La guerra de los conectores

Una de las grandes desventajas para disponer ahora mismo de un coche eléctrico es la escasa estandarización de los conectores y los diversos tipos y modos de carga que existen. A la espera de un estándar definitivo, que a buen seguro se regulará en poco tiempo, vamos a poner un poco de orden en todo este batiburrillo de siglas y acrónimos.

En un futuro no muy lejano, y más con todas las noticias que estamos recibiendo en las últimas semanas, los vehículos de combustión habrán desaparecido y todo el transporte por carretera será independiente de los contaminantes combustibles fósiles. Nuestra salud y el medioambiente lo van a agradecer, y mucho. Pero a día de hoy conducir un coche eléctrico es todavía una pequeña odisea. Recargar la batería de tu silencioso y ecológico nuevo vehículo no es tarea fácil. Podríamos pensar que es llegar a un punto de carga, enchufar y recargar.

Desgraciadamente, por el momento, nada más lejos de la realidad, aunque los últimos movimientos hacen presagiar un cambio radical en muy poco tiempo. En primer lugar hay que buscar un punto de recarga, escasos todavía —y una de las razones principales por las que el sector no avanza al ritmo que debería—, y después de encontrar dicha electrolinera rezar para que el conector de recarga sea compatible con nuestro vehículo, ya que existen diferentes conectores de carga en función de la marca del coche y la empresa de instalación del punto de carga.

Además, debemos tener en cuenta, no solo el tipo de conector sino otros conceptos, concretamente el tipo de recarga y los diferentes modos de carga que permiten cada uno de los conectores: 1, 2, 3 y 4, dependiendo del nivel de comunicación entre el vehículo y la infraestructura de carga. La implantación de un único estándar de carga para coches eléctricos, como ocurre con los vehículos de combustión, es imprescindible para el avance de la movilidad eléctrica. Y aunque hasta ahora el desarrollo había sido muy tímido, en breve veremos cómo aumenta el número de estaciones de carga y se estandariza definitivamente el tipo de carga y los conectores.

Los conectores de carga de los vehículos eléctricos

No hay todavía un estándar definido de conector a nivel mundial; cada marca lleva su camino. Unos optan por conectores ya creados, otros por sus propios enchufes y los menos intentan reunir los más extendidos para incluir en su vehículos las mayores opciones posibles sin disparar el coste de los vehículos, llegando a la situación actual con, al menos, media docena de distintos cargadores.

Sí ha habido ya un tímido intento de crear un estándar para los cargadores de coches eléctricos por parte de los más importantes fabricantes alemanes y norteamericanos con un sistema combinado (CCS, uno para Europa y otro para EEUU), gracias a la intermediación de algunas organizaciones internacionales del sector (SAE, ACEA…) pero todavía no es de obligado uso por parte de estos fabricantes en todas sus divisiones a nivel mundial.

A finales de los noventa solamente había dos tipos de conectores, el que finalmente formó la base del actual J1772 y un segundo que cargaba a través de una conexión inductiva (inalámbrica), pero fue el principio de la enorme división producida en este aspecto, no sabemos si por intereses económicos o para diferenciarse de la competencia. Lo que sí sabemos son las consecuencias de estas apresuradas decisiones industriales. Y no solo es una cuestión entre fabricantes o países —que sería lo más parecido a lo ideal—, como el caso de Japón, que ha adoptado su propio cargador, CHAdeMO. Algunas marcas, Tesla, por ejemplo, han creado una infraestructura propia para sus clientes, complicando un poco más si cabe esta diversificación. Resultado: una carrera loca e independiente para ganar la batalla eléctrica a la competencia.

¿Por qué no hay regularización?

La regularización de los cargadores depende de dos factores principales. Como casi todo, está en función de determinadas decisiones políticas y, sobre todo, de las condiciones de la redes eléctricas, que no son iguales, ni de lejos, y que, sin duda, obstaculizan la deseable unificación en los cargadores de los coches eléctricos.

