De la Bahía de San Francisco a Tahoe en el BMW i3 REx: ¿Qué se aprendió?

La semana pasada escuchamos al propietario del i3 REx, John Higham, en un post en el que detallaba su opinión sobre las restricciones del extensor de autonomía del i3 para el mercado norteamericano. John no se anduvo con rodeos y ofreció su razonamiento de por qué cree que el extensor de autonomía del i3 debería tener sus restricciones artificiales (que están en el lugar para satisfacer CARB), relajado un poco. John también prometió hacer un viaje por carretera que le llevaría desde la zona de la bahía de San Francisco hasta los 2.500 metros de la cumbre de Donner, en el lago Tahoe, e informar sobre el rendimiento del extensor de autonomía en estas condiciones tan exigentes. A continuación se presentan sus resultados.

De la bahía de San Francisco a Tahoe en cifras, segunda parte

Lo ha clavado. Bueno, casi.

En la primera parte de este post sobre todo lo relacionado con el REx, declaré que un BMW i3 REx con especificaciones estadounidenses no podría hacer la popular escapada de fin de semana al lago Tahoe desde la zona de la bahía de San Francisco sin estar limitado en cuanto a la velocidad a 15 millas de Sacramento. La limitación de la velocidad dependía de la pendiente de la carretera a medida que se subía hacia el este en las montañas, pero la velocidad máxima oscilaría entre 40 y 55 MPH. La alternativa era cargar completamente en Sacramento antes de comenzar cualquier subida significativa y luego de nuevo en Colfax a mitad de camino hacia la colina. Esto hace que este viaje sea poco práctico.

También declaré que un i3 con especificaciones europeas no tendría ningún problema, siempre que se mantuviera lleno el diminuto depósito de 1,9 galones y se activara la función conocida como «Modo de retención». De hecho, los coches europeos han hecho recorridos similares en los Alpes.

La base de estas declaraciones es la simple física. En la parte 2, probamos la física de la parte 1. Dos veces. Primero con un BMW i3 REx con especificaciones estadounidenses y luego con un i3 REx con especificaciones europeas.

Vale, he mentido. No tengo un i3 con especificaciones europeas. Pero sí tengo un i3 con especificaciones estadounidenses que ha sido modificado para que se comporte como su primo que come schnitzel.

Un resumen rápido de la parte 1LaJunta de Recursos del Aire de California (CARB) desarrolló una clase de coche llamada Vehículo Eléctrico de Batería de Alcance Extendido (BEVx). Algunos dicen que el BEVx nunca tuvo la intención de ser un coche con un atractivo masivo que pueda ser conducido como cualquier automóvil de motor de combustión interna. Pero yo pregunto, ¿por qué no? En realidad, lo que suelo decir es «¡Por qué no!» mientras grito y golpeo la mesa con el puño. Creo que la clase de coches BEVx representa el puente entre los viejos coches con motor de combustión interna (ICE) y los eléctricos puros que finalmente permitirá al público adoptar los vehículos eléctricos sin mirar atrás. Excepto.

Hay una pequeña excepción y es lo que los ingenieros llaman «caso de esquina». En esta situación, el «caso de la esquina» se refiere a aquellas personas que requieren un coche para mantener la velocidad de la autopista sobre los aumentos de elevación sostenida. De eso se trata este post, de comprobar cómo de grande es ese caso de esquina.

La zona de la bahía de San Francisco, en California, se encuentra al nivel del mar y el trayecto hacia el este, hasta el lago Tahoe, sigue el río Sacramento, sin ganar nunca una altitud significativa durante unos 50 a 100 kilómetros, dependiendo de la ubicación de partida. Continuando hacia el este, pasando por la capital de Sacramento, comienza lo que al principio es una suave subida hacia Gold Country. Suponiendo que la ruta se desarrolle por la I-80, la pendiente aumenta significativamente más allá de Gold Country hasta llegar a Donner Summit (elevación 7.228 pies) a 95 millas al este de Sacramento.

La APU del i3 está dimensionada de tal manera que puede mantener velocidades de autopista, pero no para mantener velocidades de autopista y al mismo tiempo ganar una altitud significativa. Simplemente no es posible conducir desde el área de la bahía de San Francisco hasta Tahoe en un tiempo razonable con el i3 con especificaciones estadounidenses. Por supuesto, si tienes la paciencia de cargar cada 60 u 80 millas, puedes conducir tu i3 desde el Área de la Bahía hasta Tahoe o cualquier otro lugar. Pero eso es poco práctico, incluso con los llamados cargadores rápidos.

