La tecnología de eléctricos e híbridos no es tan nueva como pueda parecer. Algunas marcas llevan décadas experimentando con sistemas de movilidad alternativos que ahora están algo más normalizados pero que tiempo atrás eran poco menos que «revolucionarios». Hablo de Mercedes, lógicamente, que es mayormente lo que respiramos por estos lares, aunque reconozcamos profesar amor por casi todo lo que tenga ruedas, un motor y sea susceptible de conducirse.
Motores eléctricos, hibridos, de GLP, de aceite vegetal, de gas natural, de metanol… Llevamos tiempo leyendo y recopilando bastante info que me parece interesante, cuanto menos, compartir. No es una entrada pequeña, por lo que deduzco que si no eres de mucho leer, te quedarás con las fotos y poco más, pero en cualquier caso bien lo vale hacerle su hueco aquí.
Como caramelo cultural para el que no lo supiera, el primer motor híbrido es una patente de 1902 de Wilhelm Maybach (sí, a todos nos quiere sonar ese apellido…), con la que ya en 1969 Mercedes experimentaba de manera aislada. Pero antes de todo esto, hay que remontarse a 1898, que es cuando la marca produjo su primer vehículo eléctrico. Su socio en el proyecto fue el estadounidense Columbia Electric Company, de Connecticut, que continuó construyendo automóviles eléctricos hasta 1918.
En 1899, Mercedes ofrecía cuatro turismos diferentes basados en esta patente estadounidense. El motor se colocaba bajo los pasajeros y transmitía su potencia al tren trasero. Pesaba 1.800 kilogramos, tenía una autonomía de 40kms y consumía unos 0,34Kw/h al kilómetro.
De carácter urbano, porque con esas cifras es innegable que su hábitat era el que era, estos modelos llegaron a prestar su sistema de propulsión a pequeños autocares y camionetas de su época, que se beneficiaron durante poco tiempo dado que la evolución rápida de los motores de combustión y sus posibilidades hicieron que la producción de estos mecanismos cesase allá por 1902.
El primer Mercedes eléctrico
El primer eléctrico 100% fabricado por Mercedes, empleaba un sistema Lohner-Porsche y fue construido en 1907 en Viena destinado básicamente para urbano. Su coste de producción era bastante contenido porque recurría a componentes ya empleados en algunas versiones con motor de combustión, como transmisiones, y porque entre otras cosas embragues y cadenas no eran necesarios en este tipo de mecánicas, lo que también se dejaba notar en el precio. Sus principales inconvenientes, su escasa autonomía y el excesivo peso de las baterías (algo que nos suena bastante).
Pese a estas tímidas pruebas y algunas otras, no fue hasta la segunda mitad del siglo XX cuando la marca, más estabilizada y con mayor implantación, comenzase a invertir mayores esfuerzos en el desarrollo de alternativas a la que venía siendo la movilidad tradicional.
En 1971 presentó su primer motor de gas natural, que registraba unas emisiones ridículas para el momento: El Mercedes OG305, para uso urbano e interurbano, que no se llegó a fabricar en serie de forma generalizada pero que se considera la punta de lanza en la investigación y desarrollo de la marca, de sistemas de propulsión alternativa.
La expectación que generó el modelo, viendo la proyección que era cuestión de tiempo que tuvieran “estas fórmulas”, motivó a los ingenieros de la marca para seguir trabajando en esta linea, y en 1972 presentaron el Mercedes LE306, un vehículo tanto para el transporte de pasajeros como de mercancías, probado en el uso diario, que mediante un sistema de intercambio de baterías permitía una autonomía mayor de lo conocido hasta el momento. Nada del otro mundo, su motor eléctrico desarrollaba 42cv de potencia, que eran más que suficientes para que pudiera moverse a velocidades de hasta 70km/h durante los casi 70kilómetros que podía durar sin tener que recargar.
Un comunicado de prensa emitido con motivo de la presentación oficial del vehículo, declaraba que la batería podía recargarse durante los descansos mediante un procedimiento que se podía automatizar, duraba en principio el mismo tiempo que podías tardar en llenar el depósito de combustible en la gasolinera, o eseo se publicitó… Se fabricaron tres unidades de prueba, de las cuales dos se cedieron para su utilización en los Juegos Olímpicos de Munich de 1972.
