Eléctrico, híbrido o gasolina: análisis técnico para elegir con criterio

La práctica totalidad de la historia de la automoción ha estado basada en vehículos impulsados por un motor térmico o también denominado ‘de combustión’. Unas mecánicas, ya fuesen gasolina o diésel que, hasta hace no mucho, han ‘dominado’ con mano firme el mercado internacional  (incluso en la actualidad lo siguen haciendo en determinadas zonas del mundo, como África o Sudamérica).

Pero a finales de los 90 se originó un nuevo fenómeno: el de la hibridación… o de cómo la electricidad podía comenzar a jugar un papel importante en el transporte masivo de personas. Fue Toyota con el primer Prius la que instaló, bajo el mismo capó, un propulsor de combustión (de gasolina) y otro eléctrico para conseguir un incremento de la eficiencia y del agrado de conducción. Sin embargo, con este nuevo sistema de impulsión, ya comenzaron a cambiar algunas cosas. Se empezó a hablar de la batería de alta tensión, de coches que solo se podían elegir con cambio automático y de diferentes modos de funcionamiento. En definitiva, que aunque el coche era más sencillo de conducir, también resultaba técnicamente más complejo. 

Por último, unos años más tarde, en torno a 2010, marcas como Renault o Nissan empezaron a desarrollar y vender vehículos 100% eléctricos de enfoque ‘razonable’ (que no baratos: el Zoe o el Leaf, respectivamente), a los que se sumaron otros modelos de Citroën, Peugeot o Mitsubishi (con el C-Zero, el Ion y el iMIEV, que eran básicamente el mismo producto). Sin embargo, el nombre del que todos empiezan a hablar es Tesla que, desde el comienzo, demuestra de lo que son capaces los vehículos ‘de cero emisiones’, con el Model S. 

Desde el punto de vista mecánico, hablamos de coches que al no necesitar de carburantes fósiles para funcionar, pueden ‘desprenderse’ también de un buen número de elementos mecánicos, como el depósito de combustible, la transmisión o caja de cambios, un sistema de lubricación y de refrigeración tal y como se conocían hasta entonces… A cambio, además de la lógica aparición de una gran batería, también surgen las tomas de corriente, los sistemas de control de toda la parte eléctrica e, incluso, también se descubre que los coches de calle pueden equipar un motor encargado de impulsar las ruedas de cada eje (es decir, dos… como mínimo).

Con esta pequeña introducción, queda claro que podemos hacernos una idea de lo que ha sido la evolución de los automóviles, a nivel mecánico, en los últimos 30 años. Con ese punto de partida, ahora toca profundizar en cada uno de estos sistemas de propulsión: qué tecnologías ofrecen a día de hoy, qué fabricantes confían más en ellas, qué soluciones técnicas proponen… y qué futuro les espera.

Motor de combustión: A tiempo de un ‘último baile’

A pesar de su historia, más que centenaria, el motor térmico de gasolina (que es al que le daremos mayor protagonismo) se encuentra en un buen momento de forma; es cierto que los fabricantes dedican cada vez menos tiempo a evolucionarlos y que cada vez es más difícil dar con mecánicas ‘puras’, es decir, que no cuenten con la ayuda (más o menos intensiva) de la electrificación. Que este tipo de modelos sean cada vez menos habituales tiene una razón principal: la existencia de etiquetas medioambientales que definen a los vehículos por el tipo de propulsión que incluyen y que restringen o ‘perjudican’ su uso en determinadas circunstancias (por ejemplo, a la hora de pagar en zonas de estacionamiento regulado, sus tarifas en algunas ciudades suponen un 75% más que las de un modelo ‘Eco’). De esta forma, cualquier coche de gasolina, por eficiente, moderno o de reducido consumo que sea, solo puede optar por la etiqueta ‘C’.

Con todo, la gasolina sigue siendo una de las opciones recurrentes en dos tipos de vehículos situados en las antípodas del mercado: Por un lado, la de aquellos modelos, normalmente de los segmentos urbano y compacto, que buscan ofrecer un precio de partida muy competitivo. Aquí entrarían las versiones de acceso de coches como los Seat Ibiza, Skoda Fabia, Volkswagen Polo, Dacia Sandero, Citroën C3, Fiat Panda… Mientras tanto, en el otro extremo, la gasolina ‘y nada más’ sigue siendo la favorita de muchos de los automóviles más radicales y potentes del mercado. Por poner algunos ejemplos, aquí se encuentran los Bugatti Chiron, Koenigsegg Jesko (ambos, muy por encima de los mil caballos), Ford Mustang GTD… 

Aún así, ¿qué es lo que define técnicamente a un modelo 100% gasolina? Lo principal es que hay un único propulsor, que en el 95% de los modelos va instalado bajo el capó delantero (el 5% es para vehículos de propulsor central o trasero, como un Porsche 911); dicha mecánica despliega su potencia mediante una transmisión que puede ser manual o automática, siendo el número de velocidades más habitual entre cinco y siete (aunque hay cajas automáticas que llegan a alcanzar las diez).

