Margen de protección y capacidad útil de la batería

La capacidad bruta, la capacidad neta (útil) y la energía entre el 100–0% indicado de un vehículo eléctrico describen cantidades diferentes. Los márgenes de protección limitan la ventana de funcionamiento, mientras que algunos vehículos también ofrecen energía utilizable por debajo del 0% indicado.

Energía bruta, neta y entre los límites indicados

Los fabricantes y los organismos de ensayo emplean términos como bruto, nominal, neto y útil con distintas convenciones de medición. En este capítulo, las cifras de capacidad en kWh describen energía; las condiciones de inicio y final determinan qué se puede comparar.

La capacidad bruta es el contenido energético total declarado por el fabricante antes de aplicar la ventana de funcionamiento accesible al conductor. Es un valor nominal en condiciones especificadas, no toda la energía que se podría extraer llevando las celdas más allá de sus límites permitidos.

EVKX define la capacidad neta, o útil, como toda la energía accesible al conductor desde el 100% indicado hasta que se detiene la propulsión. Esto incluye cualquier reserva accesible por debajo del 0% indicado. Los fabricantes pueden utilizar otro límite para una cifra denominada neta o útil, por lo que conviene comprobar la definición de la fuente. La entrada del glosario Capacidad bruta y neta de la batería ofrece una breve referencia sobre estos términos.

La energía entre los límites indicados abarca únicamente el intervalo del 100% al 0% indicado. En condiciones equivalentes:

Energía entre el 100–0% indicado = capacidad neta − reserva accesible bajo cero

Para una batería hipotética de 80 kWh de capacidad neta, incluidos 3 kWh disponibles por debajo del 0% indicado:

Energía entre el 100–0% indicado = 80 − 3 = 77 kWh

La reserva de 3 kWh forma parte de la capacidad neta. El margen inferior de protección inaccesible queda fuera de ella, incluso después de detenerse la propulsión.

Cifras brutas y netas publicadas

Las siguientes cifras de los fabricantes ilustran la diferencia declarada entre capacidad bruta y neta. La diferencia se calcula con el par de valores de cada fuente.

Estas diferencias representan el 5,1%, aproximadamente el 7,0% y aproximadamente el 7,6% de las respectivas cifras brutas. No permiten determinar cómo se reparte el margen por encima y por debajo de la ventana accesible, ni cuánta energía queda después del cero indicado. Esos límites requieren pruebas específicas para la versión de batería.

Cómo funcionan los márgenes de protección

El sistema de gestión de la batería (BMS) controla hasta dónde se pueden cargar y descargar las mismas celdas. Supervisa las tensiones de los grupos de celdas y otras mediciones para mantener el funcionamiento dentro de los límites permitidos. Analog Devices: estimación del SOC y el SOH El margen de protección es la parte excluida de la ventana accesible al conductor.

El diagrama es conceptual: sus valores de tensión son ilustrativos, no límites universales para vehículos eléctricos. Su escala porcentual no debe interpretarse como la escala de SOC del cuadro de instrumentos. «Brick Buffer» designa el margen inferior de protección inaccesible; el diagrama no muestra por separado una reserva accesible bajo cero. Cuando existe, esa reserva se sitúa entre el cero indicado y la desconexión de la tracción, dentro de la capacidad neta.

Límites superior e inferior

El margen superior deja parte del intervalo nominal fuera de la carga normal. Mantener las celdas alejadas del extremo superior puede reducir su exposición a niveles de carga elevados, pero el efecto sobre el envejecimiento depende de la celda y de sus condiciones de funcionamiento. Los experimentos de Smith y sus colaboradores con celdas de grafito/NMC mostraron que la temperatura, el nivel de carga, la profundidad de descarga y la tasa de carga influían en la pérdida de capacidad; el envejecimiento por calendario no aumentaba uniformemente con el nivel de carga. Smith et al.: modelo de vida útil de baterías de iones de litio

En el extremo inferior, los límites de control restringen la descarga antes de que los grupos de celdas alcancen tensiones insuficientes que puedan dañarlos. Un grupo que alcance su límite puede poner fin a la descarga de todo el pack mientras otros grupos conservan energía. Equilibrado de celdas explica cómo las diferencias de carga afectan al acceso a la energía del pack.

Por tanto, una mayor diferencia declarada entre bruto y neto aporta información insuficiente para clasificar las baterías por longevidad. La ventana de funcionamiento debe considerarse junto con el diseño de las celdas y su historial de temperatura y carga. Sistema de gestión de la batería aborda las mediciones y las decisiones de control que hacen respetar los límites.