En 1975 y tras un largo periodo de uso con más de 89 vehículos fabricados que al final emplearon este sistema, y casi 3 millones de kilómetros recorridos de manera eléctrica con ellos, la marca consideró que podía ser viable para vehículos de uso urbano que no cubrieran distancias superiores a 100Kms, pero los costes de producción, distribución y mantenimiento hicieron que se desistiera de su lanzamiento oficial todavía.
Mercedes 450SL R107 a Metanol
Un poco antes, en 1974, el siguiente modelo con el que la marca experimentó otras posibilidades de movilidad, más enfocadas a particulares, fue el Mercedes 450SL R107, un modelo que por su filosofía deportiva encajaba con el rendimiento que podía obtenerse del Metanol, y que al estar pensado para clientes de un nivel adquisitivo más bien alto no representaría tanto problema el precio si los resultados eran buenos.
Fue el primer roadster en montar un motor de combustión alimentado por metanol, y el primer Mercedes en equipar un sistema de alimentación distinto capaz de ofrecer unas cifras de rendimiento y autonomía similares a las de cualquier otro, y con pocas modificaciones respecto de cualquier unidad de serie.
Furgoneta Mercedes L307 y Autobús Urbano Mercedes Duo
En 1975, la furgoneta Mercedes L307 fue elegida para experimentar con un sistema de propulsión novedoso, el hidruro de hidrógeno, llegando incluso a alimentar un autobús con un sistema híbrido compuesto de un motor de combustión y de uno eléctrico que lo asistía, lo que, costes al margen, mejoraba consumos, emisiones y prestaciones.
Este desarrollo, en lo que de verdad se materializó fue en el autobús Duo, que se basaba en el OE302, 100% eléctrico, y que ahora gracias a la hibridación de su sistema de propulsión obtenía un mayor rango de funcionamiento en todos los sentidos pues contaba con un motor de combustión y uno eléctrico que podía funcionar asociada a una red aérea de cableado de tensión, o independientemente de estos tirando de las baterías, aunque sólo unos 10kms, transcurridos los cuales se recomendaba su conexión nuevamente al cableado aéreo.
La frenada representaba otro avance importante, por eso de la regeneración de la energía que se produce durante esta, algo conocido hoy, pero una auténtica novedad en aquel momento, y que este modelo de autobús incorporaba. El peso del vehículo era contenido para tratarse del vehículo de que se trata, y teniendo que albergar pesadas baterías.
El autobús Dúo se presentó en Esslingen en abril de 1975, tenía 37 asientos y espacio para otros 45 pasajeros más de pie. Ese mismo día comenzaba su servicio de transporte público.
La siguiente generación de este autobús llegó a mediados de 1979, en tres versiones prototipo cada una con una variante mecánica distinta. Estaba el O 305 que recibía energía mediante cableado aereo o de sus baterías internas. Había otra variante que lo hacía a partir de los cables aéreos o de un motor de combustión diésel que incorporaba, y luego una tercera que incorporaba este último sistema pero que era de cuerpo articulado, lo que le permitía aumentar su capacidad de transporte.
La mayor ventaja que presentaba era la posibilidad de trabajo en modo completamente eléctrico, con cero emisiones.
Mercedes 230E W123 a Metanol
Después de las pruebas con la alimentación por metanol en el 450SL, Mercedes repitió en 1979 pero con un modelo más generalista, el 230E W123, con el que participó en un proyecto berlinés de energías alternativas para el tráfico por carretera en el que también estuvieron presentes algunas otras soluciones, como el primer autobús Mercedes alimentado por Metanol y uno segundo a prueba propulsado eléctricamente, pero sin tanto éxito.
En 1981 la alternativa que representaba el Metanol se materializa con el autobús urbano 305O, que pasa a emplearse en el transporte de pasajeros en Berlín.
Mercedes 200GLP y Mercedes W123 eléctrico
En 1981, comienzan a experimentar con el GLP (Gas Licuado de Petroleo por si a estas alturas, que no creo, quedase alguien que no lo supiera…) en un modelo de gasolina, y lo denominan Mercedes 200GLP.
En 1982 Mercedes apuesta por la carrocería W123 en su versión familiar, que sin excesivas modificaciones respecto a una unidad de serie, era capaz de llevarse a la realidad reduciendo su autonomía y ofreciendo menor capacidad de carga, pero con igual rendimiento pese a su mayor peso.
Contaba con un sistema de baterías de hierro y niquel del que se esperaba un aumento de autonomía del doble de lo que se venía obteniendo por unidad de peso en las baterias de plomo tradicionales.
