La revolución híbrida: años de investigación y desarrollo

En junio de 2011, Volvo Trucks entregó su primer camión híbrido a un cliente. En la actualidad, hay más de 50 Volvo FE Hybrid en funcionamiento. Estos camiones son producto de años de I+D y las tecnologías híbridas de Volvo Trucks nos presentan un futuro prometedor.

Motor híbrido de Volvo Trucks.

El Grupo Volvo empezó a investigar las líneas motrices híbridas ya en 1985, pero no comenzaron a despuntar hasta 2005.

Para apreciar plenamente la importancia del Volvo FE Hybrid, hay que comprender el nivel de investigación y desarrollo que se ha invertido en el proyecto. Al contrario de lo que comúnmente se cree, el uso de máquinas eléctricas no es un concepto nuevo y el Grupo Volvo empezó a investigar las líneas motrices híbridas ya en 1985. No obstante, esos proyectos nunca progresaron más allá de los prototipos y los modelos de demostración.

Anders Kroon.

Anders Kroon, vicepresidente de medio ambiente y eficiencia energética, Volvo Trucks.

“En aquel momento, esos proyectos eran más bien un seguro en caso de que no tuviéramos pleno éxito en el cumplimiento de las normativas sobre emisiones”, afirma Anders Kroon, vicepresidente de medio ambiente y eficiencia energética de Volvo Trucks, que ha estado profundamente involucrado en el proyecto híbrido durante más de una década. “No se centraron en absoluto en el aspecto financiero del mercado ni en crear un producto comercialmente viable”. 

Todo esto cambió en 2001, cuando se le pidió a Kroon que realizara un estudio sobre futuros combustibles y los hallazgos fueron sorprendentes.

“Estaba claro no solo que la era del petróleo fácil llegaría a su fin, sino que ese fin llegaría pronto”, declara. “Pronto nos dimos cuenta de que necesitaríamos alternativas a los combustibles fósiles y de que teníamos que hacer algo en ese momento si queríamos estar preparados”. 

Desde 2002, una vez decidido que la electricidad era la fuente de energía alternativa más viable, dada la conversión a energía mecánica de alta eficiencia, Anders Kroon y su equipo empezaron a investigar diferentes combinaciones de maquinaria eléctrica y de combustión, lo que les condujo al desarrollo híbrido paralelo. Con la financiación del Gobierno de Suecia y el Departamento de Defensa de los EE. UU., junto con los fondos del Grupo Volvo, el equipo de desarrollo pudo crear un sistema paralelo híbrido preparado para su demostración a finales de 2005. 

Básicamente ya tenemos la tecnología, ahora trabajamos para perfeccionarla.

Mats Alaküla, ingeniería avanzada global, Volvo Trucks

Después vino el gran punto de inflexión: tras ver el híbrido en una presentación interna, Leif Johansson, el CEO de Volvo Group en ese momento, realizó un anuncio público, prometiendo que Volvo Group lanzaría una línea motriz híbrida en tres años.

Miguel Hallgren.

Miguel Hallgren, responsable de requisitos de productos, Volvo Trucks.

“Solo habíamos estado trabajando en ello durante tres años y no teníamos ninguna organización formal”, afirma Kroon. “Teníamos prisa por adquirir conocimientos. Pero en dos años y medio logramos una línea motriz lista para producción”.

Para Volvo Trucks, el resultado de sus esfuerzos es el Volvo FE Hybrid, que se presentó oficialmente en 2009. En junio de 2011 se entregó el primer vehículo a un cliente y, en el momento de escribir este artículo, hay más de 50 híbridos en funcionamiento. 

“Se trata de la serie de mayor tamaño de camiones híbridos disponible con finalidades comerciales”, afirma Miguel Hallgren, responsable de requisitos de productos de Volvo Trucks. “Antes de que lo hiciera Volvo Trucks, ningún otro fabricante del mundo había producido un camión de 26 toneladas con una línea motriz híbrida”.

El Volvo FE Hybrid se desplaza silenciosamente cuando solo usa su motor eléctrico. Cuando el vehículo acelera por encima de 20 km/h, se activa el motor diésel, mientras que la caja de cambios automatizada garantiza un equilibrio óptimo entre los dos modos, lo que ayuda a evitar operaciones de baja eficiencia. La batería se recarga usando energía recuperada que se genera durante el frenado, lo que minimiza el malgasto de energía.

