El motor eléctrico, gran olvidado de la ‘nueva movilidad’

Durante buena parte del siglo XX y comienzos del XXI, hablar de un coche era hablar de su motor. No solo de su potencia, sino también de su arquitectura interna: cilindrada, número de cilindros, disposición en línea, en V o bóxer, turbo, compresor, distribución variable, inyección directa, régimen de giro, par máximo, consumo y emisiones. La identidad técnica del vehículo se construía alrededor de una máquina térmica compleja, ruidosa, exigente y culturalmente muy reconocible.

En el caso del diésel, esa complejidad llegó prácticamente al paroxismo, porque lo que en origen era una máquina robusta y relativamente simple terminó convertido en una pequeña central química sobre ruedas. Entraron en escena la recirculación de gases de escape, los filtros de partículas, los catalizadores de oxidación, la reducción catalítica selectiva, el AdBlue, los sensores de NOx, las estrategias de regeneración y una electrónica cada vez más sofisticada para cumplir con límites de emisiones progresivamente más estrictos.

Con el vehículo eléctrico las cosas son diferentes. El motor sigue siendo imprescindible, pero ha perdido protagonismo, digamos, comunicativo. En la descripción de un modelo de estas características se habla de autonomía, capacidad de batería, potencia de carga, química de las celdas, plataforma, software, pantalla, asistentes de conducción o conectividad. El motor suele quedar reducido a una cifra de potencia; a veces se menciona si hay uno o dos, si la tracción es trasera o total, y poco más. La impresión que queda es que todos los motores eléctricos son casi iguales. Y no lo son.

Con o sin imanes

Una clasificación sencilla permite comprobarlo. La solución más extendida es el motor síncrono de imanes permanentes, apreciado por su elevada eficiencia y por conseguir mucha potencia y par con un tamaño y un peso contenidos. Su principal inconveniente reside precisamente en los imanes, que suelen recurrir a tierras raras como el neodimio y acarrean problemas de costes, suministro e impacto ambiental. Una parte importante de la innovación persigue por ello mantener sus virtudes reduciendo la dependencia de esos materiales críticos.

Hay otras alternativas. Los motores de inducción o asíncronos prescinden de imanes permanentes y destacan por su robustez, madurez y coste contenido, aunque generalmente ceden algo en eficiencia frente a las mejores soluciones de imanes. Los de reluctancia pueden simplificar todavía más el rotor y reducir el empleo de materiales críticos, a cambio de exigir un diseño y una electrónica de control especialmente cuidados para alcanzar la suavidad que se espera de un turismo.

También está ganando protagonismo el motor síncrono de excitación eléctrica, que sustituye los imanes del rotor por electroimanes. Su principal atractivo consiste en evitar las tierras raras y poder adaptar el campo magnético a las necesidades de cada momento. BMW ha elegido esta tecnología como pieza central de su nueva generación Gen6 y, en las versiones de tracción total, la combina con un motor asíncrono en el eje delantero. Aquí tenemos un buen ejemplo de cómo un mismo automóvil puede recurrir a soluciones diferentes para aprovechar las virtudes de cada una.

Pero una de las evoluciones más interesantes está llegando desde otro ángulo, literalmente. Las categorías anteriores distinguen los motores por su forma de generar el movimiento. El denominado flujo axial se refiere, en cambio, a su disposición interna. Frente a los motores convencionales, normalmente alargados y de flujo radial, los de flujo axial adoptan una configuración mucho más parecida a la de varios discos enfrentados. El resultado puede ser un propulsor extraordinariamente plano, ligero y capaz de ofrecer mucha potencia y par ocupando muy poco espacio.

No estamos ante una idea nueva, ya este tipo de motores ya había aparecido en vehículos de altas prestaciones y producciones reducidas. Lo que sí puede marcar una diferencia es el paso que acaba de dar Mercedes-Benz. Tras adquirir en 2021 la compañía británica YASA, especializada en esta tecnología, el fabricante alemán ha trabajado no solo en el desarrollo del motor, sino también en la manera de fabricarlo a gran escala, en junio de este año ha iniciado su producción en serie en la planta de Berlín-Marienfelde.

