El ADAC descubre cuánta electricidad se pierde al cargar un coche eléctrico y el resultado sorprende

Cuando hablamos del consumo de un coche eléctrico, normalmente miramos la cifra que aparece en el ordenador de a bordo y damos por hecho que esa es toda la electricidad que hemos tenido que pagar. Pero hay una parte que queda fuera de esa cuenta: la energía que se pierde durante el proceso de recarga. Es electricidad que sale de la red, tiene un coste para el usuario, pero finalmente no llega a almacenarse en la batería.

Estas pérdidas no se pueden eliminar por completo porque forman parte del propio funcionamiento del sistema de recarga. Sin embargo, sí pueden variar bastante dependiendo de cómo carguemos el coche. El ADAC, el club automovilístico alemán, ha realizado una serie de mediciones para comprobar cuánto se pierde tanto al cargar en casa mediante corriente alterna como al utilizar un punto de carga rápida de corriente continua.

Los resultados dejan una conclusión bastante clara: la forma de cargar el coche tiene una influencia importante sobre la eficiencia. Y, además, existe una diferencia considerable entre utilizar una toma de corriente doméstica convencional y hacerlo mediante un cargador instalado específicamente para el vehículo.

Cargar en casa: la toma convencional es la peor opción

La primera parte del estudio se centró en las recargas de corriente alterna, las más habituales cuando el coche pasa varias horas estacionado en casa. El ADAC realizó las pruebas utilizando cinco modelos de diferentes fabricantes: el Mercedes CLA 350 EQ, el Renault 5 E-Tech, el Tesla Model Y, el Volvo EX30 y el Volkswagen ID.7. En todos los casos se analizó la electricidad consumida durante la recarga frente a la energía que realmente terminó almacenada en la batería.

Las pruebas se realizaron entre el 10% y el 90% de carga para evitar que el equilibrado de las celdas al final del proceso alterase los resultados. Además, la temperatura inicial de las baterías se situó entre 20 y 30 grados. Se compararon tres situaciones: una toma doméstica a 2,3 kW, un cargador de 11 o 22 kW y una recarga a baja potencia de 4,1 kW para simular una instalación alimentada con excedentes de celdas solares.

Los resultados son bastante reveladores. La toma de corriente doméstica es, con diferencia, la opción que genera mayores pérdidas. El Mercedes CLA 350 EQ llegó al 24,2%, mientras que el Renault 5 E-Tech se quedó en el 13,7%, el Tesla Model Y en el 12,7%, el Volvo EX30 en el 14,2% y el Volkswagen ID.7 en el 15,3%.

La diferencia frente a un cargador de 11 kW es considerable. En este caso, las pérdidas se situaron entre el 5,1% del Renault 5 E-Tech y el 7% del Volvo EX30, aproximadamente la mitad de lo registrado en las tomas domésticas. El Volvo EX30, además, fue el único modelo de la prueba que pudo utilizar un cargador de 22 kW, donde las pérdidas bajaron ligeramente hasta el 6,7%.

El caso más llamativo es el del Mercedes CLA 350 EQ. Sus pérdidas alcanzaron el 24,2% al utilizar una toma doméstica, un resultado muy superior al resto. El motivo señalado por el ADAC está relacionado con su cargador embarcado, que en estas condiciones limita la intensidad a solo 8 amperios frente a los 10 amperios de la prueba. Al permanecer más tiempo conectado a una potencia tan baja, los consumos auxiliares tienen un peso mucho mayor.

Y aquí está una de las claves del estudio. No toda la electricidad que se pierde durante una recarga se convierte en calor dentro de la batería o del sistema de carga. Una parte importante procede de los propios sistemas electrónicos del vehículo. Durante la recarga permanecen activos diferentes módulos de control y otros consumidores del sistema eléctrico de 12 voltios, con un consumo que puede situarse entre 100 y 300 vatios.

