¿Coche de hidrógeno o eléctrico? Es hora de aclararlo

¿Coche eléctrico, de hidrógeno o de hidrógeno con batería? Los términos utilizados

Cuando hoy en día se habla de «coche de hidrógeno», se hace referencia a un tipo de vehículo eléctrico. De hecho, este tipo de vehículo utiliza hidrógeno para alimentar un motor que no es más que eléctrico. Además, en Renault Group, las soluciones que se están estudiando integran tanto una batería recargable en la red eléctrica como un depósito de hidrógeno con pila de combustible. Sin embargo, en el lenguaje coloquial, «coche eléctrico» suele referirse a un coche que funciona únicamente con batería, y «coche de hidrógeno» se utiliza para designar a los vehículos que cuentan con un depósito de hidrógeno integrado, además de la batería. 

Principios y ventajas de los coches de pila de combustible de hidrógeno

Un coche de pila de combustible de hidrógeno utiliza dihidrógeno como combustible. La pila de combustible se alimenta con este hidrógeno y con el oxígeno del aire ambiente. Estos gases, al entrar en contacto en la pila, sufren una reacción electroquímica que produce corriente eléctrica, calor y vapor de agua. La corriente así generada alimenta un motor eléctrico que sirve para la propulsión del vehículo.

Por su propio principio, esta tecnología ofrece numerosas ventajas. En primer lugar, este vehículo solo emite vapor de agua como gas de escape.Los vehículos de hidrógenose clasificanentrelos coches de bajas emisiones, ya que durante la conducción no se emiten ni contaminantes atmosféricos ni dióxido de carbono (CO₂). Por otra parte, el rendimiento de los motores eléctricos combinados conuna pila de combustible esespecialmente elevado, lo que se traduce en un consumo de energía mucho menor que el de un coche de combustión. Además, repostar hidrógeno solo lleva entre tres y cinco minutos —es decir, no más que repostar gasolina con un modelo de combustión— para recuperar una autonomía de varios cientos de kilómetros. Otra ventaja es que el principio del motor de propulsión eléctrica, con su excelente par motor, ofrece al conductor un comportamiento en carretera a la vez suave y dinámico.

En las soluciones probadas por Renault Group, la propulsión por hidrógeno no sustituye a la batería, sino que se suma a ella. Así, el prototipo Renault Emblème cuenta con una motorización eléctrica bi-energética alimentada por una batería recargable, suficiente para el uso diario, y por una pila de combustible de hidrógeno para los trayectos largos. Esta configuración permite recorrer hasta 1 000 km sin recarga eléctrica, con solo dos repostajes de hidrógeno de menos de cinco minutos cada uno.

Principios y ventajas de los coches 100 % eléctricos 

En un vehículo 100 % eléctrico, la energía eléctrica no se genera mediante una pila de combustible, sino que se almacena en una batería tras recargarla en una toma de corriente, ya sea en una estación de recarga en la vía pública o en un enchufe en un lugar privado. El motor eléctrico recibe la corriente así acumulada, lo que le permite propulsar el vehículo. Además,el motor eléctricotambiénrecibecorriente recuperada gracias a sus propiedades de inversión, ya que cada desaceleración ofrenada generaenergía que se transforma de nuevo en electricidad.

El coche 100 % eléctrico no emite gases de escape: su funcionamientoes libre de carbono y no emite partículas contaminantes*. Además,el rendimiento del motor eléctrico esentre tres y cuatro veces superior al de un motor térmico equivalente, lo que ofrece un consumo controlado y una gran potencia. Por último, estos coches tienen la ventaja de contar con un número cada vez mayorde infraestructuras para su recarga, ya sea en autopista, en ciudad o en casa, con la instalación de puntos de recarga de pared, por ejemplo.

El hidrógeno, una tecnología segura

La necesidad de mantener el hidrógeno a alta presión implica la presencia de dispositivos de seguridad avanzados a bordo de los vehículos. Estos incorporan materiales de altísima calidad para garantizar que la circulación del gas se realice de forma segura. Los circuitos de evacuación de emergencia del dihidrógeno, así como los componentes de protección, evitan que los golpes o las posibles fugas provoquen accidentes. Los vehículos que se están estudiando en Renault Group contarían, por ejemplo, con un sistema que reduce la presión y dispersa el hidrógeno en menos de un minuto, una garantía de seguridad adicional en estos modelos certificados como de «riesgo cero» según el Reglamento (CE) n.º 79/2009. La seguridad de conducir con la misma tranquilidad que en un vehículo térmico, híbrido o eléctrico con batería. 

La madurez del coche eléctrico

Las tecnologías que se utilizanen los coches eléctricos y los vehículos de hidrógeno no se encuentran enla misma fase de desarrollo. El principio de los motores eléctricos para la propulsión se remontaa los inicios del automóvil. La producción en serie de este tipo de vehículos eléctricos comenzó ya en la década de 1990. Con el paso del tiempo, la mejora de las infraestructuras de recarga y la creciente autonomía de las baterías han permitido el auge de los vehículos eléctricos. En 2024, representan el 13,6 % de las ventas en Europa ***. Por el contrario, hubo que esperar hasta la década de 2010 para que se diseñaran los coches eléctricos «de hidrógeno», equipados con una pila de combustible.  Hoy en día, Renault Group explora soluciones de hidrógeno para coches de carreras comoel Alpenglow, vehículos de pasajeros como el Renault Emblème, así como vehículos comerciales. 