Como no consume combustible a bajas velocidades y utiliza energía de frenado recuperada, el Volvo FE Hybrid es ideal para ciclos de conducción de arranque-parada. Por consiguiente, los camiones de recogida de basura han logrado los mayores ahorros, usando hasta un 20% menos de combustible. Si se utiliza en combinación con un compactador eléctrico, los ahorros para un vehículo completo pueden llegar al 30%. Los camiones de distribución urbana también pueden ahorrar hasta un 15%.

Antes de que lo hiciera Volvo Trucks, ningún otro fabricante del mundo había producido un camión de 26 toneladas con una línea motriz híbrida.

Miguel Hallgren, responsable de requisitos de productos, Volvo Trucks

Hasta la fecha, los comentarios de los clientes sobre el Volvo FE Hybrid han sido extraordinariamente positivos. No solo ofrece los ahorros de combustible y las reducciones de ruido prometidas, sino también una gran disponibilidad y productividad.

“La gran diferencia del Volvo FE Hybrid con otros camiones híbridos es que se trata de un sistema optimizado por Volvo”, afirma Hallgren. “Hemos integrado todo el sistema desde el principio y hemos optimizado todos los componentes para que funcionen juntos, lo que garantiza un alto nivel de calidad y un rendimiento adicional”.

Mats Alaküla.

Mats Alaküla, ingeniería avanzada global, Volvo Trucks.

Incluso el equipo de desarrollo se sorprendió del buen rendimiento del Volvo FE Hybrid.

“El resultado es un vehículo muy fiable”, afirma Mats Alaküla, del departamento de ingeniería avanzada global de Volvo Trucks. “En la implementación en autobuses de Londres, ha tenido un mayor tiempo de disponibilidad que las versiones no híbridas del mismo tipo de vehículo, lo que creo que es destacable. Es una muy buena prueba de la calidad del trabajo realizado”. 

“La ingeniería es como el atletismo: si eres el primero, te escuchan y te ven”, declara Anders Kroon. “Si examináramos el mercado en dos o tres años, veríamos más o menos copias de lo que tenemos ahora”.

¿Y qué será lo siguiente? ¿El Volvo FE Hybrid es el punto final o solo el principio? “La hibridación es un buen primer paso porque reduce el consumo de combustible, pero seguimos usando combustible, así que no resuelve el problema”, declara Alaküla. “El siguiente paso es pasar del diésel a una fuente alternativa, en este caso la electricidad como fuente de energía principal”.

A corto plazo, nos centraremos en mejorar el híbrido aumentando la capacidad de la batería para que la línea motriz híbrida se pueda usar en más aplicaciones y modelos de camión. Pero la recuperación de energía mediante el frenado llegará solo hasta cierto punto. Para realizar la transición al modo eléctrico completo, será necesario implementar soluciones enchufables. Por lo tanto, la prioridad futura será encontrar formas de conectarse a una red eléctrica sin alterar el ciclo de conducción de un vehículo, por ejemplo realizando la carga mientras el vehículo está parado. Si se pueden encontrar métodos cómodos y rápidos de conexión, los autobuses ofrecen el mayor potencial porque tienen paradas periódicas predecibles en ubicaciones establecidas; no obstante, los camiones de distribución urbana también se podrían beneficiar.

Básicamente ya tenemos la tecnología, ahora trabajamos para perfeccionarla.

Mats Alaküla, ingeniería avanzada global, Volvo Trucks

“Si un camión de distribución se detiene diez veces en un día, durante 5-10 minutos cada vez, y puede acceder a un enchufe eléctrico con una potencia razonable, en muchos casos eso será suficiente”, explica Alaküla. “Esos camiones podrán funcionar la mayor parte del día en modo eléctrico, lo que es bueno para el medio ambiente y la economía. Básicamente ya tenemos la tecnología, ahora trabajamos para perfeccionarla”.

Por muy emocionante que suene, tiene sus limitaciones, ya que depende de que el vehículo se detenga frecuentemente, lo que no es nada práctico para aplicaciones como la distribución a largas distancias. Pero ¿y si fuera posible cargar la batería mientras se conduce? El concepto de carreteras eléctricas, en las que los vehículos están continuamente conectados a una red eléctrica, parece ciencia ficción, pero es una idea que se está planteando en serio. “Vemos cómo se están creando pistas de prueba en EE. UU., Asia y Europa”, declara Anders Kroon. 

“La carga es la clave”, concluye Mats Alaküla. “Si pudiéramos proporcionar energía eléctrica barata, de forma sólida, segura y cómoda, eso lo cambiaría todo. Si podemos hacerlo, no hay límites”.
 

Línea motriz híbrida de Volvo.

La línea motriz híbrida de Volvo ha demostrado ser tan fiable en Londres, que registró un tiempo de actividad superior al de las versiones no híbridas del mismo vehículo.

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