Por Ward Arms - ingeniero eléctrico forense, EFI Global y Wes Hansen - ingeniero eléctrico forense, EFI Global
Los vehículos eléctricos (VE) son un medio de transporte relativamente nuevo que se fabrica en serie. El uso de la electricidad para propulsarse implica la creación gradual de una nueva infraestructura con la que pocos están familiarizados. Es importante explorar los factores que rodean a las tecnologías de carga, incluidos los niveles de carga, la duración y el coste de uso, además de la fiabilidad general de las estaciones de carga. Para que se produzca una adopción masiva de los vehículos eléctricos, tendrá que implantarse en todo el país una infraestructura pública de recarga con normas adecuadas de instalación, funcionamiento, mantenimiento y seguridad. A medida que se cree dicha infraestructura y se establezcan normas de uso público y seguridad, se producirán pérdidas materiales para las que es mejor empezar a prepararse desde ahora.
Las tecnologías de carga varían mucho
Al examinar las tecnologías de carga, no todas son iguales. El nivel más bajo y el método más lento de carga, el nivel 1, es un cargador portátil que se vende con el vehículo. Se utiliza principalmente en entornos residenciales y se conecta a una toma de corriente estándar de 120 V. Aunque carga el VE a una velocidad relativamente lenta (entre 5 y 10 kilómetros por hora), utiliza una potencia de salida baja (1 kilovatio) y, por tanto, incurre en menores costes de electricidad. Suponiendo que se recorran 1.200 millas al mes y que la electricidad cueste 15 céntimos por kW, cargar el VE costaría 52 dólares al mes.
Si el propietario de un vehículo eléctrico estuviera interesado en una carga más rápida, podría optar por un cargador de nivel 2, un tipo de cargador que puede comprarse e instalarse profesionalmente en un garaje y que también se ofrece para uso público previo pago. Un cargador de nivel 2 permite una carga entre 3 y 7 veces más rápida, reduciendo la duración total de la carga de más de 30 horas a unas 10 horas. El coste por hora de uso de un cargador público de nivel 2 oscila entre 1 y 5 dólares.
Por último, los cargadores rápidos de corriente continua (DCFC), también conocidos como estaciones de carga rápida, son mucho más potentes que los dos anteriores. Mientras que algunos cargadores de nivel 1 tienen una velocidad de carga de 3,5 millas por hora, los DCFC pueden hacer lo mismo en un minuto (e incluso pueden llegar hasta las 20 millas). Lógicamente, éstos tienen una mayor potencia de salida (50-300 kW) y cuestan más de utilizar (de 10 a 30 dólares por hora).
Falta de normas nacionales y problemas de fiabilidad
Aún no existen normas nacionales para la instalación, el funcionamiento o el mantenimiento de las estaciones de recarga de vehículos eléctricos. No fue hasta principios de este año cuando el gobierno estadounidense 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 sólidas, 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 que existe 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 VE en componentes clave como las prácticas operativas, los métodos de pago, la organización de los emplazamientos, la indicación del precio de la recarga, la velocidad y la potencia de los cargadores....".
De igual o mayor importancia son las normas de seguridad. Actualmente no existen normas de seguridad a las que deban atenerse los cargadores una vez instalados, lo que deja margen para toda una serie de riesgos para la propiedad y las personas que cargan.
Incluso cuando las estaciones públicas de recarga se han generalizado, surgen dudas sobre su fiabilidad general. Los conductores se enfrentan a menudo a situaciones en las que las estaciones cargan a velocidades mucho más lentas de lo anunciado. Las estaciones de carga están supuestamente diseñadas para soportar condiciones ambientales adversas, pero esta teoría no se ha cumplido en los mercados mundiales de vehículos eléctricos, ya que muchos cargadores se rompen nada más llegar o no empiezan a cargar cuando se enchufan.
Infraestructura de recarga de vehículos eléctricos y pérdida de propiedades
El inevitable proceso de ensayo y error que supone el desarrollo y la implantación de una sólida infraestructura pública de recarga de vehículos eléctricos tendrá importantes repercusiones en el sector de los siniestros materiales. Factores como defectos en los materiales, mala instalación, mantenimiento inadecuado y condiciones ambientales ya han dado lugar a muchos casos de pérdida de propiedades. En 2019, un fallo en una unidad de carga provocó la explosión de su panel frontal de aluminio mientras se desconectaba el cargador de un vehículo. En 2020, un grupo de supercargadores construidos junto a un hotel experimentó una pérdida tras ser instalados en una zona que se inunda con regularidad. 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 hagan más omnipresentes en la sociedad, también lo harán los fallos tecnológicos de los cargadores y las pérdidas materiales.
Fallos eléctricos consecuentes, y no infrecuentes
Veamos por qué suelen fallar los transformadores y otros sistemas eléctricos de exterior. En primer lugar, el agua -procedente de huracanes, tornados o accidentes- puede provocar la intrusión de agua o, peor aún, la inmersión. Dependiendo de los contaminantes presentes en el agua, la exposición puede causar cortocircuitos instantáneos, y/o comprometer el aislamiento eléctrico y los metales susceptibles. Además, las conexiones sueltas o incandescentes pueden provocar incendios. 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 aumento del calentamiento en el 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 incandecer". Y cuando los materiales combustibles están 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 de la energía Schneider Electric retiró del mercado 1,4 millones de cuadros eléctricos por quemaduras térmicas y riesgo de incendio, todo ello relacionado con una conexión de tornillo neutro suelta dentro del centro de carga.
Otras causas fundamentales de los fallos de los equipos de los sistemas eléctricos son la rotura de los materiales aislantes por fricción, desgarro o tensión eléctrica excesiva, así como los fallos de los transformadores debidos a una protección inadecuada contra las subidas de tensión o a defectos de los materiales, entre otros. Por último, puede haber defectos de diseño técnico, cuando, en condiciones de uso típicas, un producto sufre un fallo sistémico que daña al usuario o a la propiedad al utilizarlo en su función prevista.
Mantenerse a la vanguardia
Lenta pero inexorablemente, los vehículos eléctricos y las estaciones de recarga se convertirán en un elemento fijo de la vida moderna. Es fundamental que no sólo nos familiaricemos con la tecnología de los vehículos eléctricos, sino que nos preparemos para las repercusiones que el nuevo panorama tecnológico tendrá en las pérdidas patrimoniales. Con estos conocimientos y preparación, el objetivo es estar preparados cuando llegue el momento, no sorprendidos, no luchando por ponernos al día, sino adaptándonos rápidamente para satisfacer las necesidades de nuestra clientela.
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