¿Eléctrico o de hidrógeno? ¿Qué hay del almacenamiento de energía?

Los coches eléctricos funcionan únicamente con batería. La electricidad se almacena directamente en el coche, en la batería de tracción. Para «llenar el depósito» de este tipo de vehículo, hay que recargarlo. Para ello, basta con utilizar la corriente de la red eléctrica, a través de las estaciones de recarga que cada vez son más fáciles de encontrar en espacios públicos o mediante enchufes en lugares privados, como en casa.

En lo que respecta al almacenamiento de energía, el coche de pila de combustible de hidrógeno impone una lógica muy diferente, ya que se trata de disponer de dihidrógeno y no de electricidad de la red. Por lo tanto, antes de llenar el depósito del vehículo, es necesario almacenar el dihidrógeno. Esto supone un reto en sí mismo, ya que, al ser el elemento químico extremadamente ligero, se necesitan cerca de 11 m³ para almacenar un kilo. Por ello, los ingenieros han desarrollado diferentes técnicas para reducir este volumen y facilitar el transporte y el almacenamiento del dihidrógeno. Se utilizan principalmente dos procesos: o bien el aumento de la presión del depósito, que «comprime» el gas en un espacio más reducido, o bien la licuefacción del hidrógeno en un recipiente a muy baja temperatura, con el mismo resultado en cuanto al espacio que ocupa.

Eléctrico o de hidrógeno: comparación de las emisiones de CO₂

En cuanto a sus emisiones durante la conducción, los coches eléctricos de batería y los vehículos de pila de combustible de hidrógeno no generan emisiones de CO₂ por el tubo de escape. Sin embargo, el cálculo global de su tasa de emisión de CO₂ debe realizarse a lo largo de todo su ciclo de vida, es decir, desde el diseño del vehículo hasta su reciclaje, y debe tener en cuenta la forma en que la energía del vehículo se transforma en «movilidad».

Por ello, es el método utilizado para producir la energía que los propulsa lo que explica en gran medida su baja huella de carbono. Si la red eléctrica se alimenta mediante centrales con bajas emisiones de carbono (nucleares, energías renovables como la eólica, hidroeléctricas o solares), entonces el ciclo de vida del coche eléctrico será beneficioso desde el punto de vista medioambiental. Por lo tanto, la huella de carbono de los vehículos eléctricos se calcula a partir de la combinación energética de los países en los que se recargan. En muchos países de Europa, como por ejemplo en Alemania, donde la producción de electricidad a partir de energías renovables aumenta a un ritmo sostenido, la huella de carbono de un coche eléctrico se reducirá a medida que aumente la proporción de estas energías en la combinación energética. Por el contrario, los desplazamientos del conductor de un vehículo de combustión siempre tendrán la misma huella de carbono a lo largo del tiempo o independientemente del ámbito geográfico.

En los coches con pila de combustible de hidrógeno, la producción de energía eléctrica se lleva a cabo sin emisiones dentro del vehículo, a partir del hidrógeno que lleva a bordo. Es la producción de hidrógeno la que puede generar las emisiones de CO₂ asociadas a este tipo de vehículo. El hidrógeno es escaso en estado natural en la Tierra. Hasta ahora, la técnica más sencilla para producirlo consiste en reformar, mediante transformación química, el gas natural para extraer la molécula de dihidrógeno. Esto puede ocasionar emisiones de carbono más importantes que durante la producción de electricidad a partir de energías renovables.

Sin embargo, existen formas de producir hidrógeno con bajas emisiones de carbono, en particular mediante la electrólisis del agua: ¡es el principio de las pilas… pero «a la inversa»! La electrólisis produce moléculas de dihidrógeno, lo que requiere electricidad. Si esta electricidad es baja en carbono (producida a partir de energía eólica, fotovoltaica, etc.), entonces hablamos de «hidrógeno verde»: ¡una solución de futuro para hacer que este modo de propulsión sea aún más sostenible!

¿Eléctrico o de hidrógeno? ¿Por qué no ambos?

Aunque el desarrollo del coche de hidrógeno es más reciente que el del vehículo eléctrico de batería, ambas tecnologías pueden ofrecer enfoques complementarios para distintos usos. En la situación actual, el vehículo eléctrico de batería sigue siendo la mejor opción para los particulares. El hidrógeno podría ser adecuado para flotas de empresas o profesionales, pero ello supone el desarrollo de una infraestructura de recarga.

Así, el prototipo Renault Emblème cuenta con una motorización eléctrica de doble energía alimentada por una batería recargable, suficiente para el día a día, y por una pila de combustible de hidrógeno para los trayectos largos. Esta configuración permite recorrer hasta 1 000 km sin recarga eléctrica con solo dos repostajes de hidrógeno de menos de cinco minutos cada uno. Y alcanzar un objetivo sin precedentes de reducción de la huella de carbono del 90 % en comparación con un Captur térmico de 2019.

Las tecnologías de hidrógeno y de baterías eléctricas se complementan mucho más de lo que compiten entre sí, y el beneficiario es uno solo: ¡el conductor!

* Sin emisiones de CO₂ ni de contaminantes atmosféricos regulados durante la conducción, salvo las piezas de desgaste

**: Autonomía WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure), ciclo normalizado: 57 % de conducción urbana, 25 % de conducción interurbana, 18 % de conducción en autopista)

*** Fuente: ACEA