La carga inductiva inalámbrica para los coches eléctricos podría ser algo fundamental en el futuro.
La carga de un vehículo eléctrico en el futuro podría ser simplemente una cuestión de aparcar, y cuando vuelvas estará tu vehículo cargado.
Y una vez que te acostumbres, es probable que no pienses en la carga manual.
¿Cómo funciona la carga inalámbrica de un vehículo?
La carga inalámbrica usa el principio de la inducción electromagnética para transmitir la energía eléctrica a través del aire en forma de campo magnético. Es posible que también la conozcas como carga inductiva o, valga la redundancia, carga inductiva inalámbrica.
La electricidad induce una corriente en una bobina de cable de cobre, emitida a una determinada frecuencia. Eso crea un campo magnético oscilante, que luego es captado por otra bobina de cobre.
Con un ajuste fino de la señal en función de la distancia, y con la ayuda de condensadores, la carga inalámbrica puede resultar práctica para los vehículos eléctricos sin perder demasiada energía por el camino.
Cómo funciona.
Técnicamente, el sistema requiere dos aparatos físicos: una almohadilla transmisora para el suelo de la calzada o el garaje que se conecta a un circuito dedicado, igual que un cargador de pared, y una almohadilla receptora que se instala en la parte inferior del vehículo.
Si hablamos de los sistemas de WiTricity, uno de los líderes tecnológicos del mercado, se ajustan a la norma J2954, diseñada para producir de forma fiable una carga inalámbrica utilizable a una distancia de entre 10 – 25 cm, lo que se ajusta a la distancia al suelo de casi cualquier vehículo, desde coches deportivos a todoterrenos. Y con 11 kw de potencia, devuelve al típico vehículo eléctrico unos 56 km de autonomía por hora de aparcamiento.
Con un método de alineación integrado en el estándar, una señal de baliza de baja energía procedente de la almohadilla ayuda a mostrar al conductor dónde debe aparcar el vehículo, o bien lo automatiza todo.
Dado que aproximadamente el 85% de la carga se realiza en casa, está diseñado para ser el método de carga diario, no una tecnología especial para viajes por carretera.
¿Cuál es la eficiencia de la carga inalámbrica?
De bobina a bobina, la tecnología de WiTricity recibe el 99% de la energía transportada por el espacio aéreo.
La mayoría de las demás etapas son iguales y no se necesita un transformador de aislamiento con pérdidas, lo que ahorra energía. Desde la caja del circuito hasta el vehículo, la eficiencia de un sistema inalámbrico suele ser del 90% al 92%, justo donde se encuentra la mayoría de la carga por enchufe.
Ventajas de la carga inalámbrica.
La tecnología de carga inalámbrica podría hacer que los vehículos eléctricos fueran mucho más habitables en el día a día, especialmente para aquellos que ven los cables y conectores de carga diarios como una molestia.
Mientras que esos cables y conectores deben sustituirse cada pocos años, el hardware de carga inalámbrica no tiene esos puntos de desgaste. La nieve y el hielo tampoco se interpondrán en el camino.
Además, cuando lleguemos a niveles más altos de adopción de vehículos eléctricos, si la carga inalámbrica se utiliza con más frecuencia, por comodidad, se reducirá potencialmente la necesidad de la carga rápida de corriente continua, que es más una carga para la red eléctrica.
Inconvenientes.
El coste es el principal. Es probable que el precio de la carga inalámbrica sea de miles de euros, siempre costará más que un cargador de pared o de poste.
Dado que la almohadilla de carga es mucho más difícil de reubicar que un conector de carga, la inflexibilidad de la carga inalámbrica podría ser un problema para algunos hogares que están acostumbrados a cambiar los planes de aparcamiento por la noche.
La interoperabilidad entre componentes de carga inalámbrica mezclados y combinados no debería ser el problema; ese era el objetivo de esperar hasta que la industria se pusiera de acuerdo en un estándar.