Los propulsores de gasolina pueden transmitir su potencia al eje delantero, al trasero o a ambos cuando se trata de modelos de tracción total. Para funcionar, como es lógico, requiere de carburante y por eso disponen de depósito donde almacenar gasolina o gasóleo; también hay modelos de combustión que añaden un depósito extra donde almacenan gas natural (GNC) o gas licuado del petróleo (GLP). 

Asimismo, un modelo térmico tiene más componentes que uno completamente eléctrico: uno de los más evidentes sería el sistema de refrigeración para el propulsor, que para su correcto funcionamiento necesita de mayores necesidades de ‘respiración’, normalmente forzada con la ayuda de un electroventilador. También dispone de un sistema de lubricación, porque necesita que las principales piezas móviles del motor (bielas, válvulas, cigüeñal, pistones, árbol de levas…) puedan ‘deslizarse’ con suavidad para evitar desgastes y aumento de temperaturas causado por la fricción. 

Además de estos elementos, un motor térmico incorpora sistemas auxiliares que han ido ganando complejidad con el paso del tiempo. Entre ellos destacan los turbocompresores, presentes en la mayoría de motores modernos para aumentar la potencia y reducir consumos mediante la sobrealimentación. También encontramos sistemas de inyección cada vez más precisos (como la inyección directa de gasolina) que permiten un control más exacto de la mezcla aire‑combustible. A esto se suman los filtros antipartículas (aunque es más típico en los diésel) y catalizadores, imprescindibles para cumplir las normativas de emisiones actuales. Todo este conjunto hace que, aunque el motor térmico sea una tecnología madura, siga siendo un sistema mecánico con un número elevado de piezas móviles y, por tanto, con mayores necesidades de mantenimiento (lo que también incrementa el ‘coste por uso’ frente a un eléctrico).

En todo caso, los motores térmicos puede que tengan razón de ser en los próximos años si se expande y prospera la idea de que puedan utilizar los nuevos tipos de combustibles sintéticos, capaces de disminuir drásticamente las emisiones contaminantes. Los combustibles sintéticos y los biocombustibles avanzados, como el HVO100, se presentan como una posible vía para prolongar la vida del motor de combustión. Por ejemplo, el HVO100 es un diésel renovable producido a partir de aceites vegetales hidrogenados y residuos orgánicos, y puede utilizarse en muchos motores diésel modernos sin apenas modificaciones. 

En paralelo, los e‑fuels (carburantes sintéticos creados a partir de hidrógeno verde y CO₂ capturado) pueden emplearse tanto en motores de gasolina como diésel. Su gran ventaja es que permiten reducir de forma notable las emisiones netas de CO₂, ya que el CO₂ liberado en la combustión es el mismo que se capturó previamente para fabricarlos. Aunque su producción aún es limitada y costosa, representan una alternativa interesante para sectores donde la electrificación es más complicada.

Motor híbrido: Un lógico paso intermedio

Hace ya muchas décadas que la electricidad ganó peso en los vehículos, para sistemas como el encendido, el alumbrado, el arranque… pero con la hibridación empezó a demostrar que, aparte de hacer funcionar determinados dispositivos del vehículo, también podía ayudar a mejorar su rendimiento, en especial en términos de consumo y, por lo tanto, de emisiones contaminantes. Aunque bien es cierto que el término ‘híbrido’ puede aplicarse también en escenarios como el de un motor térmico que puede usar dos tipos de carburante, en este caso nos centraremos en la acepción más conocida, que es la de ‘híbrido auto-recargable’.

Este tipo de sistema recurre a un motor principal (que en su práctica totalidad es de gasolina), secundado por otro eléctrico; el conjunto se completa con una batería de no mucha capacidad (lo normal es entre 0,5 y 2 kWh), que se carga y descarga muy rápidamente. Lo primero lo hace, bien con la ayuda del motor principal (tanto en parado como en movimiento) o bien en las retenciones, es decir, cuando se deja de acelerar, o durante la frenadas (en ambos casos se habla de ‘frenada regenerativa, ya que esa energía que, por ejemplo, en un modelo de combustión se perdería en forma de calor, aquí se aprovecha para cargar la batería).

 En cuanto a la descarga, tiene lugar cuando el motor eléctrico impulsa al vehículo por sí solo, que es algo que suele ocurrir cuando éste se desplaza a baja velocidad (a unos 40/50 km/h… que puede ser incluso más en condiciones favorables, como terreno cuesta abajo), siendo la autonomía muy reducida, de entre unos cientos de metros y tres kilómetros. Esa descarga también tiene lugar cuando, en una fuerte aceleración, funcionan de manera conjunta el propulsor térmico y el eléctrico para ofrecer las mejores prestaciones.

