En el marco de los próximos Días de la Innovación 2013, BMW da a conocer más detalles sobre el vehículo eléctrico i3, su tecnología de baterías y sus soluciones de carga.
El suministro de energía del BMW i3 lo proporciona una batería de iones de litio de alto rendimiento especialmente desarrollada con ocho módulos y 96 celdas, que se integra de forma compacta en el subsuelo, donde está protegida de forma óptima. La batería se ha optimizado continuamente en el curso del desarrollo para equilibrar de forma óptima el rendimiento, la autonomía, el peso y la durabilidad. Las celdas de almacenamiento duran tanto como toda la vida útil del vehículo. Cuando está completamente cargado, el BMW i3 puede recorrer hasta 160 kilómetros en condiciones cotidianas antes de tener que volver a conectarse a una fuente de energía. El BMW i3 se utiliza principalmente en las ciudades y como vehículo de transporte entre el trabajo y el hogar, pero también es adecuado para las zonas rurales, como han demostrado nuestras pruebas con el MINI E. Y después de evaluar más de 20 millones de kilómetros recorridos por más de 1.000 clientes de prueba con el MINI E y el BMW ActiveE en diez países, surge una imagen clara: alrededor del 90% de los trayectos diarios son de unos 45 kilómetros de media, por lo que un BMW i3 completamente cargado satisface al máximo las necesidades diarias de sus usos en zonas urbanas. Aunque se pueden recorrer mayores distancias de forma eléctrica con baterías más grandes, esto supone actualmente un peso extra, mayores costes y una menor dinámica de conducción.
Carga: cómodamente en casa, en el trabajo o en la carretera.
En la práctica, la recarga del BMW i3 es extremadamente fácil, e incluso hoy en día, muchas personas pueden utilizar la electromovilidad cómodamente en su día a día. Esto se debe a que en una estación de carga doméstica -ya sea una toma de corriente estándar o el BMW i wallbox- la batería del BMW i3 está completamente llena después de un mínimo de seis horas, y con un moderno dispositivo público de carga rápida el 80% de la batería se carga después de 30 minutos. En el tiempo que se tarda en almorzar o en hacer compras en el centro de la ciudad, la batería puede recargarse para otros 120 kilómetros.
360° ELECTRIC.
Para facilitar el uso óptimo del BMW i3, BMW i ofrece una amplia gama de productos y servicios que cubren las necesidades individuales de los clientes más allá del vehículo. Con el paquete completo 360° ELECTRIC, las ventajas de la electromovilidad pueden experimentarse de forma muy fiable, cómoda y flexible en el día a día. Los clientes eligen ellos mismos los productos y servicios que desean. La cartera de 360° ELECTRIC se basa en cuatro pilares principales: Carga en casa, Carga en estaciones de carga públicas, Asegurar la movilidad e Integración en conceptos de movilidad innovadores para superar las restricciones de autonomía.
Carga en el hogar: carga cómoda en el hogar.
Para los clientes que tienen su propio garaje o plaza de aparcamiento privada, BMW i ofrece soluciones a medida para cargar en casa de forma segura, cómoda y muy rápida. Para ello, BMW i concluyó en enero de 2013 una amplia colaboración con Schneider Electric y The Mobility House (TMH). El objetivo de esta cooperación es ofrecer opciones de carga cómodas y eficientes para el cliente que permitan una carga fácil en su propio garaje cuando el BMW i3 se lance al mercado. El acuerdo abarca servicios como la prueba de la instalación residencial en los domicilios de los clientes, la entrega y el montaje de la estación de carga (el BMW i wallbox), así como el mantenimiento, el asesoramiento y otros servicios.
BMW i también apoya el uso de electricidad procedente de fuentes renovables y ofrece diferentes productos de electricidad verde en cooperación con socios seleccionados. Como parte de una cooperación estratégica entre BMW AG y Naturstrom AG, en el futuro los clientes de Alemania tendrán la opción de adquirir un paquete de electricidad ecológica para hacer funcionar su BMW i3. Dado que Naturstrom AG suministra toda su electricidad a partir de fuentes de energía renovables, incluyendo un porcentaje muy elevado de energía eólica, se garantiza el funcionamiento sin emisiones de CO2 del vehículo eléctrico. Y BMW i también ayuda si los clientes optan por una cubierta de coche con paneles solares, por ejemplo.
Perspectiva: carga inductiva.
