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Todo lo que debes saber sobre los coches híbridos

El término ´híbrido´ asociado al automóvil está cobrando cada vez más importancia entre fabricantes y usuarios, pero…. ¿qué es exactamente un coche híbrido?, ¿cuántos tipos hay?, ¿qué ventajas aportan y cuándo conviene hacerse con uno?
Para empezar conviene aclarar qué es un coche híbrido en sentido estricto. Todos los vehículos disponen de un medio para almacenar energía –un depósito de combustible, por ejemplo– y un dispositivo que es capaz de transformar esa energía en movimiento para propulsar al coche.
En un vehículo con motor de combustión alimentado con gasolina, por ejemplo, la energía está almacenada en forma de un combustible que, al quemarse, libera energía. Esa energía se transforma en movimiento en el motor de combustión. Pero en el caso de un coche eléctrico, la energía está almacenada en una batería y es convertida en movimiento mecánico mediante un motor eléctrico.
Entonces, podríamos establecer que un vehículo híbrido es aquel que cuenta con dos o más almacenes de energía y dos o más dispositivos destinados a transformar esa energía en movimiento.

¿Qué tipos de híbridos son más habituales?

A día de hoy, la combinación perfecta que podemos encontrar en un vehículo híbrido sería la de un motor de gasolina –aquí incluiríamos también los propulsados por GNC o GLP – y otro eléctrico.
Técnicamente, y según la definición anterior, un coche con dos motores de gasolina sería un híbrido. Sin embargo, es improbable que veamos híbridos de ese tipo, ya que la principal razón de la existencia de los híbridos es que dos tipos de propulsores muy distintos pueden complementarse para dar lugar a un sistema de propulsión con más ventajas y menos inconvenientes.
Se podría fabricar un híbrido gasolina-diésel, o gasolina-gasolina, pero no tendría mucho sentido. Pretendemos que los dos propulsores se complementen para que la planta motriz resultante ofrezca las ventajas de ambas. Por eso, todos los híbridos del mercado son gasolina-eléctricos, con una parte residual representada por diésel-eléctricos.
La principal causa que ha llevado a los fabricantes a apostar por los vehículos híbridos es la eficiencia. Los motores eléctricos son muy eficientes en las situaciones en las que un propulsor de combustión interna es terriblemente ineficiente. Y lo son por dos motivos. El primero es que un motor térmico desperdicia más del 60% de la energía contenida en el combustible en forma de calor, mientras que la eficiencia de uno eléctrico ronda el 96%. El segundo es que tanto el propulsor de gasolina como el diésel son ´unidireccionales´. Esto significa que la energía fluye en una sola dirección: el combustible se quema, esa energía mueve el coche y se pierde. Esa energía nunca regresa.
Un motor eléctrico es ´bidireccional´: puede tanto convertir energía eléctrica en movimiento para propulsar el coche, como recuperar ese movimiento –la inercia del vehículo–, durante las frenadas, convirtiéndolo en energía eléctrica que se almacena de nuevo en las baterías.
La mayor parte de la reducción en consumo que consigue un propulsor híbrido se basa en esta recuperación de energía durante las frenadas. El resto se logra evitando que el motor térmico funcione en esas situaciones en las que consume mucho combustible –en las que su eficiencia es muy mala– como, por ejemplo, al iniciar la marcha o al circular acelerando muy poco.

