Vehículos solares: ¿el futuro de la movilidad sostenible?

En 2023, el equipo Innoptus Solar Team de la Universidad KU Leuven (Bélgica) marcó un hito durante la celebración del World Solar Challenge en Australia, la carrera de vehículos solares más importante del mundo: su prototipo Infinite alcanzó los 170 km/h y recorrió más de 900 kilómetros. Un año después, volvió a revalidar su dominio en estas competiciones de coches con energía solar al vencer en el iLumen European Solar Challenge en Alemania.

Estas carreras se han convertido en el mayor expositor de estos “Fórmula 1 solares” y muestran hasta dónde puede llegar la innovación de unos coches que representan la evolución de los vehículos eléctricos al integrar paneles fotovoltaicos en su estructura para convertir la luz solar en electricidad en tiempo real.

A diferencia de los eléctricos que dependen de la carga en estaciones alimentadas por energía solar externa, los vehículos solares generan directamente su propia energía y las almacenan en baterías, convirtiéndolos en automóviles autosuficientes. ¿Son los vehículos solares el anticipo de la movilidad eléctrica de la próxima década? ¿Quieres saber cuál es su potencial  y descubrir hacia dónde se dirige esta revolución?

¿Cómo funcionan los vehículos solares?

El principio del funcionamiento de estos vehículos es sencillo y parecido al de un coche eléctrico. Para moverse, incorporan paneles fotovoltaicos formados por cientos de celdas en su propia estructura que, cuando reciben radiación solar, se ionizan y liberan electrones que generan electricidad que puede dirigirse de forma inmediata al motor o almacenarse en baterías.

Este proceso es la base del funcionamiento de estos coches con energía solar. Para conseguir que todo funcione como un engranaje perfecto, el sistema de estos automóviles cuenta con tres componentes clave: paneles solares, baterías y electrónica de potencia. Cada uno cumple una función específica con el objetivo de lograr un rendimiento estable y eficiente.

Paneles solares

Los paneles solares de estos vehículos cuentan con cientos de celdas fabricadas en materiales como el silicio policristalino, monocristalino o arseniuro de galio para convertir la luz solar en electricidad. El modelo Covestro, por ejemplo, desarrollado por un equipo de dos universidades de Aachen (Alemania) está equipado con 567 células solares. Pero, ¿cómo se almacena esta energía para garantizar la autonomía?

Baterías

Las baterías son el depósito de los vehículos solares. Almacenan la energía captada por los paneles para utilizarla más tarde, cuando no hay sol o cuando el consumo aumenta. Son esenciales para garantizar la autonomía y el uso del vehículo en cualquier situación.

Electrónica de potencia

La electrónica de potencia actúa como el cerebro de estos coches con energía eléctrica. Regula la electricidad que llega desde los paneles, optimiza la energía y la distribuye al motor o a la batería. Además, controla la eficiencia y permite que el coche mantenga un rendimiento equilibrado en diferentes escenarios de conducción

Los vehículos solares en la actualidad. Mercado y modelos

A pesar de que el mercado de los vehículos solares aún se encuentra en una fase inicial, las perspectivas de crecimiento van al alza. Según un informe de Mordor Intelligence, el sector pasará de tener un valor de 205 millones de dólares en 2020 a superar los 680 millones en 2026. Este aumento, con una tasa anual del 18%, está impulsado por las políticas europeas que promueven los coches de cero emisiones.

Sin embargo, como decíamos, la comercialización masiva aún no ha llegado. Empresas como Lightyear o Sono Motors han intentado introducir estos coches con energía solar en el mercado general, pero sus proyectos han terminado en fracaso por la imposibilidad de garantizar una buena autonomía o por problemas de financiación.

Estos dos casos muestran que, más allá del entusiasmo tecnológico, existen barreras económicas y logísticas que limitan la llegada de estos modelos a los consumidores. Aun así, otras compañías mantienen la esperanza. Entre ellas destaca Aptera Motors que ya acumula más de 55.000 reservas de su vehículo de tres ruedas, con un diseño aerodinámico innovador y la promesa de hasta 1.600 kilómetros de autonomía.

Todas estas iniciativas, junto con las previsiones económicas de los vehículos solares, confirman que la industria sigue avanzando para lograr una movilidad más limpia y autosuficiente. Además, conviene recordar que gran parte de su tecnología ya se ha integrado en los vehículos eléctricos que circulan por las calles.