Aunque la carga con un cable de carga y una caja de pared se ha convertido en una característica estándar de serie, el Grupo BMW ya está trabajando en posibles opciones adicionales para el futuro. Un ejemplo es la carga inductiva, que funciona sin cables ni enchufes. Con esta tecnología, el vehículo de propulsión eléctrica pasa por una placa de carga en el suelo y la energía se transfiere sin contacto a través de un campo electromagnético. Esta solución es teóricamente posible para los garajes domésticos, pero también podría llegar a estar disponible en zonas públicas, como placas incrustadas en el suelo en carreteras y aparcamientos públicos.
Cuando se empezó a desarrollar el BMW i3, las unidades de carga disponibles en el vehículo eran demasiado grandes y pesadas, y habrían reducido innecesariamente la autonomía de los vehículos. Sin embargo, los investigadores del Grupo BMW han conseguido ahora reducir diez veces el tamaño y el peso de la placa de carga integrada en el vehículo. Gracias a la utilización de la tecnología de resonadores ultramoderna, ahora son posibles sistemas mucho más pequeños, altamente eficaces y seguros. Para que la tecnología de carga inductiva sea compatible con los vehículos de los distintos fabricantes, se necesita una norma, idealmente internacional. El Grupo BMW ha creado un grupo de trabajo oficial para este fin con otros fabricantes alemanes bajo los auspicios de la Comisión Alemana de Tecnologías Eléctricas, Electrónicas y de la Información (DKE/VDE), y varios fabricantes están en comunicación a nivel internacional.
Recarga pública: carga sobre la marcha.
Los usuarios que no puedan cargar su BMW i3 en casa o en el trabajo también encontrarán soluciones a medida en 360° ELECTRIC. En colaboración con operadores de aparcamientos y proveedores de estaciones de carga públicas, BMW i ofrece a los clientes un acceso fiable a la infraestructura de carga pública. Junto con sus socios, BMW i apoya la interconexión con los teléfonos inteligentes y los sistemas de navegación para ofrecer a los usuarios funciones cómodas como la visualización de las estaciones de carga disponibles y métodos de pago sencillos y transparentes con la tarjeta ChargeNow. La tarjeta ChargeNow permite un acceso completo a las estaciones de carga y el pago sin efectivo. La tarjeta ChargeNow agrupa el máximo número posible de proveedores de infraestructuras públicas de recarga en todos los mercados de BMW i, de modo que los clientes pueden acceder a las estaciones de recarga de diferentes proveedores con una sola tarjeta y recibir una factura estandarizada de BMW i.
Sólo en Alemania hay más de 70 proveedores diferentes de instalaciones públicas de recarga que utilizan actualmente diferentes conceptos de pago y servicio. La armonización de esta situación es esencial. La tarjeta ChargeNow es el producto propio de BMW i que ofrece a los clientes una solución inteligente. El reto es seguir ampliando los productos y servicios integrales junto con todos los socios participantes.
Un ejemplo actual de la interconexión de la infraestructura pública de recarga es la cartera de soluciones recientemente presentada por Hubject GmbH, una empresa conjunta del Grupo BMW, Bosch, Daimler, EnBW, RWE y Siemens. La empresa permite a los proveedores de servicios de electromovilidad ampliar su oferta para incluir el e-roaming. Con un solo acuerdo con el proveedor, los conductores de vehículos eléctricos tienen acceso a todos los puntos de recarga públicos de la red europea existente, que los clientes de BMW i pueden utilizar con la tarjeta ChargeNow. Esto hará que en el futuro cargar los vehículos eléctricos sea tan fácil como sacar dinero de un cajero automático. El acceso a la estación de carga se produce a través de un código QR estandarizado, que inicia y finaliza el proceso de carga mediante la función de escaneo y la aplicación del smartphone.
Una realidad inminente: de Múnich a Leipzig solo en vehículo eléctrico.
En una empresa conjunta del Grupo BMW con ABB, Deutsche Bahn, EIGHT, RWE, la Universidad de Bamberg, la Universidad de las Fuerzas Armadas Alemanas de Múnich y la Universidad Tecnológica de Dresde, financiada por el gobierno alemán, se está construyendo una estación de carga rápida para vehículos eléctricos en el Mundo BMW de Múnich, que estará lista para el verano. Ofrece a los usuarios dos puntos de carga en el sistema de carga combinada CCS (Combo), que los fabricantes de automóviles europeos han acordado como estándar común. Además del conocido método de carga con corriente alterna, el CCS permite la carga ultrarrápida con corriente continua y es adecuado para el nuevo BMW i3, así como para los vehículos eléctricos de otros fabricantes.
La nueva estación de carga crea una intersección entre los vehículos eléctricos, el transporte público local y el tráfico de bicicletas eléctricas en las inmediaciones de la estación de metro de Olympiapark.