A grandes rasgos:

• Europa y China – 230 V y 50 Hz.
• EEUU – 110 V y 60 Hz.
• Japón combina las anteriores.

Todo apunta a que en un futuro no muy lejano pueda haber un estándar para cada región, es decir, en lo que nos toca de cerca, un único cargador para toda Europa. Como primeras medidas algunos países del norte europeo han establecido que en todas las electrolineras los puntos de recarga rápida sean multiformato. En cuanto a los estándares: Modelo Tipo 2 Mennekes para corriente alterna (AC), recarga menor a 43 kW.; Modelo CCS o combo para corriente continua (DC), recarga rápida hasta 350 kW.

Los diferentes conectores

De momento, con una tecnología ‘relativamente’ nueva (aunque lleva mucho tiempo entre nosotros, el gran avance se ha realizado en los últimos años), los desarrolladores no se acaban de poner de acuerdo en el diseño de enchufes, cables y puntos de carga, y por ello, en tan poco tiempo han aparecido tantos tipos de conectores diferentes. Esta estandarización parece algo clave para que aumente de forma importante la reducida infraestructura de carga, algo absolutamente necesario para que haya un mayor avance que seduzca al comprador, sumado a las ayudas, la autonomía, etc. Para empezar, no todos los vehículos eléctricos tienen el mismo tipo de conector de carga. Las motos y similares suelen utilizar el conector Schuko (enchufe eléctrico habitual) y los coches eléctricos e híbridos enchufables suelen utilizar el Mennekes (tipo 2), pero hay muchos más. Vamos a ver los diferentes tipos de cargadores que hay en el mercado:

• SAE J1722 (Tipo 1) es un estándar en Japón (adoptado en EEUU y aceptado en la Unión Europea), es decir, para corriente alterna, y permite la carga rápida y la carga lenta. No es muy habitual en Europa, pero lo podemos encontrar en algunos modelos de Citroën, Mitsubishi, Opel o Nissan (Opel Ampera, Nissan Leaf, Nissan ENV200, Mitsubishi Outlander, Mitsubishi iMiev, Peugeot iON, Citröen C-Zero, Renault Kangoo ZE (tipo 1), Ford Focus Electric, Toyota Prius Plug in, o el KIA SOUL EV). Además de los pines de recarga dispone de pines de comunicación con el vehículo, y protección extra para el bloqueo del conector. Puede ofrecer hasta 32 A, lo que permite una potencia máxima de 7,4 kW.

• Mennekes (Tipo 2) tiene su origen en Alemania y de momento, al menos en Europa, es lo más parecido a un estándar, ya que es probablemente el más numeroso y está en marcas como Volkswagen, BMW o Audi. Puede generar desde 16 hasta 63 A (potencias desde 3,7 kW hasta 44 kW) para recarga rápida, lo que hace que sea muy versátil, ya que permite realizar tanto cargas lentas (230 v y 32 amperios máximo) como cargas rápidas (hasta 43 kW y 63 amperios). Este conector está disponible en modelos como el BMW i3, i8, BYD E6, Renault Zoe, Tesla Model S, Volvo V60 plug-in hybrid, VW Golf plug-in hybrid, VW E-up, Audi A3 E-tron, Mercedes S500 plug-in, Porsche Panamera, o el Renault Kangoo ZE.
  

• CHAdeMO, acrónimo de ‘CHArge de MOve’, algo así como ‘carga para mover’, es el más usado en Japón, por sus marcas más emblemáticas, Nissan, Toyota, Subaru y Mitshubishi (Tesla dispone de un adaptador para recargar sus coches en los puntos de recarga con este tipo de cargadores.) Destaca por ser el que mayor diámetro tiene y fue diseñado para recarga rápida en corriente continua (hasta 50 kW y 125A). Nissan Leaf, Nissan ENV200, Mitsubishi Outlander, Mitsubishi iMiev, Peugeot iON, Citröen C-Zero, o el KIA SOUL EV.