Etiquetas ecológicas de la DGTVentajas e inconvenientes de un híbrido

En el capítulo de ventajas podemos situar la mayor eficiencia, porque el motor térmico funciona durante una mayor cantidad de tiempo en el régimen en el que aprovecha mejor el combustible. También se reduce el consumo, debido a que durante las frenadas o, por ejemplo, cuando circulamos cuesta abajo, el motor eléctrico recupera parte de la inercia del coche para recargar las baterías.
El hecho de contar con potencia extra en momentos puntuales, aunque no sea un uso muy eficiente, también es un factor a favor, igual que el poder reducir nuestras emisiones locales, hasta incluso hacerlas desaparecer durante periodos limitados de tiempo -modo EV-.
Los vehículos híbridos también ofrecen una mejora de confort gracias a la propulsión eléctrica a lo que hay que añadir la posibilidad de obtener la pegatina ECO o Cero Emisiones de la DGT.
En el capítulo de los inconvenientes asociados a este tipo de vehículos, encontramos el aumento de peso, al tener que contar con dos ´depósitos de energía´ y dos propulsores; el mayor coste inicial de adquisición, al aumentar la complejidad del sistema de propulsión. También podemos considerar un inconveniente el hecho de ofrecer una menor fiabilidad –a priori–, al tratarse de un sistema de propulsión más complicado.
La capacidad para reducir el consumo depende del tipo de conducción. En atascos y a baja velocidad, con continuas paradas, un híbrido será más eficiente que un equivalente de motor convencional. Sin embargo, a velocidad constante en autopista, un híbrido será menos eficiente, porque al hecho de no poder recuperar energía durante las frenadas tenemos que añadir el de que debemos cargar con todo el peso que representa el sistema híbrido.

Qué clases de híbridos existen

Los híbridos que hay actualmente en el mercado se pueden clasificar respondiendo a cuatro criterios diferentes. Conocer esta clasificación no es muy importante de cara a tomar una decisión de compra, pero familiarizarse con ella es muy recomendable para no sentirse perdido entre la abundante oferta de híbridos que empieza a haber, ya que los fabricantes emplean cada vez con más frecuencia estos tecnicismos en su publicidad, y también es común encontrarlos en los medios de comunicación.
En función de cómo ´fluye´ la energía –es la clasificación más ´académica´ y conceptual de todas– podemos hablar de híbridos en serie, híbridos paralelos o híbridos serie-paralelo. Los primeros cuentan con un propulsor principal, que es el único encargado de mover al coche, y otro secundario, con la función de generar energía para el principal. Por ejemplo, un coche eléctrico que cuenta con un pequeño motor generador capaz de recargar la batería para aumentar su autonomía –el BMW i3 REX, por ejemplo–.
Híbrido en serie

La ventaja de este sistema es que el motor térmico puede funcionar en su punto de máxima eficiencia -de mínimo consumo de combustible en relación con la energía producida-, ya que su régimen de giro es independiente de la velocidad del vehículo. Por contra, este sistema implica una pérdida de eficiencia al convertir la energía del combustible a energía eléctrica para almacenarla en la batería y después usarla.

Los híbridos paralelos cuentan con dos propulsores que accionan directamente las ruedas. Se le denomina ´paralelo´ porque ambos motores pueden propulsar simultáneamente, en equipo, al vehículo. Casi todos los híbridos del mercado pertenecen a esta categoría, desde el Hyundai Ionic Hybrid al Golf GTE, e incluidos todos los modelos da Audi, BMW y Mercedes.
La principal ventaja de este sistema es que se trata del tipo de híbrido más sencillo, ya que basta con intercalar el motor eléctrico entre el propulsor térmico y la caja de cambios. Sin embargo, encontramos el inconveniente de que el régimen del motor térmico está ligado a la velocidad del vehículo, y no puede funcionar siempre en su régimen de máxima eficiencia.

Hyundai Ioniq Hybrid
Por último, los híbridos serie-paralelo cuentan con dos propulsores, conectados a las ruedas de manera que el propulsor térmico puede funcionar tanto en serie -cargando las baterías- como en paralelo -moviendo al coche-. Por ejemplo, todos los híbridos de Toyota y Lexus, o el Mitsubishi Outlander PHEV pertenecen a esta categoría.
Estos modelos presentan la ventaja de ser el tipo de híbrido más sencillo, ya que basta con intercalar el motor eléctrico entre el propulsor térmico y la caja de cambios. Su principal contrapartida es que el régimen del motor térmico está ligado a la velocidad del vehículo, y no puede funcionar siempre en su régimen de máxima eficiencia.

