Así es como Volkswagen logró reducir a casi la mitad el consumo del ID.Polo.

Los ingenieros detrás de este concepto ultraeficiente nos revelan el origen del prototipo y las estrategias utilizadas para reducir el consumo de energía.

Ha establecido tres récords de eficiencia… y podría buscar otros más. La Volkswagen Mission Efficiency registró un consumo eléctrico de 7,51 kWh/100 km durante su primer viaje por carretera, realizado este verano, entre Wolfsburg (Alemania) y Viena (Austria). Diseñada en gran medida con componentes del nuevo Volkswagen ID.Polo —con el cual comparte su lanzamiento comercial—, este vehículo experimental presta especial atención a la aerodinámica.

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0,158 de Cx

Se trata del primer récord para un vehículo «homologado para uso vial», según el Rekord-Institut für Deutschland (RID), competidor alemán del famoso Guinness World Records. El coeficiente de arrastre (Cx), determinante para la eficiencia de un vehículo eléctrico, asciende aquí a 0,158.

Algunos valores de Cx actuales

Volkswagen Mission Efficiency (concepto): 0,158

Mercedes Vision EQXX (concepto): 0,17

Forthing Xinghai S7 (serie): 0,191

Xiaomi SU7 (serie): 0,195

Lucid Air (serie): 0,197

Mercedes EQS (serie): 0,20

Hyundai Ioniq 6 (serie): 0,21

Tesla Model 3 (serie): 0,219

Geely Galaxy TT (serie): 0,22

Volkswagen ID.Polo (serie): 0,26

Se distingue a simple vista. La proa es redonda, las superficies son lisas y el perfil se acerca al máximo a la forma de una gota de agua, la forma ideal en el mundo de la mecánica de fluidos (Cx: 0,045).

Además, el habitáculo reducido y el techo más bajo contribuyen a disminuir la superficie frontal. En este caso es de 2,08 m², frente a 2,33 m² en un ID.Polo. El SCx, que resulta de multiplicar el Cx por la superficie, asciende a 0,328. La ciudadana muestra un valor de 0,615 (lo que indica un Cx exacto de 0,264…).

Dimensiones del Volkswagen Mission Efficiency:

Longitud: 4,77 m

Ancho: 1,74 m

Altura: 1,39 m

Distancia entre ejes: 2,70 m

Pero más allá de eso, hay otras sutilezas que permiten ganar algunos milésimos de puntos en Cx en condiciones reales. Miren el coche de frente: verán tres aberturas. Las persianas se abren y cierran según las necesidades de refrigeración. Sven Lange, el aerodinamista y uno de los responsables del proyecto, me explica más al respecto: «Durante la marcha, utilizamos principalmente las pequeñas aberturas laterales. La persiana central solo se abrió para garantizar la refrigeración durante la recarga». Así, se optimiza en función de cada situación.

Mire nuevamente el coche de frente. Verá dos protuberancias delante de las ruedas delanteras que permiten desviar el flujo. Una solución elegante, pero no tan fácil de implementar en un vehículo cotidiano. «Aquí tenemos un solo tipo de neumático, un solo tipo de llanta», me explica Sven Lange. «En un coche como el ID.Polo, se tienen varios tipos. Aquí, por lo tanto, pudimos darle a la forma un diseño a medida, lo cual es más problemático en producción en serie». En este vehículo experimental, los especialistas se permitieron además una pequeña distancia al suelo delante, un ángulo de ataque poco adecuado para las aceras o un espacio muy reducido entre los neumáticos y los pasos de rueda.

Hablando de la influencia negativa de las ruedas, señalamos que los neumáticos son modelos Continental derivados de los EcoContact 7 del catálogo, con flancos redondeados que favorecen más la penetración en el aire. Las ruedas completas también reducen algunos «puntos», como dicen los especialistas en aerodinámica (miliésimas de punto), del coeficiente Cx. En la parte trasera, están diseñadas con carenas para limitar su impacto.

¿Y los espejos retrovisores? El XL1, el vehículo aerodinámico de VW de la década de 2010, contaba con cámaras para deshacerse de esos odiosos perturbadores del flujo de aire. Sven Lange justifica la decisión de prescindir de ellas: «Primero, queríamos utilizar elementos provenientes de la serie habitual. Además, la cámara afecta igualmente a la aerodinámica, ya que debe colocarse en soportes largos por motivos de homologación. Eso cuesta aproximadamente 5 puntos (es decir, 0,005 de Cx), frente a 6 (0,006) en los espejos retrovisores convencionales. También hay que instalar pantallas en el interior, y estas consumen energía. Por último, un espejo retrovisor tradicional resulta mucho más cómodo para el conductor».

Aun así, VW incluyó algunos extras como paneles solares de 370 vatios en el techo. En teoría y dependiendo del clima, pueden aportar unos treinta kilómetros de autonomía.

Por otro lado, la marca evitó utilizar mecanismos extremadamente complejos como los accionadores de plasma propios de la ciencia ficción. Un dispositivo de ese tipo también requiere energía, según me confesó un experto en el tema… De hecho, la posibilidad de utilizar el automóvil en la vida cotidiana bajo condiciones reales formaba parte de las preocupaciones de los diseñadores. «No se trata solo de una fantasía ingenieril, sino también de un coche que debe ser práctico», continúa Sven Lange.

Cerca de la producción en serie

Veamos a bordo. La posición de conducción horizontal pero natural, el parabrisas estrecho y abombado, la cercanía con el pasajero… La atmósfera deportiva recuerda a la XL1, pero el espacio es sin embargo mucho más amplio. Hay otra sensación de déjà-vu. Frente a nosotros se encuentra el volante capacitivo del ID.Polo. También se puede ver el pequeño panel de instrumentos proveniente de los antiguos ID.3. La pantalla central es una tableta extraíble que se puede colocar sobre los muslos durante la carga. ¿Y por qué no?