• Combined Charging System (CCS), fue creado por alemanes y norteamericanos intentando crear un estándar en la industria. Se trata de un conector combinado que ofrece 50 kW en corriente continua y 43 kW en alterna, por lo que admite ambos tipos de carga, rápida y lenta. Fabricantes como Audi, BMW, Daimler, Porsche y Volkswagen incorporan ya este tipo de conector y preparan una red de estaciones de carga de alta potencia para coches eléctricos de forma conjunta con Ford, con el objetivo de convertir al formato CCS Combo en el más popular del mundo, y así tener una ventaja sobre otros fabricantes de vehículos eléctricos que usan protocolos de carga diferentes. Todo apunta a que este podría ser el estándar futuro más extendido.

• Schuko, es decir, el enchufe que tenemos todos en casa, es compatible con las tomas de corriente europeas y, como es lógico, solo para recargas lentas. Está presente en algunas motos y bicicletas eléctricas, incluso en algún coche eléctrico como el Twizy, pero no es recomendable para la recarga de otros coches eléctricos ya que su intensidad máxima es muy baja, 10 A.
• Scame o tipo 3, se usa en Francia para híbridos enchufables, habitualmente para cargas semirrápidas. Pero ha caído en desuso en favor del Tipo 2. Permite de 16 a 32 A y una potencia máxima de 22 kW.

• Tesla World Connector, como su nombre indica, es el que utiliza Tesla en su vehículos y es compatible con vehículos con un enchufe de Tipo 2 y Schuko y puede cargar hasta 16,5 kW/hora (autonomía para unos 80 kilómetros), algo más rápido que la carga lenta de las viviendas (que van de los 7,4 kw/hora en la monofásica hasta los 11 kw/hora de la trifásica).
• Por último, curiosamente el más numeroso pero el que menos nos afecta, está el GB/T, utilizado  básicamente en China, capaz de realizar carga rápida tanto en alterna como en continua.

Tipos de recarga

• Superlenta, con toma Schuko, las convencionales en todas las casas. Intensidad máxima 10 A, baja potencia (por no disponer de una base de recarga con protección  e instalación eléctrica adecuada), y carga completa de 10 a 12 horas (para una batería de un coche eléctrico medio, 22 a 24 KW).
• Recarga lenta, normal o convencional, de 3,7 KW; podría cargar la batería del coche en 6 u 8 horas, y se puede instalar en algunos domicilios, oficinas y centros comerciales.
• Semirrápida – Rápida desde 7,4 kW/h a 22 KW. Usa 32 A de intensidad a 230 VAC de tensión, por lo que tendría una potencia mucho mayor —más del doble que la anterior—. Por tanto, si nos la podemos permitir (tenemos potencia contratada de sobra), esta sería la mejor opción, ya que recargaríamos en menos de la mitad del tiempo.

Tesla Model S en un Supercharger en Flachau (Austria) con 18 puestos. Foto: Jakob Härter

• Recarga rápida en vía pública y electrolineras a 22-50 kW/h- Una hora para cargar el coche por completo (al 80%), ya que dispondremos de potencias de entre 11 y 22 kW (con la recarga superrápida, 50 kW, en media hora se recarga el 80% de la batería, la parte final de recarga, en todo tipo de batería, suele demorarse un poco más). Puede ser tanto en corriente alterna como en corriente continua. Casi todos los vehículos se pueden recargar de forma rápida o semirrápida en corriente continua, aunque los vehículos de Renault lo hacen en alterna. Y Tesla S semirrápido en alterna, y superrápido en continua (hasta 120 kW).
• Ultrarrápida, todavía experimental en vehículos eléctricos a prueba con acumuladores de tipo supercondensadores (algunos autobuses). Potencia de recarga muy elevada —5 o 10 minutos para recargar la batería—, pero las baterías de iones de litio no soportan las altas temperaturas que provoca este tipo de recarga, ya que deteriora gravemente su vida útil.

¿Qué nos podemos encontrar en nuestra realidad más cotidiana?