Recurría a un motor capaz de desarrollar 44cv de potencia máxima, unido a un cambio automático derivado de los modelos de serie pero con las modificaciones pertinentes, y un pequeño motor auxiliar de combustión de 14cv, para emergencias. A su favor, una autonomía superior a lo que venía siendo habitual, ligeramente por encima de los 100Km/h.
En términos de confort y equipamiento, era un W123 normal, solo que con un maletero limitado por el sistema de almacenamiento de energía.
Mercedes 307E
Las pruebas con el LE 306 en 1972 demostraron que en la mayoría de casos, la tecnología de intercambio de la batería, que requería una preparación especial del vehículo, ya no era necesaria, colocándose el sistema de baterías en esta nueva bajo el chasis. El resultado no era malo, de momento el espacio de carga era el mismo que el de las versiones de combustión interna permitiendo hasta 1,5 toneladas de carga máxima.
En 1980 el desarrollo de sistemas de propulsión eléctrica tenía ya el suficiente recorrido como para subir un peldaño más, y en octubre de ese año se presentó en Londres la furgoneta 307E con el objetivo de mantener esta fórmula de funcionamiento pero con unos costes que permitiesen su implantación en el mercado para uso habitual. Para lograrlo, se simplificó su mecánica logrando unas prestaciones que aunque inferiores, no eran tan diferentes de las que podían tener otros modelos de propulsión tradicional.
Para probarlas, se matricularon veintidós unidades del 307E para el servicio postal alemán de Bonn, en Alemania, en 1983, demostrando que aunque el coste de adquisición y alimentación fuera superior al de versiones tradicionales, el hecho de que no emitieran emisiones contaminantes, siendo vehículos de uso en ciudad, las seguía convirtiendo en una alternativa viable.
En 1985 Mercedes llevó el desarrollo todavía más allá con un vehículo solar experimental ultraligero, que mediante unas placas solares en el techo obtenía la energía eléctrica con la que moverse. Debutó en el rally Tour del Sol de aquel año y su sistema estuvo cerca de convertirse en una alternativa real, de no ser por los altos costes de desarrollo y porque el peso jugaba en su contra.
En 1988 se presenta en Munich el trolebús O 405 T, que igual que el autobús urbano Duo GTD O 405, contaba con un nuevo sistema de propulsión eléctrico desarrollado conjuntamente entre Mercedes, AEG y Dornier. Ese mismo año, después de años de pruebas y retrasos, la marca sacó al mercado la furgoneta 308E carrocería T1, con un motor eléctrico de 24cv con autonomía de hasta 60km y velocidad punta de 48km/h destinada a uso urbano fundamentalmente y que pasó a formar parte de las flotas de recogida de basuras de algunas ciudades como Düsseldorf o Stuttgart. En aquellas fechas llegaría también la MB100 E carrocería T2, que equipaba el mismo sistema pero con almacenamiento de energía a partir de baterias de gel, de menor mantenimiento y mayor duración.
Mercedes 190 W201, Clase C W202, y MB100, eléctricos
En la década de los 90?, pensando ya mas en la fabricación en serie de una versión eléctrica que comercializar de la Clase C W202 que ya estaba en el horno, los ingenieros de la marca comienzan a trabajar sobre la base del 190 W201 en un modelo de pruebas con propulsión eléctrica y una autonomía de uso ampliada. El sistema de propulsión y almacenamiento eléctrico Zebra no presentó malos resultados pero fue aplazada su implantación por sus altos costes y por las dificultades que todavía presentaba la recarga de baterías (que raro…).
En 1991 se presento otro modelo de pruebas, también 190, para seguir desarrollando y probando las posibilidades de la propulsión eléctrica. En este caso mediante un sistema de dos motores eléctricos excitados por imanes permanentes, cada uno con una potencia máxima de 22cv en el tren trasero. Como ventaja, no era necesario recurrir a ninguna caja de cambios dado el alto par en todo el rango de velocidad, por lo que se omitía el sistema de propulsión y las perdidas que ocasionaba. Con todo ello, en el resultado final era un vehículo mas ligero y compacto, pero el coste era todavía muy alto.
Esta “nave nodriza”, que casi es lo que era, era todo baterías y sistemas electrónicos que controlaban el sistema de accionamiento del vehículo.
Otras versiones fabricadas, optimizaron mejor el espacio disponible restando solo maletero, en lugar de las plazas traseras y la base del vehículo, como en primeras versiones experimentales donde se mermaba la capacidad de alojar ocupantes. Las soluciones finales que se iban desarrollando seguían sin ser ideales, pero iba habiendo mejoras que quizás hoy, con la necesaria distancia, se pueden entender mejor.
