa planta de producción de electricidad utiliza combustible nuclear. En los coches de hidrógeno, o en los trenes que ya se están produciendo, el combustible es hidrógeno y la planta de producción de electricidad es la pila de hidrógeno, en el que el hidrógeno, junto con el oxígeno del aire, se transforma en agua y electricidad.
Se trata, por tanto, de un híbrido diferente a los que conocemos en la actualidad, porque hasta la fecha todos los híbridos tenían dos tipos de motores: uno eléctrico y otro de combustión interna. Por tanto, no se trata de un sistema híbrido de transformación de energías para producir movimiento, sino de un sistema híbrido de transformación de energía para producir energía eléctrica.
Datos técnicos del sistema de almacenamiento y propulsión
| Pila de combustible | |
| Tipo | Celdas de polímero sólido (PEM) |
| Potencia máxima (kW / CV) | 45 / 61 |
| Masa máxima de hidrógeno almacenado a 700 bar (kg) | 4,4 |
| Batería | |
| Tipo | Ion litio |
| Potencia (kW / CV) | 90 / 122 |
| Capacidad (kWh) | 10,5 |
| Máxima potencia de carga (kW) | 11 |
| Motor eléctrico | |
| Tipo | Síncrono de imanes permanentes |
| Potencia máxima (kW / CV) | 100 / 136 |
| Potencia máxima en modo ECO (kW / CV) | 60 / 82 |
| Par máximo (Nm) | 260 |
| Prestaciones | |
| Velocidad máxima (km/h) | 130 |
| Aceleración de 0 a 100 km/h (s) | 15 |
| Autonomía estimada con batería de acumuladores | Unos 40 – 50 kilómetros |
| Autonomía estimada con hidrógeno (km) | Unos 350 – 400 kilómetros |
Por los datos que ofrecen desde Stellantis, queda claro que se trata de furgonetas de reparto con un uso previsto en núcleos urbanos, porque la potencia que permite la pila de combustible, de sólo 61 caballos, queda escasísima para mover una furgoneta cargada a poco que la pendiente supere el 1% en autovía. Incluso para grandes ciudades españolas, como Madrid y Barcelona, con fuertes pendientes, los 61 caballos se quedan cortos y sería necesario tirar de la batería de acumuladores para superar pendientes como las de la calle Velázquez en Madrid o Aribau en Barcelona. Las vías de circunvalación, M-30 y M-40 madrileñas, son relativamente planas, pero incluso en una vía de circunvalación como Las Rondas de Barcelona, que no es tan llana, una furgoneta de estas características puede tener dificultades para moverse al ritmo del pelotón de tráfico con carga y en cuestas. Cuando la batería esté agotada, los 61 caballos deben de ser claramente insuficientes.
Proporción exacta de hidrógeno y acumuladores
En agosto de 2020, en una de mis elucubraciones en las que proponía adivinar un coche para el futuro, planteé el concepto que ahora anuncia Stellantis. Desconocía los planes de Stellantis y mi idea surgió por la decepción que me causó el Porsche Taycan, un coche tradicional, sin ninguna innovación reseñable, más que una batería enorme y una potencia desternillante, difícil de utilizar en cualquier situación.
En aquel artículo, escribía: «A mi juicio, en el futuro, hay una alta probabilidad de que los coches tengan una batería enchufable de tamaño moderado y que el extensor de autonomía se realice mediante una pila de combustible alimentada por hidrógeno».
En la furgoneta que ahora anuncia Stellantis, el hidrógeno no se utiliza como extensor de autonomía sino como fuente principal de energía. Sin embargo, como el sistema de acumular energía para producir electricidad es mucho más eficiente termodinámicamente en una batería de acumuladores que mediante la producción y almacenamiento de hidrógeno, lo deseable económicamente para cualquier propietario de esta furgoneta es utilizar siempre, en la medida de lo posible, la batería y dejar el hidrógeno para cuando ya la haya agotado. El hidrógeno es un «almacenador de energía» caro. Utilizarlo habitualmente en un vehículo que recorre muchos kilómetros al día, y cuyo uso debe resultar competitivo para el negocio, no parece una buena solución. Al menos de momento.