Toyota Auris Hybrid
En función de su capacidad para moverse usando solo electricidad podemos clasificar a los coches como microhíbridos, mild-hybrid o híbrido suave y full hybrid o híbrido fuerte.
En el caso de los microhíbridos el motor eléctrico es tan pequeño que ni siquiera colabora a la hora de mover el coche. Sólo sirve para cargar la batería del vehículo al máximo durante las fases de frenado y prestar servicio al sistema Stop&Start, que arranca el motor térmico justo antes de iniciar la marcha. Cualquier coche con este dispositivo puede considerarse un microhíbrido.
En los híbridos suaves el motor eléctrico funciona como un apoyo al de combustión, pero tiene tan poca potencia que no es capaz de propulsar en solitario al coche, salvo, tal vez, en momento muy puntuales, como llaneando a baja velocidad o al iniciar la marcha. Pertenecen a esta categoría todos los modelos de 48 voltios, como el Renault Scénic Hybrid Assist o el nuevo Audi A8 y muchos de los primeros híbridos de la historia como el Honda Civic Hybrid de 2006.
En el caso de los denominados ‘full hybrid’, el motor eléctrico es lo bastante potente como para mover al coche hasta alcanzar velocidades respetables –de entre 60 y 130 km/h–. Cuentan con un modo EV en el que se puede recorrer cierta distancia -entre apenas 3.000 metros y unos 50 km, en función de la capacidad de la batería- en modo 100% eléctrico. Casi todos los híbridos actuales son full hybrid.
Por último, podemos establecer una clasificación en función de si tienen enchufe para realizar una carga externa de la batería o no. En este sentido, encontramos vehículos enchufables y no enchufables. Los primeros disponen de una batería lo bastante grande como para que merezca la pena recargarla enchufando el coche en casa. Normalmente, hablamos de baterías de entre 7 y 14 kWh de capacidad, que permiten recorrer entre 20 y 55 km en modo 100% eléctrico. A medida que desciende el precio de las baterías, estos modelos están ganando en popularidad, entre otras razones, porque si el coche monta una batería que asegure una autonomía de 51 km en modo eléctrico, se puede obtener el distintivo ‘0 emisiones’ de la DGT, con las ventajas que ello implica.

Volkswagen Golf GTE
Los híbridos no enchufables, por su parte, carecen de una conexión eléctrica para recargar su batería, ya que ésta tiene tan poca capacidad que no merece la pena recargarla en casa. Por ejemplo, las baterías de híbridos como el Toyota Prius o el Hyundai Ioniq cuentan con menos de 3 kWh de capacidad total, de los que sólo 1,5 kWh serían aprovechables para moverse en modo 100% eléctrico. El coste de dotarles de enchufe y el esfuerzo de recargarlos no compensa los menos de 5 km de autonomía que brindan su batería. La batería de estos híbridos se carga, sobre todo, durante las fases de frenada, aunque también se puede utilizar parte de la energía producida por el motor térmico para mantener su estado de carga ´estable´, por ejemplo, durante viajes largos.

Híbridos de 48 voltios

Dos décadas después de que Toyota comercializara el primer Prius, los fabricantes han descubierto que un mild hybrid o híbrido suave, alimentado a 48 voltios de tensión, representa la fórmula óptima para construir un híbrido no enchufable… si el objetivo fundamental es reducir las cifras de consumo y emisiones homologadas. Una pequeña batería de litio de 48 voltios y poco más de un kWh de capacidad es relativamente asequible -unos 300€- y la instalación eléctrica no requiere grandes medidas de seguridad -el riesgo de electroshock es muy pequeño-, pero es capaz de accionar un motor eléctrico de alrededor de 10 kW de potencia -unos 13 CV-… suficientes para arrancar despacito desde parado, suplementar al motor durante algunas fases de aceleración… y apagarlo en cuanto la velocidad baje de unos 20 km/h, arrancándole de forma instantánea en cuanto vuelva a ser necesario. Es un enfoque poco ambicioso, pero asequible y lo bastante efectivo. Los proveedores aseguran que esta tecnología puede proporcionar entre el 50% y el 70 % del beneficio de un full hybrid… con un coste del 30%, y una reducción de las emisiones de CO2 y el consumo de entre el 15% y el 20%.

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