Dado que este post viene en dos partes, y la prueba de conducción a Tahoe también viene en dos partes, existe la posibilidad de confusión al referirse a ellos. Vamos a despachar cualquier confusión y a llamar a la primera prueba La Prueba del Pastel de Manzana y a la segunda La Prueba de los Lederhosen.

El propósito de estas pruebas no es demostrar que puedes conducir un i3 hasta Tahoe aprovechando las oportunidades lógicas de carga. Se puede. Se ha hecho. El propósito es probar las afirmaciones hechas en la Parte 1. En primer lugar, que el i3 REx con especificaciones de EE.UU. está cojo en comparación con su homólogo europeo y en segundo lugar (y más importante) que un i3 REx es más que un gran EV; tiene potencial para ser el único coche que necesitas.

Oh, sí. No hay matemáticas en este post. Lo prometo.

La prueba de la tarta de manzana

La prueba de la tarta de manzana es sencilla: intenta «REx it» a Tahoe y mira hasta dónde llegas. (Oh, he hecho REx un verbo, pero el diccionario de Oxford no ha alcanzado todavía.) Dado que esta es mi prueba, tengo que hacer las reglas. La regla es simplemente tomar un BMW i3 como CARB previsto para ser entregado al público y conducirlo a lo largo de I-80 hasta que el coche se convierte en la velocidad limitada, a continuación, comparar los resultados observados con los resultados previstos de la Parte 1.

Para realizar esta prueba, salí del cargador rápido CCS de Benicia, California, con un 90% de SOC y una autonomía prevista de 100 km. El camino hacia la región de Tahoe es esencialmente plano durante unas 63 millas a lo largo de la I-80, luego la carretera sube hacia las montañas de Sierra Nevada. Planeé esta sección del viaje para ser todo eléctrico hasta el momento en que llegué a las colinas. El objetivo era poner el control de crucero en el límite de velocidad indicado (65 MPH) y simplemente seguir conduciendo impulsado por el REx hasta que el coche se convirtiera en velocidad limitada.

En la primera parte calculé que el coche se limitaría a la velocidad a unos 725 pies de elevación y utilizando el perfil de elevación en Google Earth, estimé que ocurriría a unas 12 millas al este de Sacramento.

El viaje real no fue exactamente así, pero se acercó lo suficiente a las suposiciones aproximadas que se hicieron. Al principio, la limitación de velocidad era sutil. Empecé a sospechar que el coche era la velocidad limitada en alrededor de 800 pies de elevación (750 ganado), «piso» para obligar a un aumento de 65 MPH con el control de crucero establecido, he logrado alrededor de 67 o 68, pero no más. Pero a 950 pies de elevación el efecto ya no era sutil. No sólo no podía seguir el ritmo del tráfico, sino que me sentía muy vulnerable y buscaba una salida en serio. En algunas de las partes más empinadas de esa sección, iba a menos de 55 MPH con el tráfico pasando a 70 MPH y más.

Cualquiera que haya tenido un BMW durante mucho tiempo puede decir que los velocímetros son optimistas al menos en un 5%, si no en un 7%. Por lo tanto, los 58 MPH en la foto están más cerca de una velocidad real de 55 MPH. En la primera parte de este artículo hice una tabla de la velocidad máxima prevista en función de la pendiente de la carretera. Usando las coordenadas GPS de la carretera y Google Earth, encontré que la pendiente de la carretera en el punto preciso es del 3%; la tabla de la Parte 1 predice una velocidad máxima de 60 MPH en una pendiente del 3%; cerca, pero es necesario refinar un poco esa tabla.

En resumen, la Prueba del Pastel de Manzana demostró que todo ese análisis, los cálculos, los gráficos y demás de la Parte 1 estaban dentro del margen de error que se podía esperar para las suposiciones aproximadas que se hicieron.

Y lo que es más importante, demuestra que no se puede llegar al lago Tahoe en un i3. Por suerte, hay un cargador CCS en Sacramento, así que momentos después de tomar las fotos de arriba me di la vuelta y me dirigí directamente a él. Con el milagro de la regeneración, el i3 recuperó su SOC a un nivel respetable y lo reexaminé todo el camino de vuelta a ese cargador CCS sin problemas.