Puede parecer poco, pero cambia completamente las cosas cuando el coche necesita muchas horas para cargar. Si un coche está conectado durante diez horas a una potencia muy baja, esos consumos auxiliares permanecen funcionando durante todo ese tiempo. Por eso, cuanto más larga es la recarga, mayor puede ser el peso relativo de estas pérdidas.

También existen pérdidas en el cableado que conecta la vivienda con el punto de recarga. El ADAC recuerda que la instalación eléctrica puede aportar hasta un 4% de pérdidas según los límites contemplados por la normativa alemana. En viviendas antiguas, especialmente cuando existe una tirada larga de cable hasta el garaje, este aspecto puede tener más importancia y conviene comprobar que la instalación está preparada para un funcionamiento prolongado.

En cambio, las pérdidas provocadas por el propio cable de carga, los cables de alta tensión del vehículo, la batería y el cuadro eléctrico de la vivienda son relativamente reducidas. La parte más importante aparece en el cargador embarcado, que tiene que transformar la corriente alterna procedente de la red en corriente continua para poder almacenarla en la batería.

Por eso el cargador instalado en casa tiene una ventaja que va más allá de la comodidad y la seguridad. Al permitir una potencia de carga mucho mayor, reduce el tiempo durante el cual permanecen funcionando los sistemas auxiliares del coche y, con ello, disminuye las pérdidas totales.

La conclusión del ADAC es bastante sencilla: cuando se utiliza corriente alterna, interesa cargar a la mayor potencia que permita el vehículo y la instalación. No tiene demasiado sentido reducir voluntariamente la potencia durante una recarga convencional si no existe un motivo concreto, porque alargar el proceso puede incrementar las pérdidas.

Existe una excepción interesante: la carga utilizando excedentes de una instalación de paneles solares. En este caso, las mediciones registraron pérdidas de entre el 8% y el 12,8%. Es un resultado peor que el obtenido con un cargador de 11 kW, pero tiene una explicación: se trata de recargas a menor potencia para aprovechar la electricidad sobrante de la instalación solar.

Aunque desde el punto de vista energético esas pérdidas siguen existiendo, su impacto económico puede ser mucho menor cuando se está utilizando electricidad generada por el propio usuario. De ahí que tenga sentido aceptar cierta pérdida adicional si la alternativa es dejar escapar unos excedentes solares que no se pueden aprovechar de otra manera.

La carga rápida pierde menos electricidad, pero la temperatura cambia las reglas

La segunda parte del estudio del ADAC analiza la carga rápida en corriente continua. Aquí la situación cambia porque la transformación de corriente alterna a corriente continua no se realiza dentro del coche. La estación de carga recibe la electricidad de la red y realiza esa conversión antes de enviarla directamente a la batería.

Esto elimina buena parte de las pérdidas asociadas al cargador embarcado. En las pruebas realizadas por el ADAC, las pérdidas de conversión de las estaciones rápidas fueron de aproximadamente un 3% de media, una cifra considerablemente inferior a la registrada durante las recargas domésticas a baja potencia.

Pero la corriente continua introduce otro elemento que puede alterar bastante el resultado: la temperatura de la batería. Cuando se realiza una recarga rápida, las elevadas intensidades generan calor y el sistema de gestión térmica del coche puede necesitar energía adicional para mantener la batería dentro de una temperatura adecuada.

El problema es todavía mayor cuando la batería está fría. Para poder aceptar grandes cantidades de energía a elevada potencia, el coche necesita calentarla previamente. Esa energía sale de la propia estación de carga y, aunque no termine almacenada en la batería, el usuario también la paga.

El ADAC comprobó este efecto con cuatro modelos: Hyundai Ioniq 6, Renault Mégane E-Tech Electric, Tesla Model Y y Volkswagen ID.3. En todos los casos se cargaron 30 kWh y se midió cuánta electricidad salió de la red, cuánta abandonó la estación y cuánta acabó realmente en la batería.

Con una batería caliente y preparada para la recarga, las pérdidas dentro del vehículo fueron muy reducidas: entre el 1% y el 4%, dependiendo del modelo. A 23 grados, el Hyundai Ioniq 6 registró un 1%, el Renault Mégane E-Tech un 4%, el Tesla Model Y un 3% y el Volkswagen ID.3 otro 3%.