Mennekes, CHAdeMO, CSS o, casi siempre como segunda opción, un enchufe de toda la vida (que en la actualidad, sufre de menos incertidumbre que los específicos, con menos averías o desconexiones). Desde luego es complicado plantearse adquirir un coche eléctrico si no instalas un punto de carga en tu garaje. Se trata de una instalación sencilla, no muy cara (con muchas ayudas actualmente), y es imprescindible para cargar la batería de forma completa en la mayoría de los casos (en un enchufe convencional 8 o 10 horas). Los usuarios que aparquen el coche en la calle tendrán mayor dificultad, aunque quizá esto favorezca que en un futuro no muy lejano las calles dejen de estar tomadas por los coches aparcados. Pero si queremos cargar el coche fuera de casa es necesaria una infraestructura mucho más extendida, amplia y estandarizada.

¿Qué puede pasar si buscamos un punto de carga?

Primero, que no será tan fácil como buscarlo en googlemaps, aunque ya hay apps dedicadas, como Electromaps, y los fabricantes de coches eléctricos empiezan a incluir opciones específicas en sus navegadores. Segundo, que una vez encontramos el punto de recarga, con la batería temblando, esté ocupado o no esté activo, o lo que es peor, no sea compatible.

¿Habrá en un futuro powerbanks, como los que usamos para los móviles pero para el coche (es decir baterías portátiles)? Aun con toda esta situación ya deberíamos ir planteándonos comprar un coche eléctrico o, como poco, híbrido enchufable. Está sobradamente demostrado que los motores de combustión, con el diésel a la cabeza, son altamente perjudiciales para la salud y el medioambiente, así que cuanto antes empecemos, mejor, que ya llevamos mucho retraso. Además, las mejoras tecnológicas van a la carrera (y más cuando la industria automovilística se lo tome en serio y dedique su recursos de I+D a enfrentarse a la competencia en el mundo eléctrico). Ya tenemos autonomías reales de hasta 300 kilómetros, más que suficiente para la mayoría en su día a día, con un cargador en el garaje. Las ayudas y ofertas están disminuyendo poco a poco los precios, y cuando el parque automovilístico aumente en modelos y unidades disminuirá mucho más.

¿Quién está detrás de los puntos de recarga?

Otro de los elementos que también está influyendo en el lento avance en la creación de una infraestructura de puntos de recarga es la ausencia de una gran empresa en un proyecto de esta envergadura, aunque parece que Endesa (que se puede convertir en el Repsol eléctrico) está dando los primeros pasos.

En lugar de eso, los pocos puntos de carga existentes se los reparten un montón de pequeñas empresas de instalación y mantenimiento y sin apenas colaboración entre ellas, con distintas tarjetas de prepago, a excepción de las situadas en las grandes superficies que suelen ser gratuitas, pero que requieren de alguien que lo active y que suele desconectarse pasadas una o dos horas, como es lógico, ya que se trata de un servicio relacionado con la compra en el establecimiento, tiempo escaso hasta que se extiendan los puntos de recarga rápida.

La actual velocidad de carga obliga a disponer de un punto de recarga en nuestro domicilio. Un coche eléctrico estándar, con una batería de entre 35 y 40 kWh, necesitaría 14 o 15 horas para recargarse completamente desde un enchufe convencional, es decir, lo que podríamos cargar en un par de horas es insignificante (lo que llevará a la proliferación de conectores que ofrezcan velocidades superiores, Mennekes, 22 kW, CCS, 43 kW, y CHAdeMo, hasta 62.5 kW —siempre de forma teórica, ya que raramente llegan a estos valores—).

Alternativas

Muchas, y la mayoría todavía utópicas, alternativas a la carga mediante estaciones de carga se vislumbran en el horizonte, y ya se han realizado proyectos piloto o existen de forma experimental en algunos lugares del mundo. Todavía es pronto para saberlo, pero es posible que alguna de estas alternativas solucionen la guerra de los conectores.