Para acomodarse en los asientos traseros, hay que recurrir más a los métodos (tan alabados en YouTube) del taichí-chuan. Si el espacio para los muslos es sorprendentemente aceptable, la altura hasta el techo es obviamente limitada. El reposacabezas grueso en la zona de la espalda sirve más a la estética que a la ergonomía. Esto sigue siendo un concepto.

Pasemos al maletero. El espacio es estrecho y profundo, pero su capacidad de carga es más que suficiente (481 litros). Los ingenieros también pensaron en almacenamientos adicionales de unos veinte litros detrás de las ruedas traseras… Allí también es estrecho. Por supuesto, esto es consecuencia de un eje trasero de “dimensiones reducidas”, más corto en 17 cm, para disminuir la anchura del vehículo. El objetivo era acercarse a la forma en gota de agua requerida por las leyes de la mecánica de fluidos. “Ese fue uno de los grandes desafíos durante la fase de diseño”, admite el ingeniero. De hecho, el eje estándar del ID.Polo estaba colocado un poco demasiado bajo para lograr una base perfectamente aerodinámica que se elevara gradualmente hacia la proa, tal como se había imaginado en el túnel de viento. Los muelles y amortiguadores tuvieron que ser reubicados.

Partes del ID.Polo

El 80 % de las piezas del Mission Efficiency provienen de la serie y plataforma MEB+ del ID.Polo. La preocupación por el realismo (y probablemente también por los costos) llevó a VW, por ejemplo, a limitar el uso de materiales exóticos. Solo una parte de las alas, las puertas o el capó está fabricada con compuestos. Según nuestra información, el peso del automóvil sería de cerca de 1 600 kg, es decir, el doble que el de una XL1.

Esto es una nueva prueba de que el coeficiente aerodinámico es más importante que el peso en la balanza energética de un vehículo eléctrico, especialmente a altas velocidades. Ilustración con el sedán ID.7: si se reduce en 0,001 el valor del Cx, la autonomía aumenta en 1,2 km. Para obtener el mismo resultado trabajando con la masa, sería necesario reducir 9 kg. Esto es especialmente sensible a velocidades en autopista; aquí, VW anuncia un aumento del 30 % en la eficiencia por encima de los 80 km/h. O, inversamente, un consumo similar entre un ID.Polo a 100 km/h y un Mission Efficiency a 140 km/h.

Toda la cadena de potencia proviene del ID.Polo. Está compuesta, entre otras cosas, por el nuevo motor APP290, ubicado en la parte delantera, al igual que en el modelo urbano. En esta versión tiene 135 caballos de fuerza.

Datos técnicos:

Plataforma: MEB+ tracción delantera

Batería: 54,9 kWh (neto)

Composición: níquel-manganeso-cobalto (NMC)

Carga máxima: 105 kW

Potencia: 135 CV

0-100 km/h: 9,0 s.

Velocidad máxima: 160 km/h

También se utiliza un ondulador casero con semiconductores de carbonuro de silicio (SiC), los mismos que se encuentran en el modelo de serie. Estos “transistores”, más costosos, permiten mejorar significativamente la eficiencia. Las estimaciones varían entre el 5 % y el 10 %. Se añade al conjunto la batería con celdas prismáticas denominadas “Unified Cell”. Las celdas de níquel-manganeso-cobalto (NMC) y el sistema de gestión son los mismos, pero hay una diferencia: la capacidad aquí es de 54,9 kWh, frente a 52 kWh en el ID.Polo.

En realidad, el margen que separa la capacidad bruta de la capacidad neta se ha reducido. «Es la única flexibilidad que nos hemos permitido», me explica Jannis Springer, uno de los responsables del departamento de innovación de VW. «Esto nos permitía estar seguros de llegar a Viena con carga suficiente. Aunque, al final, no resultó útil».

El prototipo llegó efectivamente a las orillas del Danubio con 164 km de autonomía restantes después de su única carga prevista. Esos tres kilovatios-hora ahorrados no supusieron una diferencia significativa.

Dos años y medio de desarrollo

VW buscaba un consumo inferior a 10 kWh/100 km. Pero, al inicio del desarrollo —iniciado en diciembre de 2023—, las simulaciones no eran tan formales. Sven Lange comentó: «Hemos utilizado mucho los software de CFD (Dinámica de Fluidos Computacional), con aproximadamente 300 modelos diferentes. Y creo que también pasamos de 100 a 150 horas en el túnel de viento».

Jannis Springer: «Durante los últimos meses, a medida que el vehículo adquiría una forma más concreta y tangible, ganamos la certeza de poder alcanzar las metas. La posibilidad real de lograrlo solo se hizo evidente en estas últimas semanas».

Los tres récords validados por el Rekord-Institut für Deutschland (RID):

Cx para un vehículo homologado: 0,158

Consumo en condiciones ideales en circuito: 6,48 kWh/100 km (climatización apagada, ruta plana, velocidad constante)

Consumo en carretera para su categoría: 6,89 kWh/100 km (7,51 kWh con las pérdidas en la carga)

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El objetivo de la Misión Efficiency también era acercarse, o incluso superar, algunos récords establecidos en los últimos años. Uno de ellos era el consumo registrado este verano por el Geely Galaxy TT, a gran altitud en China. El otro objetivo era el concepto Vision EQXX de Mercedes. Si las rivalidades, a veces intensas, entre fabricantes pueden llevarnos por el camino de la eficiencia…