La situación cambió con una temperatura exterior de 0 grados. Con la batería fría pero realizando una preparación previa, las pérdidas subieron hasta el 1% en el Hyundai, el 6% en el Renault, el 4% en el Tesla y el 5% en el Volkswagen. Y cuando no se realizó esa preparación, llegaron al 10% en el Tesla Model Y, el 8% en el Renault Mégane E-Tech, el 7% en el Volkswagen ID.3 y el 6% en el Hyundai Ioniq 6.

Esto también permite entender un concepto que suele generar cierta confusión. Precalentar la batería durante el trayecto hasta el cargador no permite ahorrar energía. Lo que hace es trasladar el consumo energético desde la estación de carga hasta el propio trayecto. La ventaja es que el coche llega con la batería a una temperatura adecuada y puede comenzar inmediatamente la recarga rápida, reduciendo el tiempo que tenemos que permanecer parados.

El ADAC estima que, sumando las pérdidas de conversión y la energía necesaria para calentar o refrigerar la batería, las pérdidas totales durante una recarga rápida pueden situarse entre el 5% y el 15%. Cuanto mayor sea la cantidad de energía que se carga, menor será el peso relativo de la energía empleada inicialmente para acondicionar la batería.

La conclusión puede parecer paradójica: la carga rápida en corriente continua es más eficiente desde el punto de vista energético que una carga lenta en una toma doméstica, pero eso no significa que sea la opción más barata. En la práctica, el precio por kWh de los cargadores rápidos públicos suele ser muy superior al de la electricidad doméstica.

De hecho, según el análisis del ADAC, las ventajas de eficiencia de la corriente continua no compensan normalmente su mayor precio. Solo cuando el coste por kWh de la carga alterna y la carga continua es exactamente el mismo puede resultar ligeramente más económica la corriente continua gracias a sus menores pérdidas.

Para el usuario habitual, por tanto, la receta es bastante sencilla. En casa, lo más recomendable es utilizar un cargador con una potencia adecuada y evitar la toma doméstica como sistema habitual de recarga. En carretera, la carga rápida tiene sentido por la velocidad y porque permite aprovechar mejor el tiempo, aunque las condiciones de temperatura pueden aumentar el consumo real de electricidad.

Los resultados también dejan un mensaje para los fabricantes. Las pérdidas de recarga deberían ser mucho más transparentes para el usuario. El consumo homologado y el que muestra el ordenador del coche no cuentan toda la electricidad necesaria para recuperar la energía de la batería, por lo que sería interesante conocer también la eficiencia real de todo el proceso de carga.

Además, existe margen para mejorar los cargadores embarcados, especialmente porque la mayoría de las recargas de un coche eléctrico se realizan mediante corriente alterna. Una mejora de unos pocos puntos porcentuales en su eficiencia podría tener un impacto considerable cuando se multiplica por millones de vehículos y millones de recargas.

También sería conveniente reducir al mínimo el consumo del sistema eléctrico de 12 voltios mientras el coche permanece conectado. Si los fabricantes consiguen que los sistemas electrónicos entren en un estado de consumo todavía más reducido durante las recargas lentas, se podría recortar una parte de las pérdidas que actualmente se producen simplemente porque el vehículo permanece conectado durante muchas horas.

Al final, el mensaje del estudio es bastante más interesante que quedarse simplemente con un porcentaje concreto. La electricidad que indica el coche que ha consumido no es necesariamente la misma que hemos tenido que comprar para recuperar esa energía. La diferencia depende del sistema de carga, de la potencia, de la temperatura y del propio vehículo.

Y esto explica por qué dos coches que consumen exactamente lo mismo circulando pueden necesitar cantidades diferentes de electricidad para recuperar la energía gastada. En un coche eléctrico, por tanto, no solo importa cuánto consume al moverse: también importa cómo recupera esa energía.