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Los motores eléctricos, al igual que los de combustión interna, transforman la energía que se encuentra en reposo en movimiento, energía mecánica. En el caso de los motores eléctricos también son conocidos como rotativos, toda vez que uno de sus principales componentes, el rotor, gira debido a la electricidad inducida en el estator y las bobinas, mediante campos magnéticos.

Aunque el boom de la movilidad eléctrica es reciente y se basa en los escritos de Nikola Tesla, la historia de las motocicletas eléctricas se remonta a 1865 cuando Ogden Bolton Jr. registró en USA su patente para la primera bicicleta eléctrica. El diseño incluía un motor eléctrico instalado en el cubo de la rueda trasera y la batería colgaba del tubo horizontal del marco de bicicleta. En los diseños no había sistema de engranajes ni manivelas con pedales.

Primera bicicleta eléctrica

Primera bicicleta eléctrica patentada en 1865 en USA por Ogden Bolton Jr.

El principio de funcionamiento de los motores eléctricos de corriente directa o continua (CC o DC), que son los empleados en las motos eléctricas de hoy en día, se basa en la repulsión que ejercen los polos magnéticos de un imán permanente cuando interactúan con los polos magnéticos de un electroimán que se encuentra montado en un eje. Este electroimán se denomina “rotor” y su eje le permite girar libremente entre los polos magnéticos norte y sur del imán permanente situado dentro de la carcasa o cuerpo del motor.

Así como las motos de combustión interna son clasificadas por su cubicaje, las impulsadas por motores eléctricos igualmente tienen diferentes potencias expresadas en kW. Veamos entonces unos conceptos básicos con los cuales evaluamos el comportamiento de una moto eléctrica.

Magneto - Bobina

Magneto - Bobina

Potencia: Es la energía generada y se puede medir en kilovatios - kW. Un 1kW = 1,36 Hp.

Una moto deportiva eléctrica de alto desempeño puede alcanzar 107 kW, el equivalente a unos 145 caballos. Estas cifras le darán una idea de cuál sería el equivalente de un motor eléctrico vs uno de combustión interna: 11 kW corresponden a un motor de combustión de 125cc; 50 kW a la potencia entregada por una moto de mediano cubicaje; 80 kW se equiparan con una moto deportiva de alto rendimiento.

Rotor

Rotor

Par motor: Es la fuerza con la que gira el eje del motor y se mide en Newton metro (Nm) y es una unidad de medida de esfuerzo de torsión. Cuanto mayor sea el par, mayor será la aceleración de la motocicleta.

Velocidad: Se mide en km/hora y depende de la potencia del motor y el peso de del vehículo.

Las baterías: La capacidad del paquete de baterías y la tecnología empleada determina la cantidad de energía útil para el uso de la motocicleta. La energía entregada se mide en amperios-hora (Ah) o kilovatios/hora (kWh); unidades que expresan la relación entre energía y tiempo, se utilizan para medir el consumo de energía en por cada hora.

La capacidad nominal de una batería es la cantidad de energía que se puede extraer de ella a una corriente constante particular, comenzando desde un estado completamente cargado. La capacidad máxima de una batería es la cantidad total de energía que contiene cuando está completamente cargada.

Batería

Batería

Potencia del cargador: Se mide en vatios y cuanto mayor sea el valor de Watt, mayor será el poder de carga.

Tiempo de carga y carga: Esta es la fórmula para calcular correctamente el tiempo de carga según la capacidad de la batería y la potencia de la batería: Capacidad de la batería kWh / kW proporcionada por el cargador = h de carga.

Por ejemplo: Cuando se emplea una estación de carga rápida de CC de 20kW la motocicleta podrá cargarse hasta el 80/85% en 20 minutos aproximadamente.

Moto eléctrica en carga

Moto eléctrica conectada a una estación de carga

Ventajas de una motocicleta eléctrica:

  • Prestaciones: Un motor de combustión necesita un tiempo prudencial para alcanzar la temperatura en la cual entrega su potencia óptima, lo cual le permite llegar a las revoluciones necesarias para ofrecer el máximo par. Por el contrario, en una moto eléctrica la entrega de Par es instantánea, está disponible desde cero revoluciones y se mantiene constante en todo el rango de vueltas; lo que se traduce en que una motocicleta eléctrica entregará un rendimiento equivalente a más grande con motor de combustión.
  • Bajo mantenimiento: Al tener menos componentes móviles los mantenimientos son igualmente más prácticos. No cuentan con embrague, no es necesario estar realizando cambio de aceite, no hay válvulas para ajustar, con cuentan con cuerpos de aceleración para sincronizar, tampoco hay carburadores ni perfiles de inyectores que modificar, no hay que ajustar la sincronización del motor, tampoco hay filtro de aire para reemplazar. Con el paso del tiempo solamente tendrá que cambiar los consumibles básicos como llantas y pastillas de freno. A largo plazo remplazar el paquete de baterías.
  • Actualizaciones: Al contar con dispositivos electrónicos de última generación, el software puede ser actualizado desde la casa matriz rápidamente y en algunos casos, como los scooter Niu, las actualizaciones llegarán desde la nube a las motos sin necesidad de pasar por el concesionario. En la mayoría de los casos solamente será necesario conectar el vehículo al scanner del servicio técnico oficial.
  • Funcionamiento silencioso: Circular sin hacer ningún tipo de ruido puede ser beneficioso, sobre todo si lo hacemos por caminos periféricos o por el campo traviesa, en la ciudad esto contribuye de alguna manera a bajar los índices de contaminación auditiva; sin embargo, la ausencia de sonidos puede ser controversial porque no permite que los demás actores viales se percaten de la proximidad de una motocicleta eléctrica.

Esquema

Esquema de funcionamiento

Las principales desventajas de una motocicleta eléctrica pueden ser:

  • Alto costo inicial: Al ser vehículos que están en plena etapa de desarrollo y evolución, las motocicletas eléctricas suelen tener un valor inicial más elevado que muchas de sus homólogas propulsadas por motores de combustión.
  • Autonomía: Una de las principales desventajas es la capacidad para realizar largos recorridos con una sola carga, esto debido a las limitaciones de almacenamiento de energía en el paquete de las baterías.
  • Peso extra: Las actuales baterías aún son bastante pesadas y voluminosas, son responsables de gran parte del peso total de una vehículo eléctrico; aunque la tecnología avanza a pasos a agigantados en este aspecto y se han venido haciendo cada vez más pequeñas, livianas y de mayor capacidad. Pero una referencia son las superdeportivas de la Copa del Mundo de MotoE, las cuales pesan unos 100 kilos más que sus contrapartes movidas a gasolina.
  • Tiempo de carga: La gran mayoría de motos eléctricas actuales requieren varias horas de carga para que las baterías alcancen su capacidad total, esto limita mucho el uso de manera intensiva, claro que los fabricantes están ofreciendo la posibilidad de realizar cargas parciales, para poder continuar el recorrido.
  • Infraestructura escasa: En Colombia aun no contamos con la infraestructura que permita realizar cargas rápidas. Si tienes una moto eléctrica veras lo complicado que resulta encontrar una toma corriente en el cual poder cargarla en los edificios de apartamentos y de oficinas. Algunos modelos solucionan este impase con la posibilidad de retirar las baterías para cargarlas en casa.

Falta de apoyo del Gobierno: El Gobierno Nacional necesita ser más decidido en las políticas que permitan una masificación de los vehículos eléctricos. Entre otras cosas, se deben revisar los altos aranceles de importación, disminuir los impuestos locales e incentivar la construcción de estaciones públicas de carga.

Redactor: Juan Carlos Londoño Restrepo.

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