Un nuevo panorama: las estaciones de recarga para vehículos eléctricos

Por Ward Arms, ingeniero eléctrico forense de EFI Global, y Wes Hansen, ingeniero eléctrico forense de EFI Global

Los vehículos eléctricos (VE) son un medio de transporte relativamente nuevo en la producción en serie. El hecho de que utilicen la electricidad para propulsarse implica que se está implantando gradualmente una nueva infraestructura, con la que pocos están familiarizados. Es importante analizar los factores relacionados con las tecnologías de recarga, incluidos los niveles de recarga, la duración y el coste de uso, además de la fiabilidad general de las estaciones de recarga. Para que se produzca la adopción masiva de los VE, será necesario implementar una infraestructura pública de recarga —con normas adecuadas de instalación, funcionamiento, mantenimiento y seguridad— en todo el país. A medida que se cree dicha infraestructura y se establezcan normas para el uso público y la seguridad, se producirán consecuencias en materia deDaños para las que es mejor empezar a prepararse desde ahora.

Las tecnologías de recarga varían mucho

Al analizar las tecnologías de recarga, hay que tener en cuenta que no todas son iguales. El método de recarga de nivel más bajo y más lento,el de nivel 1, consiste en un cargador portátil que se vende junto con el vehículo. Se utiliza principalmente en entornos residenciales y se conecta a una toma de corriente estándar de 120 V. Aunque recarga un vehículo eléctrico a un ritmo relativamente lento (entre 5,6 y 10,5 km por hora), consume poca potencia (1 kilovatio) y, por lo tanto, supone un menor gasto en electricidad. Suponiendo que se recorren normalmente 1200 millas al mes y que la electricidad cuesta 15 céntimos por kW, cargar el vehículo eléctrico costaría 52 dólares al mes.

Si el propietario de un vehículo eléctrico estuviera interesado en una recarga más rápida, podría optar por un cargadorde nivel 2, un tipo de cargador que se puede adquirir e instalar de forma profesional en un garaje y que también se ofrece para su uso en espacios públicos previo pago. Un cargadorde nivel 2permite una carga entre 3 y 7 veces más rápida, reduciendo la duración total de la carga de más de 30 horas a unas 10. El coste por hora de utilizar uncargadorpúblicode nivel 2oscila entre 1 y 5 dólares.

Por último, los cargadores de corriente continua de carga rápida (DCFC), también conocidos como estaciones de carga rápida, son mucho más potentes que los dos anteriores. Mientras que algunos cargadoresde nivel 1tienen una velocidad de 3,5 millas por hora de carga,los DCFCpueden hacer lo mismo en un minuto (e incluso llegar hasta las 20 millas). Lógicamente, estos tienen una mayor potencia de salida (50-300 kW) y su uso resulta más caro (entre 10 y 30 dólares por hora).

La falta de normas nacionales y las dudas sobre la fiabilidad

Aún no existen normas nacionales para la instalación, el funcionamiento o el mantenimiento de las estaciones de recargade vehículos eléctricos. No fue hasta principios de este año cuando el Gobierno de EE. UU. abordó públicamente por primera vez esta necesidad. En junio, la Casa Blanca anunció un plan para desarrollar nuevas normas para la «primera red nacional de 500 000 cargadores de coches eléctricos», añadiendo que «sin normas estrictas, los cargadores serían menos fiables, podrían no funcionar para todos los coches y carecerían de métodos de pago comunes». En la escasa infraestructura pública de recarga existente hasta ahora, la Oficina conjunta de Energía y Transporte describió una situación con poca coherencia, afirmando que «... existen grandes disparidades entre las estaciones de recarga de vehículos eléctricos en aspectos clave como las prácticas operativas, los métodos de pago, la organización del emplazamiento, la visualización del precio de la recarga, la velocidad y la potencia de los cargadores...».

Igualmente importante, o incluso más, es que también deben establecerse normas de seguridad. En la actualidad no existen normas de seguridad que los cargadores deban cumplir una vez instalados, lo que da lugar a una serie de riesgos para Daños para las personas que recargan.

