Vehículo híbrido eléctrico enchufable

Costo, durabilidad y seguridad de las baterías

Entre las principales desventajas de los vehículos híbridos enchufables están el costo adicional, el mayor tamaño del paquete de baterías y su peso adicional, así como su seguridad y durabilidad. Aunque se espera que el costo total de un híbrido enchufable se reduzca en el futuro cercano, en el caso del Chevrolet Volt, que sería lanzado al mercado de Estados Unidos a finales de 2010, se estimaba que el costo de la batería estaría entre US$10 000 (equivalente a $14 764 en 2025) y US$12 000 (equivalente a $17 717 en 2025), por lo que el precio de venta del vehículo se estimaba en alrededor de US$40 000 (equivalente a $59 057 en 2025). Además, el costo de la instalación de la estación de carga de las baterías en casa, se estimaba en alrededor de US$1500 (equivalente a $2243 en 2025).

Según los resultados de un estudio publicado en 2010 por el Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos, el costo del paquete de baterías de ion de litio es de alrededor de US$1700 (equivalente a $2510 en 2025)/kWh de energía aprovechable y, considerando que un PHEV-10 cuyo alcance en modo 100% eléctrico es de 10 millas (16 km), requiere cerca de 2 kWh (7 MJ); y un PHEV-40 con un alcance de 40 millas (64 km), requiere alrededor de 8 kWh (29 MJ), el costo para el fabricante del paquete de baterías es de cerca de US$3000 (equivalente a $4429 en 2025) para el PHEV-10 y sube a US$14 000 (equivalente a $20 670 en 2025) para el PHEV-40. Según el mismo estudio, aunque para el año 2020 se espera una disminución del costo del paquete de baterías del 35%, la penetración de mercado de los PHEV sería baja debido a su relativo alto costo comparado con los vehículos convencionales y, en consecuencia, la investigación concluyó que no es de esperar que los híbridos enchufables reduzcan de forma significativa el consumo de petróleo ni las emisiones de CO₂ antes de 2030, a menos que ocurra un avance radical en la tecnología para producir las baterías eléctricas.

Según la misma investigación del Consejo Nacional de Investigación estadounidense, a pesar de que 1 kilómetro (0,6 milla) viajado con energía eléctrica es más barato que uno que utiliza gasolina, los ahorros en combustible durante la vida útil del vehículo no son suficientes para compensar el alto costo de compra de un híbrido enchufable; y se estimaba que tomaría décadas antes de que se alcance ese punto de equilibrio entre el costo inicial y los ahorros en costos de operación. Adicionalmente, se concluyó que es probable que se requieran cientos de miles de millones de dólares en subsidios e incentivo del gobierno para los Estados Unidos lograra una rápida penetración de mercado.

Las baterías fabricadas por Valence Technologies, que fueron utilizadas por Cal-Cars en las conversión de los primeros Toyota Prius a híbrido enchufable, tenían un precio de US$12 000 (equivalente a $17 717 en 2025). La firma A123 Hymotion también ofrecía la conversión de híbridos convencionales a enchufable por US$10 000 (equivalente a $14 764 en 2025), pero con una potencia inferior.

Disponibilidad de infraestructura para recargar

Aunque la mayoría de autores supone que los vehículos híbridos enchufables serán recargados durante la noche en el garaje de sus casas, muchas personas viven en apartamentos, inmuebles en condominio, dormitorios y residencias en centros urbanos que no cuentan con garaje propio. De este modo, quienes estacionan habitualmente su vehículo en el espacio público no cuentan con acceso a enchufes para recargar las baterías durante la noche. Además, aun quienes tienen un garaje en casa, eventualmente podría necesitar recargar en su lugar de trabajo o en los estacionamientos de centros comerciales y otros lugares públicos. Por este motivo y para aprovechar al máximo la capacidad de los PHEVs de operar en modo exclusivamente eléctrico, es necesario que las ciudades cuenten con estaciones públicas de recarga, así como los estacionamientos de los lugares de trabajo, públicos o privados y los estacionamientos de establecimientos comerciales. Sin embargo, esta infraestructura que era casi inexistente, requeriría inversiones por parte de los gobiernos y empresas privadas.