Tengo la duda de si en Stellantis han diseñado esta furgoneta con una batería pequeña por limitaciones de la plataforma que han aprovechado, o si ellos consideran que tiene sentido esta proporción entre capacidad de almacenamiento de hidrógeno y baterías para no limitar la capacidad de carga. Porque la contrapartida a utilizar una batería de mayor capacidad es el incremento de peso y por tanto el mayor consumo y la menor capacidad de carga.
Un problema de peso y de capacidad
Se trata, por tanto, de una decisión difícil. En un vehículo de pasajeros el problema del peso y el consumo no resulta tan determinante como en un vehículo comercial, por muchos motivos. Principalmente porque no suelen realizarse tantos kilómetros diariamente y, en segundo lugar, porque la necesidad de transportar pesos muy elevados es normalmente inexistente para un vehículo de turismo.
Desde un punto de vista económico, parece lógico pensar que el tamaño ideal de la batería debe permitir realizar hasta un 80% – 90% del kilometraje diario de un vehículo comercial y que el consumo del hidrógeno sea residual. La dificultad radica en saber cuántos kilómetros realiza diariamente una furgoneta de reparto en el interior de las ciudades, por lo que una oferta de este tipo de vehículos deberá incluir diferentes opciones de capacidad de batería, para poder acomodarla al kilometraje diario y a la capacidad de carga.
El hidrógeno es un elemento que permite almacenar energía con poco peso. Ese es su principal valor. Otro de sus valores, frente a las grandes baterías de acumuladores, es que no utiliza tantos recursos escasos para su producción. Sin embargo, los procesos de obtención limpios, mediante electrólisis del agua, no son eficientes y se consume mucha energía en ellos, lo que repercute en el precio y también en la cantidad de hidrógeno disponible, porque la energía, de momento al menos, no nos sobra. Otro de los motivos por los que requiere mucha energía es porque hay que comprimir el hidrógeno a 700 bares de presión, para que ocupe un espacio moderado.
La economía del hidrógeno puede llegar a ser totalmente descarbonizada. El hidrógeno, como los combustibles fósiles, es un buen almacén de energía. Los combustibles fósiles nos los ha entregado la naturaleza tras millones y millones de años de producción. En cambio, para obtener hidrógeno, tenemos que realizar los procesos en tiempo real. También con la energía que nos proporciona el sol, o con la nuclear, si queremos que la descarbonización sea total. No será un cambio sencillo.
Si es de origen nuclear, no es hidrógeno verde, que es por lo que se quiere apostar.
Hola Balachi.
No discuto su afirmación. Hablo de descarbonizar. Tengo la impresión de que el paso a una producción de electricidad totalmente renovable y descarbonizada, sin un soporte de energía nuclear durante un largo periodo de transición no va a ser posible, pero no quiero entrar en ese debate porque no tengo suficientes datos.
Aparte de lo anterior, ayer escribía esto en Twitter, en respuesta a un contertulio:
El hidrógeno podría tener sentido si dedicáramos sistemáticamente toda la capacidad sobrante de producir electricidad alternativa a obtener hidrógeno por electrólisis.
España con tanta eólica y solar es un buen lugar para producir hidrógeno limpio barato, entiendo yo.
Yo creo, viendo los datos de autonomía en batería (50 km) / hidrógeno (400 km) que obviamente no está pensado para el caso ideal que comenta usted de hacer el 90% del trayecto tirando de batería por su mayor eficiencia. Más bien justo al revés.
Por ello me da que el origen del proyecto no es hacer un vehículo eléctrico con extensor de hidrógeno, sino un vehículo de hidrógeno con turbo-boost de batería. Es decir, uso del hidrógeno todo el tiempo excepto cuando los 61 cv no sean suficientes para mover la carga.
El problema de ese esquema es, especialmente en un vehículo pensado para el reparto (es decir, que el tema económico es crucial), el hecho de que sea más caro su uso frente a un eléctrico tradicional, con o sin extensor de hidrógeno… La diferencia supongo está por un lado en que ahorrarse media tonelada en peso de batería les compense, y en confiar en que el hidrógeno acabe siendo más competitivo de lo que es hoy (cosa que no depende de su eficiencia en el uso, sino en la producción y distribución).
Por último, en las ventajas del hidrógeno se le ha olvidado que la velocidad de recarga puede ser similar a la de un diesel. Esa rapidez de recarga, en modelos de uso intensivo, hay que meterla también en el cocktel del business case, porque si yo al día le aprovecho 3 horas más de uso a la furgoneta… pues puede que en global la solución de hidrógeno no sea peor que la eléctrica de batería (menos peso, menos consumo, más capacidad de carga, menos tiempos muertos recargando).