¿Qué vehículos eléctricos ofrecen carga inalámbrica?
A nivel mundial, el despliegue ha comenzado, y es muy reciente. El Genesis GV60 ofrece la primera integración de fábrica de la carga inalámbrica en el mundo, y se incluye en las versiones surcoreanas del mercado doméstico como parte de un programa piloto.
Hyundai incluyó la tecnología en el desarrollo de su plataforma E-GMP para vehículos eléctricos específicos, por lo que es de esperar que la tecnología esté presente en más modelos y mercados.
En China, la tecnología se ha adoptado recientemente en los vehículos eléctricos de la marca Hongqi de FAW, así como en IM Motors, una empresa conjunta de la china SAIC Motor y el gigante del comercio electrónico Alibaba. También está en el Zhiji L7, respaldado por Alibaba.
Hace años que existen soluciones de carga inalámbrica en el mercado secundario, sobre todo de Plugless Power, que ha ofrecido un sistema para el Tesla Model S. También se está preparando un sistema para el Tesla Model 3 de WiTricity.
BMW probó la carga inalámbrica en su híbrido enchufable Serie 5, pero la prueba no se amplió más allá de un pequeño programa piloto.
Otras empresas de nueva creación están trabajando en la carga inalámbrica de alta potencia, a velocidades comparables a las de la carga rápida de corriente continua, pero podría pasar una década antes de que se convierta en una opción viable.
¿Por qué no se ha impuesto la carga inalámbrica?
Sencillamente, la tecnología aún no está lista. Pero hace tiempo que se está trabajando en ella.
La carga inalámbrica fue propuesta y demostrada originalmente por Nikola Tesla hace más de cien años, pero ha existido durante décadas en una fase de aplicación experimental. Una serie de avances en los últimos 15 años han acelerado el progreso de la tecnología hasta el punto de que es fiable, eficiente y fácil de empaquetar.
Aunque la carga inalámbrica Qi para teléfonos inteligentes puede ser la primera vez que esta tecnología se generalizó, se probó y aplicó en vehículos hace unas décadas.
Pero una serie de avances en los últimos años ha contribuido a empujarla hasta el punto de llegar a hacerla comercialmente viable en un breve periodo de tiempo.
Halo y WiTricity empezaron en 2010, llevando la carga inalámbrica para vehículos de los laboratorios universitarios a las startups. Qualcomm compró HaloIPT en 2011, y luego WiTricity, que había estado trabajando en su propia solución ligeramente diferente, adquirió y se fusionó con Qualcomm Halo.
Carga inalámbrica en el futuro.
El proveedor mundial de automóviles y vehículos Siemens realizó una inversión de 25 millones de dólares en WiTricity en junio de 2022, y esa asociación dará lugar a soluciones para el hogar, el aparcamiento, el lugar de trabajo o la flota.
Siemens considera que el mercado de la carga inalámbrica alcanzará los 2.000 millones de dólares en 2028 solo en Europa y Norteamérica.
Aunque las soluciones domésticas llegan hasta los 11 kw, veremos versiones de mayor potencia de este sistema para las flotas.
Esto puede venir en gran medida de un conjunto diferente de empresas, como HEVO y Momentum Wireless, entre otras. Por otro lado, hay otro grupo de empresas que trabajan en la carga dinámica inalámbrica, una quimera relativa por ahora que carga los vehículos a través de algunos de los mismos principios mientras el vehículo circula.
Stellantis prueba con éxito un sistema de recarga inalámbrica para dotar de autonomía ilimitada a los vehículos eléctricos.
El mercado secundario también podría crecer. Plugless Power, que ya ha vendido sistemas de posventa para el Tesla Model S y el Nissan Leaf, entre otros, también tiene previsto presentar este año sistemas de nueva generación a un precio objetivo de unos 3.500 $, con un sistema que permitirá alinear las almohadillas a través de una interfaz de Apple CarPlay.
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