Pero el desarrollo de alternativas eléctricas que pudieran ser viables, aunque fuera a medio y largo plazo, continuaba. En 1992 se planteo un proyecto de funcionamiento durante 4 años continuados para probar el funcionamiento diario de lo ultimo de la industria automovilística en general, que quisiera participar, en lo concerniente a tecnología eléctrica, en condiciones de uso y trafico reales, con el fin de obtener información sobre su viabilidad. Se utilizaron un total de 60 vehículos de pasajeros, urbanos y comerciales de distintas marcas, entre los que figuraba Mercedes con varias unidades del 190 W201 y de la furgoneta MB100, participaron con diferentes combinaciones de baterías que se podían cargar mediante tomas eléctricas normales y en gasolineras que ya estuvieran equipadas con sistemas especiales de recarga.
Un año después, en los Juegos Olímpicos de Barcelona 93?, el certamen contó con varias unidades de la furgoneta MB 100E como vehículo servicio y transporte, que equipaba un motor en derivación de corriente continua capaz de entregar 38cv y alcanzaba los 80Km/h, con una autonomía de casi 100Km.
En 1993, ese mismo año, se presento un nuevo modelo, nuevo porque nacía como Clase C (denominación no utilizada antes y que supuso el renombramiento de otros modelos de la marca) y nuevo por su tecnología. Una variante experimental de la nueva Clase C W202, accionada por un motor eléctrico asíncrono de 48cv, alimentado por el nuevo sistema de baterías de alta capacidad Zebra, de AEG y una autonomía declarada de 110Km. Para el proyecto, los ingenieros consiguieron acomodar toda la tecnología en el coche con tanta habilidad que el espacio era el mismo que en cualquier otra variante con motor de combustión, con una capacidad de carga útil de 370Kg.
Sistema de baterías Zebra
Se trataba de un novedoso sistema de baterías de alta autonomía y bajo mantenimiento que resulto un éxito del momento para la marca, en lo que a tecnología eléctrica se refería. Como en otras, la corriente se generaba a partir de una reacción química que se llevaba a cabo a temperaturas de entre 270 y 350 grados centígrados, para lo que aislaban térmica y herméticamente las celdas de la batería, para lo que un sistema electrónico gestionaba el control de temperatura.
Con este tipo de baterías se conseguía una capacidad cuatro veces superior a la de cualquier batería convencional de plomo, con una vida útil mucho mayor que superaba los 100.000kms.
Una comparación con un prototipo eléctrico de la marca Mercedes 190 desarrollado en 1989 demostraba con claridad lo conseguido hasta el momento. En una prueba llevada a cabo, la unidad equipo una batería de cloruro de sodio y níquel, que permitió una autonomía de 100Kms con un máximo de 27,5Kw/h en un entorno de conducción urbana.
El sistema de accionamiento también difiere de la más reciente prototipo eléctrico de Mercedes. El 190 experimental fue equipado con un motor eléctrico de derivación, de 26 caballos, cuyo par motor máximo de 125 Nm se transfería a las ruedas y se gestionaba mediante un cambio manual de 5 velocidades. Así, aceleraba desde parado hasta alcanzar los 50Km/h en poco menos de 13 segundos, llegando a alcanzar 110Km/h de velocidad punta.
La Clase C tenía un motor asíncrono con una potencia 48 CV y un par máximo de 170 Nm, que requería nueve segundos para lograr los 50Km/h desde parado, pudiendo llegar luego hasta los 120 de máxima. En los años siguientes se produjeron más de 60 vehículos experimentales propulsados mediante este sistema de baterías, y todos con buenos resultados para lo que cabía esperar.
Mercedes Clase S W140 a Metanol
La Clase S ya en su carrocería W140 también recibió un motor de combustión de metanol, esta vez combinado con gasolina, que mejoraba emisiones, suponía un ahorro de carburante, mantenía buenas prestaciones y no disparaba su coste para el cliente final, que era esto último un gran handicap para cualquier modelo con aspiraciones de fabricarse en serie. Corría el año 1992, el modelo base experimental fue un 300SE.