Este tipo de vehículos mantienen, por tanto, varias de las características de los motores de combustión, aunque con algunos matices. Por ejemplo, en su totalidad hablamos de modelos con transmisión automática, que puede ser de doble embrague (por ejemplo, en los Kia o Hyundai) o de variador continuo (donde no hay un número de marchas fijo y que es la solución empleada por Toyota, Lexus o Ebro). 

Asimismo, otra diferencia es que estos modelos híbridos permiten, en muchos casos, que el conductor pueda ‘influir’ en el funcionamiento del vehículo. Así, dispone de botones para ‘forzar’ que el coche funcione en modo eléctrico o ‘EV’ (aunque solo si tiene suficiente carga de batería). También es habitual que casi todos ofrezcan un selector de modos de conducción, para escoger entre un modo ‘eco’ que suavice la respuesta del acelerador y beneficie los consumos, o bien ‘sport’, para aprovechar el empuje conjunto de los dos propulsores. Otra diferencia con los vehículos térmicos es que en algunos híbridos de tipo SUV, como el Toyota RAV-4, hay versiones de tracción total, pero no debido a la instalación de un sistema de transmisión a las ruedas traseras, sino a la incorporación de un segundo motor eléctrico que hace funcionar los neumáticos de ese eje en caso de que las del delantero hayan perdido tracción. 

La conducción, respecto a los de gasolina, es diferente porque cuando el híbrido funciona en modo eléctrico, resulta mucho más suave, agradable y silencioso; unas ventajas que se aprovechan sobre todo en entornos urbanos, donde el híbrido auto-recargable puede circular en ‘cero emisiones’ durante más de la mitad del tiempo. Aquí surge otra diferencia técnica ‘curiosa’, y es que estos modelos, como hacen tan poco ruido al circular a baja velocidad, puede que pasen desapercibidos en entornos urbanos a los peatones. Por eso, de forma obligatoria, deben disponer de un sistema de alerta (conocido como AVAS, Acoustic Vehicle Alerting System o Sistema de Alerta Acústica de Vehículos) que emita, con la ayuda de un altavoz externo, un sonido artificial mientras el coche se desplaza a menos de unos 30 km/h.

En carretera, sin embargo, hay una diferencia ‘de sensaciones’. Es cierto que un híbrido suele anunciar más potencia que un gasolina o diésel equivalentes; sin embargo, mientras que en estos últimos esa potencia es siempre la misma y está disponible en todo momento, en los híbridos, la potencia eléctrica está condicionada por el nivel de carga que ofrece en todo momento su batería. De tal forma, puede suceder que en un tramo donde haya que enfrentar un largo puerto de montaña a un ritmo ‘ligero’, la parte eléctrica no pueda rendir al máximo y que se resientan las prestaciones.

Otro aspecto técnico relevante es la gestión electrónica del sistema híbrido. Cada fabricante desarrolla algoritmos propios que deciden, en cada instante, qué motor debe intervenir y con qué intensidad. Esta gestión es clave para lograr consumos bajos y una conducción fluida, y explica por qué dos híbridos con configuraciones similares pueden ofrecer sensaciones distintas. Además, los híbridos incorporan convertidores y transformadores que permiten adaptar la tensión eléctrica entre la batería, el motor eléctrico y los distintos sistemas auxiliares. También cuentan con sistemas de refrigeración específicos para la batería y el inversor, que deben mantener temperaturas estables para evitar pérdidas de rendimiento. Todo ello convierte al híbrido en un vehículo más complejo desde el punto de vista técnico, aunque esa complejidad queda oculta para el conductor. Y pese a lo que pudiera creerse, no implica una menor fiabilidad, pues por lo general los propulsores híbridos cuentan con un bajo nivel de averías.

En la actualidad, un buen número de marcas apuestan por los sistemas híbridos auto-recargables. De hecho, en los últimos cinco años se han incorporado todas las marcas de Stellantis (desde Opel a Fiat, Alfa Romeo o Peugeot), y en breve también lo harán las firmas del Grupo Volkswagen. Incluso las marcas chinas, que inicialmente parecían centrarse en la electrificación 100% o en los vehículos híbridos enchufables, ahora también ofrecen en sus gamas algún modelo de este tipo (como Ebro con el S400, MG con los ZS y HS, Omoda y el 5 SHS…). 