Hola Corsario. Ha entendido perfectamente el artículo. Muchas gracias.
Efectivamente me he olvidado de la velocidad de recarga del hidrógeno, que la he dado por supuesta.
Gracias por su comentario, porque completa muy bien todo lo que yo daba más o menos por implícito!!
🙂
Al principio del artículo dice que:
«Se trata, por tanto, de un híbrido diferente a los que conocemos en la actualidad, porque hasta la fecha todos los híbridos tenían dos tipos de motores: uno eléctrico y otro de combustión interna. Por tanto, no se trata de un sistema híbrido de transformación de energías para producir movimiento, sino de un sistema híbrido de transformación de energía para producir energía eléctrica.»
A mi modo de ver, si el vehículo sólo tiene un modo de propulsión (uno o varios motores movidos por energía eléctrica), no sería híbrido, ya que venimos considerando así a aquellos que se mueven a través de más de un motor, cada uno adaptado a un tipo de energía.
Este caso se parece mucho más a los vehículos «bi-fuel» (casi siempre gasolina+glp) donde, al igual que en el caso del artículo, sólo hay un tipo de motor, pero que se mueve con energía proporcionada por dos tipos de combustibles diferentes. Aquí tendríamos dos procedencias de la energía eléctrica.
Hola Javier.
Y habla bien al decir descarbonizar. Puntualizo que la estrategia del hidrógeno como vector energético se fundamenta en aprovechar los excedentes de las energías renovables cuando no casan con la demanda para producir hidrógeno. No se contempla que la producción de energía nuclear se destine a ese fin.
Respecto a la recarga, efectivamente es rápida en el dispensador… pero ahora hay 3 hidrogeneras en España frente a 12.000 estaciones de servicio.
Actualmente es más rápido y barato dejar el vehículo recargando por la noche, de ahí la novedad de la propuesta de Stellantis.
Hola DavidVR
Tuve muchas dudas al nombrarlo. Efectivamente se parece más a un «bi-fuel» pero con un único «fuel»: electricidad. Lo que es híbrido es el sistema de suministro de electricidad, pero no sé si debemos nombrarlo así.
En el Real decreto del programa Moves III a estos coches los llaman híbridos, pero eso no implica que nosotros debamos utilizar la misma denominación.
Tengo dudas:
Real Decreto 266/2021, de 13 de abril, por el que se aprueba la concesión directa de ayudas a las comunidades autónomas y a las ciudades de Ceuta y Melilla para la ejecución de programas de incentivos ligados a la movilidad eléctrica (MOVES III)
ANEXO I
Requisitos de las actuaciones subvencionables
Los requisitos que deben cumplir las tipologías de actuaciones subvencionables son los siguientes:
Programa de incentivos 1: Adquisición de vehículos eléctricos «enchufables» y de pila de combustible
v. Vehículo eléctrico híbrido de células de combustible (FCHV): Vehículo eléctrico de células de combustible que equipa, además, baterías eléctricas recargables.
Balachi. La estrategia es exactamente esa y me parece que tiene sentido. La cuestión radica en qué sistema utilizamos como garantía de suministro cuando las renovables no sean capaces de generar electricidad. ¿Bastará con el hidrógeno acumulado? ¿Necesitamos nucleares?
en un futuro, con una amplia flota de coches con pila de combustible no habría posibilidad de dejar de suministrar hidrógeno. ¿Cabe la posibilidad de que no sea suficiente con el que produzcan mediante electricidad producida por renovables?
Lo que no podrá ocurrir es dejar de suministrar hidrógeno.
Muy interesante.
Esta solucion la veo mas factible en camiones que necesitan recorrer largas distancias.
@Corsario, ahora mismo, la complejidad de mantenimiento y coste de una camioneta hibrida de hidrogeno no creo que tenga mucho sentido en ciudades densamente pobladas, aunque puede ser excelente en zonas muy despobladas con pocas opciones de carga rapida.
La idea me parece fantástica ,solo que lo lógico seria que la batería durara 200km y después consumiera hidrógeno si fuera necesario ,siendo también la batería recargable en un poste con
lo cual la mayoría usaríamos el hidrógeno solo cuando se hiciera un recorrido largo ,habría mucha gente que no lo usara más que cuatro veces al año.