Mercedes 230E W124 a Metanol
Viendo los altos costes que suponía desarrollar e implementar la propulsión eléctrica a los modelos de serie, Mercedes continuó experimentando con metanol y también con hidrógeno, y fabricó ese mismo año una versión del Clase E W124 230E, y otra basada en el 300E-24, que con varias unidades testeó lo que sería la movilidad diaria con este tipo de energías, con muy buenos resultados.
Mercedes Sprinter NGT, Mercedes Vito 108E y Autobus Urbano Mercedes Cito
En 1996, tras varios meses de desarrollo, Mercedes saca a producción un modelo alimentado por gas natural, y lo hace para uno de sus modelos comerciales de mas éxito, la furgoneta Sprinter, denominándola Sprinter NGT.
Dos años mas tarde y tras la experiencia acumulada sobre sistemas de propulsión híbrida, en 1998 termina de perfeccionarla para el transporte de pasajeros, sacando a producción el autobús urbano Mercedes Cito, que recurría a la hibridación de un motor de combustión de 4 cilindros asistido por uno eléctrico, presentándose de manera oficial en el Salón del Vehículo Comercial. Siguiendo el diseño de los autobuses Duo, con un sistema de tracción diésel-eléctrica, el resultado fue una aceleración mas suave, progresiva y silenciosa de la que se lograba con un sistema de transmisión puramente mecánico. La configuración ofrece espacio adicional para las baterías de reserva , lo que permite el funcionamiento de emisiones cero en los circuitos urbanos.
Y siguiendo la estela de otros vehículos comerciales de su mismo tamaño y categoría, estuvo la furgoneta Mercedes Vito 108E, que con 600kg de carga útil disponible conseguía una autonomía de casi 200km y permitía una velocidad máxima de 110Km/h, lo que para un vehículo comercial, del que por concepto y aerodinámica tampoco se espera en exceso, no fueron malos registros.
Mercedes Clase A W168
También en 1998 llega a la recién nacida Clase A W168 una evolución del sistema 100% eléctrico Zebra con baterías mejoradas, que permitía una velocidad controlada electrónicamente de hasta 130Km/h, con un rango de autonomía de entre 160 y 200km, según se declaraba. El modelo, elegido a propósito para las pruebas con este tipo de sistema, y cuya planta sándwich ofreció el espacio necesario para la adecuada instalación de los sistemas de propulsión alternativos, ilustran que este último podría tener cabida incluso en un coche tan compacto, y todo sin merma o restricción alguna del espacio interior, ni perdida de la capacidad del maletero.
Tras estos, ha seguido el desarrollo de versiones GLP e híbridas, como alternativas reales más cercanas y factibles para el día a día, hasta el punto de que hoy todos los modelos de la marca cuentan ya, o tienen sobre la mesa, alguna variante alimentada por algún tipo de combustible o propulsión alternativa, habiendo conseguido ya que modelos como la Clase S puedan disponer de mecánicas de cierta cilindrada con unos costes de mantenimiento y unas emisiones como nunca se pensaron, ligados a unos prestaciones de primer nivel.
Lo que habría que preguntarse es por qué todas estas alternativas normalmente no llegan a madurar como es debido…
Creo que lo que más ha tenido que ver es la autonomía real de uso, factor básico si se quiere llegar al mercado particular con éxito. Además están los costes de adquisición, que aunque en algunos casos se pueda hablar de subvenciones y ayudas, no dejan de ser altos todavía, seguidos por los de mantenimiento donde tratándose de la tecnología que nos ocupa, de momento lo mas efectivo es acudir a taller oficial (aunque sera cuestión de tiempo que “el taller de barrio” se familiarice y equipe para poder mantener y reparar estos mecanismos).
A partir de aquí, tengamos en cuenta el poder que tiene la industria del petroleo y lo que esta interesa a los gobiernos por los ingresos mediante impuestos que genera, y se terminara de entender porque las cosas de palacio sigan yendo tan despacio y los motores de combustión continúen su hegemonía…
Pero ni lo verde es tan verde, ni lo negro es tan negro, o lo que es lo mismo, que los híbridos y eléctricos son una alternativa, pero no tan limpia como se nos viene queriendo hacer pensar. Porque mientras la electricidad no pueda ser obtenida completamente mediante soluciones menos contaminantes, sus beneficios seguirán siendo en parte un brindis al sol. Un brindis tal vez un poco más limpio que todo lo que tiene que ver con el petroleo, pero en mayor o menor medida más de lo mismo y con unos costes de implantación todavía altos.
Fuente: Mercedes-Benz, eMercedes-Benz, Daimler, Hypermilers, ECOiberia