Modo de retención y codificación

La prueba de los Lederhosen requiere el uso de una función conocida como «modo de retención», que se encuentra en todos los i3 de especificación europea equipados con el REx; quizás incluso en todos los coches de este tipo destinados a cualquier parte del mundo fuera de Norteamérica. Lo que hace el modo Hold es activar el REx (o, más concretamente, la APU, en lenguaje CARB) para mantener el estado de carga de la batería (SOC). Suena un poco aburrido y quizás lo sea.

El hecho es que los coches con especificaciones norteamericanas tienen el modo Hold; la inteligencia a bordo del coche lo activa automáticamente cuando el SOC de la batería llega a 6.

5%. La versión europea del coche también activará el modo de retención automáticamente cuando el SOC de la batería alcance el 6,5%, pero la versión europea también permite al conductor activar manualmente el modo de retención cuando el SOC de la batería sea del 75% o menos.

La diferencia entre el coche con especificaciones estadounidenses y su homólogo europeo es tal vez sutil, pero como veremos, la diferencia lo es todo si se requiere un coche que mantenga la velocidad de las autopistas y gane altura de forma simultánea.

Lo que es importante aquí es entender que los coches con especificaciones estadounidenses tienen, de hecho, el modo de retención con especificaciones europeas programado en el coche. La opción de menú que permite al conductor activar el modo de retención manualmente está simplemente oculta en el menú iDrive del i3. Para alguien experto en el sórdido mundo de los sintonizadores de BMW conocido como «codificación», activar esta función oculta en el menú iDrive es trivial. Para que quede claro, esta práctica probablemente esté mal vista tanto por BMW NA como por CARB.

Para satisfacer la curiosidad científica, he «codificado» mi i3 para activar el modo de retención, al estilo europeo. A la prueba de los Lederhosen! (haz clic en este enlace para leer cómo codificar tu i3: Codifica tu i3)

La prueba de los Lederhosen

Como se indica en el último párrafo de la prueba de la tarta de manzana, tan pronto como se limitó la velocidad cerca de Auburn, me di la vuelta y volví a Sacramento y específicamente al cargador rápido CCS allí. Después de enchufarlo y de que el SOC del i3 alcanzara el 90%, volví a recorrer la misma ruta hacia mi destino final en Truckee, California, cerca del lago Tahoe. El modo Hold sólo está disponible si el SOC es del 75% o menos, así que después de dejar el cargador CCS conduje las primeras 12 o 13 millas totalmente en eléctrico.

La única diferencia en los dos trayectos fue el SOC al final de la colina y la activación manual del modo Hold. Esto significa simplemente que el REx se utilizó en la prueba de la tarta de manzana para «mantener» un SOC del 6,5%, pero en la prueba de Lederhosen, se utilizó para «mantener» un SOC del 75%.

En la parte 1 de este post calculé que al activar el modo de retención al 75% de SOC, el i3 debería ser capaz de subir esencialmente cualquier puerto de montaña en América del Norte, siempre y cuando se mantenga el depósito de gasolina lleno. Lo que no se ve en la foto de arriba es que el paso de Donner, una subida de 7.228 pies, está entre mí y mi destino; es hora de poner mi hipótesis de la Parte 1 a prueba.

Con el modo de retención activado, mientras se conduce el i3 el REx mantiene el SOC de la batería constante en el nivel establecido. Si las condiciones de conducción son tales que el REx (debido a su limitada potencia de salida) no puede mantener el SOC de la batería, entonces la energía de la batería compensa la diferencia y el SOC de la batería cae proporcionalmente.

Poco después de dejar el cargador CCS en Sacramento y activar el modo de retención al 75% de SOC, me encontré de nuevo en Auburn, cerca de donde había dado la vuelta apenas 90 minutos antes durante la prueba de la tarta de manzana. Era el momento de hacer una parada para comer.

La foto de arriba fue tomada en mi parada para comer en Auburn. Tenga en cuenta que el SOC ha caído 4% a 71% en 1210 pies de elevación (1160 pies de ganancia). Si hubiera parado el coche y dejado que el REx funcionara lo suficiente, el SOC habría vuelto al 75%. Pero eso habría tomado el tiempo que no quería pasar y derrotado el propósito de la prueba de Lederhosen. Así que, después de un rápido bocado para comer, volví a subirme al coche y activé el modo Hold al 71% de SOC.

Dejando Auburn, reanudé hacia mi destino de Donner Memorial State Park 65 millas de distancia en Truckee, California. Lo único que me separaba de mi destino era el paso de Donner, a 2.500 metros, una parada más para repostar y la posibilidad de quedarme sin batería. Pero había hecho mis deberes y estaba seguro de que me quedaba mucha energía en la batería para completar mi viaje.