Como parte de otro proyecto de promoción, un consorcio formado por el Grupo BMW, Siemens y E.ON está instalando estaciones de carga rápida a lo largo de la A9. A partir de 2014, esto permitirá viajar de Múnich a Berlín con energía eléctrica al 100%, intercalando breves paradas de recarga. Y la cosa no acabará ahí: un plan similar de otras empresas salvará las distancias de Múnich a Salzburgo y Viena y, más adelante, a Bratislava, allanando el camino para una red transnacional de estaciones de recarga rápida.
Estos ejemplos demuestran que la infraestructura de recarga accesible al público está creciendo continuamente y que las opciones de recarga en casa o en el trabajo que actualmente siguen siendo predominantes se están mejorando continuamente, ofreciendo a los usuarios de vehículos eléctricos una flexibilidad aún mayor y la opción de recorrer distancias aún más largas sin dificultad. La prueba de campo a gran escala realizada por el Grupo BMW también arrojó resultados interesantes en este sentido: los usuarios que disponían de instalaciones de recarga propias y públicas aseguradas pudieron realizar hasta el 90% de sus viajes con el MINI E, y lo lograron con menos del 10% de recarga pública de media.
Movilidad flexible: uso hábil de alternativas.
Cuando la autonomía de un BMW i3 es insuficiente, los clientes pueden disponer de módulos de movilidad complementarios, con los que se pueden recorrer distancias aún mayores: el uso temporal de un BMW con motor de combustión o híbrido, por ejemplo. Para ello, se pueden añadir cuotas anuales individuales a través de 360° ELECTRIC. Los clientes de BMW i también tienen acceso al servicio de coche compartido DriveNow.
El BMW i3 se centra en la opción 100% eléctrica. Sin embargo, para los clientes que quieran recorrer regularmente distancias superiores a 160 kilómetros, ofrecemos un extensor de autonomía opcional que aumenta la autonomía del BMW i3 hasta unos 300 kilómetros.
Servicios de asistencia.
Para que el BMW i3 funcione siempre de forma fiable en el uso diario, la batería y otros sistemas eléctricos se supervisan continuamente durante la conducción. En el raro caso de que se produzca una avería, los Móviles de Servicio BMW o los talleres son capaces de identificar los componentes defectuosos mediante el diagnóstico.
Sin embargo, si la batería está realmente dañada, BMW i ofrece una batería de alto voltaje totalmente modular y reparable por primera vez en la industria del automóvil con la introducción del BMW i3. Por lo tanto, cualquier defecto no requiere necesariamente una sustitución completa, ya que puede ser posible corregir el problema mediante la sustitución de módulos individuales en determinados concesionarios de BMW i. Las medidas de diseño y el enfoque de las piezas de recambio contribuyen de forma significativa a la aceptación del producto a largo plazo, a la reducción de los costes de funcionamiento y a la disminución de los costes de garantía. Por tanto, este concepto también contribuye de forma muy significativa a la conservación de los recursos y a la estrategia de sostenibilidad.
BMW ha desarrollado la propia batería.
Las baterías de alto voltaje del BMW i3 se fabrican en una línea de montaje ultramoderna en la fábrica de BMW en Dingolfing. Aparte de las células, que se compran a un proveedor, las baterías son un desarrollo propio de BMW. Esto permitió aprovechar las experiencias de desarrollo de anteriores baterías desarrolladas internamente, como las de los BMW ActiveHybrid 3 y 5 y del BMW ActiveE, y realizar nuevas optimizaciones.
La estructura modular de la batería consta de bloques individuales, cada uno de ellos con sus propios sistemas de seguridad. La decisión de construir el almacén energético por sí misma no sólo asegura el futuro del emplazamiento en Alemania. También ofrece a BMW y a sus clientes muchas ventajas. Garantiza el aprovechamiento de los potenciales de la tecnología de almacenamiento de energía, al tiempo que garantiza las prestaciones típicas de BMW y la máxima seguridad. Además, como desarrollador y fabricante, BMW puede responder con gran flexibilidad a los requisitos y necesidades futuros.
La batería dura toda la vida del vehículo.
La vida útil de una batería de iones de litio depende de diferentes factores. Hay dos efectos que provocan su envejecimiento: en primer lugar, el calendárico, es decir, el rendimiento y la capacidad de almacenamiento disminuyen a medida que avanza la edad; este efecto depende en gran medida de la temperatura de la batería. En segundo lugar, la carga y la descarga afectan al comportamiento del envejecimiento. Las pruebas exhaustivas realizadas por los desarrolladores han demostrado que las celdas utilizadas en el BMW i3 cumplen los estrictos requisitos de BMW en cuanto a la vida útil y la estabilidad del ciclo durante toda la vida útil del vehículo. Esto se consigue mediante una selección adecuada de los componentes químicos de las celdas y una gestión inteligente de la batería, que hace funcionar el acumulador en el rango de uso óptimo (por ejemplo, ajuste de la temperatura mediante refrigeración o calefacción).