Algunas ciudades de California y Oregón, en particular San Francisco (California), así como otras ciudades vecinas del Área de la Bahía de San Francisco y del Silicon Valley, lo mismo que algunas empresas como Google y Adobe, ya cuentan con estaciones públicas de recarga y tenían planes de ampliar a corto plazo el número de estaciones disponibles, tanto para uso de vehículos 100% eléctricos como híbridos enchufables. En el caso de Google, su campus principal cuenta con 100 estaciones de recarga para una flota de híbridos que fue convertida a enchufables y puesta a disposición de sus empleados bajo la modalidad de servicio compartido. La energía eléctrica es generada por paneles solares y este programa piloto está siendo detalladamente monitoreado, con los resultados disponibles en el sitio web de la empresa. RechargeIT es un programa de Google.org, una fundación sin fines de lucro creada por Google.

Emisiones de carbono debidas al tipo de electricidad

Aunque los híbridos enchufables no utilizan combustible fósil durante su operación en modo exclusivamente eléctrico, las reducciones en emisiones de carbono serán posibles solamente si las baterías han sido recargadas utilizando energía renovable, como la energía hidroeléctrica, solar o eólica. Sin embargo, en Estados Unidos, la mayoría de la electricidad es generada con carbón y gas natural, lo que reduce e inclusive podría aumentar las emisiones de gases de efecto invernadero de Estados Unidos.

Sobrecarga del sistema de suministro eléctrico

La red existente de suministro eléctrico, en particular los transformadores de las redes residenciales, no cuentan con capacidad para resistir la carga adicional que se generaría durante la noche si en un mismo barrio se conectan varios vehículos híbridos enchufables al mismo tiempo. Conforme aumente la penetración de mercado de los híbridos enchufables será necesario realizar inversiones para mejorar las redes de distribución local para atender la carga adicional de electricidad.

Disponibilidad de litio y otros metales raros

Con la tecnología actual basada en baterías de ion de litio y el uso de motores eléctricos, se espera que la demanda por litio, metales pesados y otros elementos raros, tales como neodimio, boro y cobalto, crecerá en forma significativa a medio y largo plazo. Las mayores reservas mundiales de litio y los otros metales se encuentran en países con gobiernos inestables u hostiles a los Estados Unidos y Europa, con lo cual se corre el riesgo de cambiar la dependencia del petróleo por la dependencia de estos otros metales.

Costo de operación

El costo de la electricidad para operar un híbrido enchufable en modo exclusivamente eléctrico se estimaba que fuera menos de la cuarta parte del costo de la gasolina de un vehículo tradicional.

Por otra parte, se esperaba que la mayoría de los usuarios recargaran sus vehículos durante la noche, con lo cual se aprovecharían las horas de baja demanda del sistema de generación eléctrica, cuya producción tiene un costo menor.

Reducción de la contaminación y emisión de carbono

Comparado con vehículos convencionales, los híbridos enchufables reducen la contaminación atmosférica, la dependencia en el petróleo y los combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero. Estos beneficios se originan en el hecho de que los PHEVs no utilizan combustible fósil durante su operación en modo exclusivamente eléctrico, siempre y cuando las baterías hayan sido recargadas utilizando electricidad renovable.

Según las regulaciones de Alemania, han forzado a los fabricantes de dicho país a desarrollar vehículos enchufables y mejorar así su eficiencia energética, mientras que en Estados Unidos también se ha visto una aceleración en las actividades de puesta en marcha de estas tecnologías.

Adicionalmente, la combinación de la tecnología del híbrido eléctrico enchufable con motores de combustible flexible, que usen biocombustibles sustentables, tal como el etanol producido a partir de caña de azúcar, puede resultar en reducciones adicionales de emisiones de gases de efecto invernadero.

Eliminación del temor de agotar la batería

Una de las principales barreras para la adopción generalizada de los vehículos 100% eléctricos, es el temor de los propietarios de que la batería agote su carga antes de alcanzar su destino, denominado en inglés como "range anxiety". Los vehículos híbridos enchufables resuelven este problema debido a que cuentan con un motor que utiliza combustible convencional, el cual entra en funcionamiento en caso de que se agote la batería o, como en el caso del Chevrolet Volt, el motor de combustión interna funciona como generador que permite recargar la batería, ampliando así de forma significativa el alcance de los híbridos enchufables en comparación con los vehículos eléctricos.