Incluso cuando las estaciones de recarga públicas estén generalizadas, siguen existiendo dudas sobre su fiabilidad general. Los conductores se enfrentan a menudo a situaciones en las que las estaciones recargan a velocidades mucho más lentas de lo anunciado. Se supone que las estaciones de recarga están diseñadas para soportar condiciones ambientales adversas, pero esta teoría no se ha cumplido en los mercados mundiales de vehículos eléctricos, ya que muchos cargadores están averiados al recibirlos o no inician la recarga al conectarlos.

Infraestructura de recarga de vehículos eléctricos y Daños

El inevitable proceso de prueba y error que conlleva el desarrollo y la implantación de una infraestructura pública sólida de recarga de vehículos eléctricos tendrá importantes repercusiones en el sectorDaños . Factores como los defectos de material, una instalación deficiente, un mantenimiento inadecuado y las condiciones ambientales ya han dado lugar a numerosos casos de Daños . En 2019, un fallo en una unidad de recarga provocó la explosión de su panel frontal de aluminio mientras se desconectaba el cargador de un vehículo. En 2020, un grupo de supercargadores instalados junto a un hotel sufrió daños tras haber sido instalados en una zona que se inunda con frecuencia. Y en 2022, se produjo un gran incendio en un aparcamiento que, según los investigadores, probablemente se debió a un cortocircuito en una de las estaciones de carga rápida. A medida que los vehículos eléctricos se vuelvan más omnipresentes en la sociedad, también lo harán los fallos tecnológicos de los cargadores y Daños .

Las averías eléctricas son frecuentes y suelen tener consecuencias

Analicemos por qué suelen fallar los transformadores y otros sistemas eléctricos al aire libre. En primer lugar, el agua —procedente de huracanes, tornados o accidentes— puede provocar filtraciones o, lo que es peor, la inmersión total. Dependiendo de los contaminantes presentes en el agua, la exposición puede causar cortocircuitos instantáneos o comprometer el aislamiento eléctrico y los metales sensibles. Además, pueden producirse incendios a causa de conexiones sueltas o incandescentes. Según la Asociación Nacional de Protección contra Incendios, una conexión incandescente se produce «cuando un circuito tiene una conexión deficiente, como un tornillo suelto en un terminal; el aumento de la resistencia provoca un mayor calentamiento en el punto de contacto, lo que favorece la formación de óxido… Se desarrolla un punto de calentamiento en esa interfaz de óxido que luego se calienta lo suficiente como para incandescerse». Y cuando hay materiales combustibles lo suficientemente cerca del punto caliente, pueden inflamarse. Un ejemplo a gran escala de esto ocurrió en junio de 2022, cuando la empresa de automatización digital y gestión energética Schneider Electric retiró del mercado 1,4 millones de cuadros eléctricos debido a riesgos de quemaduras térmicas e incendios, todos ellos relacionados con una conexión suelta del tornillo del neutro dentro del centro de carga.

Otras causas fundamentales de las averías en los equipos del sistema eléctrico incluyen el deterioro de los materiales aislantes debido a la fricción, los desgarros o una sobrecarga eléctrica excesiva, así como las averías en los transformadores derivadas de una protección inadecuada contra las sobretensiones o de defectos en los materiales, entre otras cosas. Por último, pueden darse defectos de diseño técnico, en los que, en condiciones normales de uso, un producto sufre una avería sistémica que causa lesiones al usuario o Daños utilizar el producto para la función para la que fue diseñado.

Mantenerse a la vanguardia

Poco a poco, pero con paso firme, los vehículos eléctricos y las estaciones de recarga se convertirán en un elemento habitual de la vida cotidiana. Es fundamental que no solo nos familiaricemos con la tecnología de los vehículos eléctricos, sino que también nos preparemos para las repercusiones que este nuevo panorama tecnológico tendrá en Daños . Con esos conocimientos y esa preparación, el objetivo es estar listos cuando llegue el momento, sin que nos pille por sorpresa; no tener que esforzarnos por ponernos al día, sino adaptarnos rápidamente para satisfacer las necesidades de nuestra clientela.

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