De hecho, hay coches que ya incorporan paneles solares auxiliares en los techos para mejorar la autonomía desde hace años. Esta práctica está presente en modelos como el Ioniq 5, el Toyota Prius PHEV o el Nissan Leaf, que integra un pequeño panel solar en la parte trasera de su techo en los modelos más equipados.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los autos solares?

Los vehículos solares gozan de una serie de beneficios cuando hablamos de sostenibilidad, aunque, como hemos visto con los dos modelos que no han podido salir al mercado, también se enfrentan barreras que frenan su expansión. Entre las ventajas de estos coches podemos destacar:

• Energía limpia y renovable. Los vehículos solares aprovechan directamente la energía del sol, una fuente inagotable y libre de emisiones, lo que los convierte en una alternativa para reducir la huella de carbono en el transporte y avanzar hacia los objetivos globales de descarbonización.
• Ahorro a largo plazo. Aunque la inversión inicial es elevada, el coste de mantenimiento de un coche con energía solar es mucho menor. La reducción en consumo eléctrico externo y combustibles fósiles se traduce en ahorros acumulados a lo largo de la vida útil del vehículo.
• Menor dependencia de infraestructura de carga. Un coche solar puede generar energía sin necesidad de recurrir a puntos de recarga. Esto, a su vez, representa una ventaja en zonas con escasa red de cargadores, favoreciendo una mayor autonomía en desplazamientos cotidianos o interurbanos.
• Durabilidad. Los paneles fotovoltaicos instalados en los coches solares cuentan con una vida útil estimada de 30 años, cifra que supera ampliamente los 13 años de duración media de un coche convencional en España. Esto refuerza su atractivo como inversión a largo plazo.

Las ventajas de los vehículos solares son evidentes, pero no podemos ocultar los obstáculos que existen en cuanto a desafíos técnicos y de mercado que deben resolverse antes de alcanzar una adopción masiva. Los principales retos son:

• Dependencia del clima. Los paneles solares pierden eficiencia en días nublados o con poca luz solar reduciendo el rendimiento de un coche solar. Esto limita su uso universal y lo hace más atractivo en regiones donde el sol es abundante.
• Coste elevado de fabricación. Los materiales y tecnologías necesarias encarecen la producción de los vehículos solares. El caso del Lightyear 0, cancelado en 2023 por su alto coste y falta de demanda, ilustra la dificultad de introducir estos modelos en el mercado masivo.
• Superficie limitada. La estructura de un coche solo permite instalar un número reducido de paneles. Esto restringe la capacidad de generación de energía y obliga a optimizar cada centímetro para obtener una autonomía suficiente.
• Comodidad y espacio. Muchos prototipos priorizan la eficiencia energética sobre el confort. El resultado son vehículos con capacidad reducida, a menudo para solo una o dos personas, lo que limita su atractivo frente a los coches eléctricos convencionales.

Un laboratorio para la innovación

En definitiva, las carreras emblemáticas de vehículos solares que comentábamos al inicio, como la World Solar Challenge en Australia o la Carrera Solar Atacama en Chile se han consolidado como auténticos laboratorios de innovación. En estas competiciones, universidades y equipos profesionales de todo el mundo ponen a prueba tecnologías de materiales avanzados que, con el tiempo, pueden utilizarse en vehículos eléctricos para mejorar su rendimiento y, así, impulsar la transición hacia la movilidad más sostenible.

Si bien es cierto que la cancelación de proyectos como los de Lightyear o Sono Motors genera escepticismo, la inversión en I+D+i en el sector de los vehículos eléctricos sigue aumentando con el objetivo de conseguir que los vehículos solares sean realmente automóviles atractivos para los consumidores en el futuro más cercano posible.

Para conseguirlo, la industria está investigando y avanzando en tres puntos fundamentales: mejorar la eficiencia de los paneles, optimizar el almacenamiento energético y abaratar los costes de producción.

Si estos descienden mientras la eficiencia tecnológica aumenta, es probable que en las próximas décadas veamos vehículos solares en nuestras carreteras como algo habitual. El horizonte, pese a los desafíos, es optimista. El sueño de una movilidad limpia, eficiente y alimentada exclusivamente por el sol ya no es una fantasía. Es un objetivo cada vez más cercano.

En Cuerva trabajamos para impulsar soluciones que apoyen la innovación y la movilidad sostenible. Si te interesa saber más sobre cómo avanzar hacia un modelo energético más eficiente, puedes ponerte en contacto con nosotros.