Motor eléctrico: sencillo y con margen de mejora por sus ‘periféricos’

Es curioso que casi cualquier dispositivo que utilizamos en nuestro día a día sea completamente eléctrico (tanto en casa como en el trabajo) y que, sin embargo y hasta hace bien poco, la práctica totalidad de medios de transporte terrestres llevasen toda su historia apostando por el petróleo. Seguramente, el principal motivo haya tenido que ver con la forma de suministrar energía a estos modelos. Es decir, que un coche emplee un sistema de propulsión eléctrico se antoja como algo simple, más fiable y que puede proporcionar excelentes cifras de rendimiento. Pero, como decimos, el hándicap ha tenido más que ver con las baterías. En cualquier caso, ¿qué es lo que define a los vehículos 100% eléctricos?

En principio, la fórmula sería similar a la de la parte eléctrica que hemos visto en los modelos híbridos, salvo que aquí el motor o motores son mucho más potentes, la batería es muchísimo más grande y que el coche dispone de una toma de corriente con la que recargar dicha batería. Comenzando por el motor, lógicamente no tiene nada que ver con los de combustión; los más habituales y utilizados son los motores síncronos de imanes permanentes y los motores asíncronos o de inducción. 

Los primeros son muy eficientes y ofrecen una entrega de par inmediata, lo que los hace ideales para vehículos que buscan el máximo rendimiento. Los segundos, utilizados por marcas como Tesla en algunos modelos, son más robustos y toleran mejor las variaciones de temperatura, aunque su eficiencia es ligeramente inferior. En los últimos años, además, algunos fabricantes han comenzado a emplear motores de flujo axial, más compactos y con una densidad de potencia superior. 

Y, como evolución ‘natural’, ya existen vehículos con dos, tres e incluso cuatro motores eléctricos, lo que permite repartir la potencia entre los ejes (o incluso entre cada rueda) para mejorar la tracción y la precisión en curva. Todo esto también  es posible porque estas mecánicas son más pequeñas y no necesitan de muchos de los elementos auxiliares de los motores gasolina. Al final, eso hace que ocupen menos espacio y que haya eléctricos que, debido a esa circunstancia, puedan disponer de un segundo maletero bajo el capó delantero.

El motor eléctrico toma su energía de una batería de alto voltaje; es como si cada modelo contase con su propia ‘central eléctrica’, con el fin de hacer funcionar el motor o motores. Es el otro elemento diferenciador de estos coches… y también el componente más voluminoso y pesado del vehículo. Su capacidad (medida en kWh) determina la autonomía, y su peso explica por qué un eléctrico suele ser entre 300 y 500 kg más pesado que un gasolina equivalente. 

Existen distintas químicas, como NCM (níquel‑cobalto‑manganeso) o LFP (litio‑ferrofosfato), cada una con ventajas en densidad energética, durabilidad o coste. Otra diferencia clave es que el motor eléctrico transmite su fuerza directamente a las ruedas, sin necesidad de una caja de cambios tradicional. Esto simplifica la mecánica y permite una aceleración muy lineal e instantánea. Cuando hay más de un motor, el vehículo puede disponer de tracción total sin uniones mecánicas entre ejes, e incluso es posible variar el par que recibe cada rueda para mejorar la estabilidad (en los modelos de combustión hay que recurrir a diferenciales de deslizamiento limitado). 

Los eléctricos también cuentan con sistemas de refrigeración específicos para la batería y el motor, que pueden ser por líquido o por aire forzado. Además, muchos incorporan una bomba de calor para climatizar el habitáculo con un consumo energético mucho menor que el de una resistencia eléctrica, lo que ayuda a mantener la autonomía en invierno.

Por último, la recarga es un elemento fundamental: estos vehículos dependen de puntos de carga domésticos o públicos, con potencias que van desde cargadores lentos de corriente alterna (ideales para dejar el coche enchufado durante la noche) hasta cargadores rápidos y ultrarrápidos de corriente continua, capaces de recuperar gran parte de la batería en pocos minutos. La velocidad de carga depende tanto de la potencia del punto como de la capacidad del propio vehículo para admitirla, y es uno de los aspectos donde más margen de mejora existe. Aun así, la red de recarga continúa creciendo y, junto con las mejoras en densidad energética y gestión térmica de las baterías, está permitiendo que los eléctricos sean cada vez más prácticos para un mayor número de usuarios.

Finalmente, a la hora de mencionar qué marcas apuestan por modelos 100% eléctricos, casi terminaríamos antes diciendo los que no cuentan con un modelo de este tipo en sus gamas. De hecho, desde las marcas más populares (como Dacia) a las más exclusivas (como Mercedes, Lexus… incluso otras como Rolls Royce, Bentley o Ferrari que han anunciado la llegada este mismo año de sus primeros modelos eléctricos).

Así que, en definitiva, en la actualidad ya hay tres tipos de propulsores y nos atreveríamos a decir que, aunque el futuro a medio y largo plazo vaya a ser completamente eléctrico, las otras dos alternativas aún tienen mucho que decir.