• Catenarias en distintos tramos para vehículos pesados.
• Estaciones de carga inalámbrica, que cargaría con solo estacionar sobre una zona determinada.
• Tramos de carretera con inductores bajo el asfalto para carga inalámbrica mientras circulamos.
• En lugar de cargar la batería cambiarla en las electrolineras.
• Coches autónomos que se recarguen solos con el movimiento y el frenado, tal y como hacen los híbridos, pero con una tecnología mucho más avanzada.
• Placas solares instaladas en el vehículo para no depender de energía externa.

Las dos últimas se nos antojan perfectas, la gran solución, pero con ellas las industrias eléctricas y energéticas no participarían, por lo que habrá presión para incentivar el resto de soluciones. De todos modos, todo esto da para otro futuro artículo, que desarrollaremos próximamente.

Punto de recarga público para vehículos eléctricos en el Parque Tecnológico de Valencia instalado por la empresa OVANS.

En resumen

Tesla, los fabricantes japoneses, los alemanes y los estadounidenses usan diferentes enchufes y protocolos para cargar las baterías de los vehículos, pero las empresas llamadas a construir las redes de puntos de carga advierten de que la cantidad de formatos de conectores debe limitarse, a fin de mantener los costes controlados.

Las marcas de automóviles cuyos sistemas de carga predominen en las estaciones tendrán una ventaja sobre la competencia, haciendo que sus vehículos sean potencialmente más atractivos para los clientes preocupados por realizar viajes más largos. Pero este afán de destacarse o diferenciarse ralentiza la creación de un estándar que tarde o temprano tendrá que ser consensuado.

Todo apunta a que en Europa y Estados Unidos se continúe haciendo una fuerte apuesta por los sistemas Combo 1 y Combo 2 de Carga Combinada (CCS), que utilizan ya muchos de los grandes fabricantes, Mercedes-Benz, BMW, Ford, Volkswagen, Audi, Porsche, etc. (ya han anunciado que desarrollarán cuatrocientas estaciones de carga de alta potencia en las principales carreteras de dieciocho países europeos para 2020).

El supercargador de Tesla, CHAdeMO, desarrollado por las japonesas Nissan, Mitsubishi y GB/T en China, el mercado de automóviles eléctricos más grande del mundo, seguramente convergerán a CSS, según apuntan algunos expertos, como Pasquale Romano (ChargePoint, una de las redes de estaciones de carga más grandes del mundo).

Actualmente, hay unos siete mil puntos de carga CCS en todo el mundo (más de la mitad en Europa) y es el conector que respalda la Unión Europea, aunque sin poner trabas ni limitaciones a otros enchufes. Pero CHAdeMO ya dispone de casi diecisiete mil puntos de carga, casi todos en Japón y Europa; hay 8.500 Supercargadores de Tesla, la mayor parte en Estados Unidos, mientras que en China —abróchense los cinturones— hay 127.434 estaciones de carga GB/T. Cada conector tienes sus pros y sus contras. Tesla es exclusivo para sus clientes, mientras que CCS cuenta con un enchufe doble para corriente continua y alterna, es decir, mucho más flexible.

CHAdeMO permite que los coches vuelvan a vender la energía de sus baterías a la red, carga bidireccional o V2G (vehicle to ground), algo que ayudaría a estabilizar las redes de energía en tiempos de fluctuaciones de la demanda, además de permitir a sus usuarios ganar dinero extra. Los enchufes domésticos usan corriente alterna y son lentos, por lo que no servirán para las redes de carga públicas, ni urbanas ni interurbanas, y se quedarán en el ámbito del domicilio, popularizando en carretera las redes de carga ultrarrápida, todavía en fase experimental, ya que solo se utilizan para grandes vehículos, y los modelos de gama alta de Tesla, capaces de entregar hasta 400 kilovatios, recargando los automóviles en diez minutos. Esto provocará seguridad en los usuarios en viajes largos, sabiendo que pueden recargar la batería de forma similar a una gasolinera; por ello, algunos fabricantes alemanes y Ford pretenden instalar cargadores rápidos de CCS, asociándose con empresas que tienen redes de estaciones de servicio en Europa, como Shell.