Era el día perfecto para este tipo de trayecto; el cielo era de un azul precioso, la temperatura estaba a mediados de los 70, el semáforo y los Vinilos Clásicos de SiriusXM me acompañaban. Durante el trayecto tomé fotos de las pantallas del i3 cada 1.000 pies de elevación, pero basta con decir que el SOC de la batería fue cayendo poco a poco de forma esperada y predecible a medida que me deslizaba por la ladera de la montaña.

Después de 45 minutos más o menos, volví a parar para rellenar el depósito de combustible.

Después de repostar, Donner Summit estaba a menos de 30 minutos. Me encontré tan absorto en la supervisión del progreso de la predicción del SOC de la batería que casi me pasé la señal que marcaba la cumbre.

Al utilizar menos de un tercio de su batería para ganar esos 2.500 metros, el i3 REx es obviamente capaz de mucho más. En la primera parte afirmé que el i3 con el modo de retención de estilo europeo era probablemente capaz de hacer cumbre en cualquier carretera de Norteamérica. Después de hacer el recorrido por la I-80 de Sierra Nevada, creo que ese punto se ha verificado.

Resumen

El i3 REx con el modo de retención de estilo europeo es más que capaz de conquistar la cumbre de Donner simplemente activando la función al principio de la subida y manteniendo el depósito lleno. El i3 REx con especificaciones estadounidenses no lo es. Pero las implicaciones son mucho mayores que esto.

Toda la tesis de este post y del anterior tiene un alcance mucho mayor que «¿puede el i3 de BMW hacer el viaje al lago Tahoe?». La tesis es mucho más que el coche o la empresa. Se trata de una idea. Una idea brillante.

Se trata de un vehículo eléctrico de transición que el público puede adoptar sin mirar atrás, sin asteriscos y sin ansiedad de autonomía. La encarnación de ese vehículo eléctrico de transición es la clase BEVx; hasta la fecha sólo se ha fabricado un coche con ese estándar. Es una brillante pieza de ingeniería. Sin embargo, esa brillante pieza de ingeniería está castrada por las regulaciones impuestas por un órgano de gobierno que debería defenderla.

Me sorprende que Sir Isaac Newton no haya saltado de su tumba y se haya puesto los pelos de punta.

El caso de uso que he estado tratando de demostrar apasionadamente, que el i3 es totalmente capaz de hacer, puede ser un caso de esquina intrascendente para la mayoría de los propietarios en todo el mundo. Pero es un caso de uso legítimo y uno que los muchos compradores consideran. Y la gente compra para el caso de esquina, especialmente si es su único medio de transporte.

Hasta que la adición de energía a un vehículo eléctrico requiera tanta reflexión y esfuerzo como la adición de energía a un automóvil de combustión interna, van a ser necesarias tecnologías como el BEVx para que el público adopte la movilidad eléctrica.

Si no se elimina la restricción del funcionamiento de la APU, la genialidad de la clasificación BEVx nunca dará sus frutos. Y es que, aunque el conductor medio hace menos de 65 kilómetros al día, también quiere tener la flexibilidad de llevar su coche donde quiera y cuando quiera. Por esta razón, los PHEV son lo más «eléctrico» que el público en general está dispuesto a hacer.

Una vez que el público entienda la limitación actual del software de la APU que gestiona el SOC, el público evitará la clasificación BEVx para los PHEV, como un Volt. Aunque puede ser una mejor opción para el medio ambiente que, por ejemplo, un Camry, el conductor del Volt no podrá conducir tanto con electricidad como si comprara un BEVx, como un i3.

Por eso escribo; para rogar a CARB que libere el REx. Se ha dicho que el PEHV es la puerta de entrada a un BEV puro. Si esto es así, el BEVx tiene el potencial de ser un crack – instantáneamente adictivo. Hazlo.

Datos sobre mi viaje desde Mtn. View -> Truckee -> Mtn. View

Salí de casa con el 100% de SOC528,2 millas de ida y vuelta246 millas en REx6,6 galones de gasolina compradosFinalicé el viaje con aproximadamente ½ galón más de gasolina en el depósito que cuando salí4,1 mi/kWh4 sesiones de carga CCS que sumaron 62,8 kWh0 sesiones de carga de nivel 2Llegué a casa en el REx (6,5% de SOC)