Ahí reside probablemente la verdadera importancia de la aportación de Mercedes. Más que inventar un nuevo tipo de propulsor, ha tratado de resolver uno de los problemas que históricamente han limitado al flujo axial: su fabricación industrial en grandes volúmenes.

Su primera aplicación llega en el nuevo Mercedes-AMG GT 4-Door Coupé eléctrico, que utiliza tres motores de este tipo, dos detrás y uno delante. Los traseros tienen unos ocho centímetros de grosor y el delantero ronda los nueve, unas dimensiones especialmente llamativas teniendo en cuenta las prestaciones del conjunto, que puede alcanzar 860 kW, equivalentes a 1.169 CV, en la versión más potente.

Naturalmente, esas cifras pertenecen al territorio excepcional de AMG y no significan que todos los coches eléctricos vayan a necesitar motores semejantes. Lo relevante es más bien que, si esta arquitectura demuestra que puede fabricarse de forma fiable y a un coste razonable, su equilibrio entre tamaño, peso y prestaciones puede abrirle camino hacia vehículos menos exclusivos.

Tampoco parece que en la movilidad eléctrica vaya a imponerse una única solución. Los motores de imanes permanentes seguirán contando con importantes ventajas, BMW apuesta decididamente por la excitación eléctrica y las tecnologías de inducción y reluctancia continúan evolucionando. La competición técnica, aunque menos visible que en los tiempos del seis cilindros, el V8 o el bóxer, está lejos de haber terminado.

Parte de un sistema más vasto

Elegir un motor no consiste, por tanto, en escoger el mejor en abstracto, sino aquel que se adecua al uso previsto. Si se busca maximizar la autonomía, la eficiencia resulta fundamental; si se pretende reducir la dependencia de materiales críticos, adquieren importancia otras arquitecturas. En altas prestaciones cuentan especialmente el peso, la refrigeración y la capacidad para mantener la potencia, mientras que en un automóvil urbano pueden importar más el coste, la eficiencia cotidiana y la durabilidad.

Además, el motor eléctrico no puede analizarse de forma aislada. Forma parte de un sistema de propulsión que incluye batería, inversor, electrónica de potencia, software de control, refrigeración, transmisión y frenada regenerativa. Buena parte del rendimiento final depende de cómo dialogan esos elementos. Dos motores parecidos pueden comportarse de manera diferente según la electrónica, la tensión del sistema, la refrigeración o la gestión térmica.

Ahí está una de las claves para entender por qué se habla tan poco del motor de los coches eléctricos. El de combustión disfrutaba de todo un despliegue narrativo dado que tenía sonido, vibración, olor, temperatura, desgaste y mantenimiento, por no hablar de la extensa tradición cultural asociada al prestigio mecánico. El motor eléctrico, en cambio, tiene menos piezas móviles, menos ruido y menos mantenimiento, junto con una entrega de par inmediata que es su rasgo más espectacular. Su virtud es, precisamente, lo que lo hace menos vistoso frente al relato clásico del automóvil.

Pero esa aparente sencillez puede resultar engañosa. El coche eléctrico no elimina la ingeniería compleja, sino que la desplaza hacia otros ámbitos. La batería concentra buena parte del debate por razones obvias que van desde el coste, el peso y la autonomía hasta la recarga, las materias primas, la degradación y la seguridad. El software gana protagonismo porque regula la experiencia de conducción, la eficiencia, la conectividad y parte del valor añadido del vehículo, mientras que la electrónica de potencia se vuelve estratégica porque convierte y controla la energía que fluye entre batería y motor. En ese nuevo ecosistema, el motor deja de ser el protagonista en solitario y pasa a ser una pieza de un conjunto más vasto.

Seguramente, muchos hemos contribuido a un exceso de literatura acerca del motor de combustión, y los más irredentos aún encuentran gran disfrute en execrar el vehículo eléctrico reduciéndolo a batería, autonomía -siempre más autonomía- y pantallas. Como suele suceder con todo lo nuevo, y con las reticencias que siempre suscita, lo más probable es que nos encaminemos hacia una nueva cultura menos fascinada por la complejidad mecánica visible y más interesada en la integración de sistemas, menos loca por el rugido y más atenta a la eficiencia.