Refrigeración con refrigerantes.
BMW i utiliza el refrigerante del sistema de aire acondicionado para refrigerar directamente la batería de alto voltaje. Este refrigerante ofrece la máxima eficiencia de refrigeración en comparación con la refrigeración por agua o aire y no se necesitan componentes adicionales como ventiladores o bombas, lo que reduce el peso y el espacio de instalación. El calor para el preacondicionamiento en temperaturas frías se alimenta directamente de la red eléctrica, si el vehículo está conectado al wallbox.
Como resultado, la potencia de la batería se mantiene de manera uniforme durante la mayor parte del estado de carga y, en general, es independiente de las fluctuaciones de temperatura, lo que beneficia la idoneidad para el uso diario, la estabilidad a largo plazo y la vida útil de la batería.
Además, se dio especial importancia al bajo consumo de los consumidores eléctricos del BMW i3. El sistema de calefacción del habitáculo funciona según el principio de la bomba de calor y ahorra hasta un 30% de electricidad en el tráfico urbano en comparación con la calefacción eléctrica convencional. Para la iluminación interior y exterior se utilizan diodos luminosos que ahorran electricidad. Ambas medidas contribuyen sustancialmente a la autonomía del BMW i3. Y con el primer uso de luz láser, el BMW i8 entra en una liga de eficiencia energética totalmente nueva.
La fiabilidad es la clave.
La introducción de nuevas tecnologías siempre va acompañada de advertencias. Sin embargo, con el lanzamiento del BMW i3 este año, los conductores, los pasajeros y otros usuarios de la carretera pueden confiar en un vehículo completamente seguro que cumple con el alto estándar de BMW Group. Supera los requisitos legales en todas las áreas relacionadas con la seguridad.
A diferencia de una red de a bordo convencional, el sistema eléctrico del BMW i3 tiene un diseño bipolar. Por lo tanto, el polo negativo no está unido a una toma de tierra, es decir, a la carrocería del coche, sino que está cableado como una línea independiente y totalmente aislada. Además, la carcasa de la batería, completamente sellada, impide la entrada de agua. Naturalmente, a la hora de seleccionar la composición química de las celdas de la batería se tuvo en cuenta, además de la eficiencia y la durabilidad, la idoneidad para su uso en automóviles, sobre todo en lo que respecta a la seguridad.
Además, los complejos algoritmos de control, los sofisticados sensores y el sistema de refrigeración descrito anteriormente garantizan que la batería no se sobrecargue ni se agote excesivamente y que no se sobrecaliente durante su funcionamiento. Los tres niveles de seguridad, que incluyen mecanismos de desactivación tanto por software como por hardware, garantizan la fiabilidad de todo el sistema eléctrico.
Sostenibilidad: reutilización después de la vida útil del vehículo.
La batería del BMW i3 sigue siendo muy eficiente y tiene una buena capacidad de almacenamiento de energía al final de la vida útil del vehículo. Tras unos 1.000 ciclos de carga, la batería conserva la mayor parte de su capacidad nominal. Por tanto, BMW i preparará las baterías y las reutilizará. Desde el punto de vista de la sostenibilidad, las baterías pueden utilizarse como dispositivos estacionarios de almacenamiento de energía para numerosas aplicaciones nuevas.
Entre ellas, el almacenamiento provisional de energía solar en un sistema de energía solar para devolver la electricidad a la red doméstica durante la noche o con mal tiempo, o para recargar un BMW i3, lo que permitiría alimentar un BMW i con electricidad verde autoproducida.
La conexión de varias baterías también ofrece la posibilidad de crear sistemas de almacenamiento a escala comercial. Los dos centros de investigación del Grupo BMW ya utilizan estos sistemas: la Oficina de Tecnología del Grupo BMW en EE.UU., en Mountain View, California, y desde enero de 2013, el BMW ConnectedDrive Lab en Shanghái, China. Las baterías del MINI E también se utilizan en la Casa de la Eficiencia Energética Plus del Ministerio de Economía y Tecnología alemán en Berlín para optimizar y estabilizar el suministro eléctrico local.
Otros escenarios de uso comercial para grandes dispositivos de almacenamiento con varios megavatios de capacidad de almacenamiento incluyen la estabilización del suministro a nivel de la red eléctrica. BMW i está trabajando en la investigación e implementación de aplicaciones a esta escala. Como fabricante mundial de automóviles, BMW i persigue una estrategia integral para cubrir los mercados mundiales potenciales en el ámbito de la reutilización de baterías.