Qué significan el 100% y el 0% indicados

Carga completa y límite elegido por el conductor

El 100% indicado marca el extremo superior de la escala de carga normal que ve el conductor. Un límite elegido por este, como el 80%, detiene la carga antes dentro de esa escala; no redefine el margen de protección del fabricante.

La frenada regenerativa también carga la batería y debe respetar su potencia de carga permitida. Un margen superior inaccesible no garantiza espacio adicional para regenerar cuando se indica carga completa. Por ejemplo, el manual estadounidense de Tesla para el Model 3 de 2024 en adelante indica que la regeneración puede limitarse cuando la batería está fría o completamente cargada. Manual estadounidense del Tesla Model 3 (2024+): frenado y parada La reducción progresiva de la potencia de carga y los límites de potencia de la batería y la estación se explican en Carga de la batería.

Cero indicado y reserva restante

El 0% indicado es un punto en la escala del cuadro de instrumentos. La propulsión puede detenerse ahí o continuar utilizando una reserva accesible. Cuando queda poca energía, el vehículo puede emitir avisos y reducir la potencia; los umbrales y la secuencia dependen del modelo.

En septiembre de 2025, ADAC publicó un ensayo con seis vehículos eléctricos: VW ID.3, Tesla Model Y, Kia EV6, Volvo EX40, BYD Seal y Nio EL6. Ninguno se detuvo inmediatamente al llegar al cero indicado, y ADAC describió unos 15–20 km adicionales con potencia reducida. Las pruebas se realizaron con vehículos recientes, en una ruta llana y con buen tiempo. ADAC advirtió de que en invierno o con baterías envejecidas la reserva podía ser mucho menor o casi inexistente. ADAC: seis vehículos eléctricos más allá del cero indicado

Esta reserva de conducción medida no proporciona ningún valor para la energía inaccesible que queda tras la desconexión de la tracción. Conducir hasta que el coche se detiene mide la ventana accesible en las condiciones del ensayo.

Siga los avisos del vehículo en vez de planificar el uso de una reserva. El manual estadounidense de Tesla para el Model 3 de 2024 en adelante indica que no se debe dar por hecho que quede autonomía al llegar al cero indicado. También explica que agotar la autonomía puede interrumpir el suministro a la batería de baja tensión, lo que requiere una fuente externa de baja tensión antes de poder iniciar la carga de alta tensión. Las instrucciones para recuperar el vehículo son específicas de cada modelo. Manual estadounidense del Tesla Model 3 (2024+): autonomía agotada

Por qué puede cambiar la energía disponible

Condiciones y estimaciones

La energía disponible en un trayecto puede diferir de la cifra neta nominal. Bajo carga, la tensión en bornes de una celda cae; una mayor resistencia o corriente puede hacer que el grupo limitante alcance antes su tensión mínima. Una corriente menor puede reducir esa caída de tensión sin cambiar la ventana de funcionamiento programada. La temperatura también afecta a la tensión y la resistencia utilizadas para determinar la potencia permitida. MathWorks: estimador de potencia de la batería

El SOC indicado es una estimación de la carga trasladada a la escala que ve el conductor. La energía también depende de la tensión, por lo que una variación de un punto porcentual no tiene por qué representar una cantidad fija de kWh. Una corrección de la estimación puede cambiar la indicación sin añadir energía ni modificar los límites físicos. Analog Devices: estimación del SOC y el SOH Los métodos de estimación se explican en Sistema de gestión de la batería.

Cambios de la ventana mediante software

Un fabricante puede revisar la ventana permitida para una batería concreta. El anuncio de Audi Noruega de octubre de 2021 ofrece un ejemplo documentado: los e-tron 55 quattro elegibles fabricados entre mediados de septiembre de 2018 y finales de noviembre de 2019, correspondientes a MY2019 y MY2020, podían recibir una actualización que hacía utilizables 86 kWh de su batería existente de 95 kWh. Audi también modificó el control de los motores y la gestión térmica, de modo que la mejora de autonomía no se debía únicamente a un aumento de capacidad. Audi Noruega: actualización de software para los primeros e-tron 55 quattro

Se trataba de un cambio de funcionamiento de un pack existente. No demuestra que otra batería tenga el mismo margen para aumentar su capacidad accesible. Una actualización puede modificar, en cambio, la correspondencia del SOC indicado o la estimación de capacidad, por lo que un cambio en la pantalla no basta para identificar un límite superior o inferior revisado.

Separar los cambios del margen de protección del envejecimiento

Tres cambios diferentes pueden afectar al resultado que observa el conductor:

• El envejecimiento de las celdas reduce la capacidad de almacenamiento o la capacidad de entregar potencia.
• Una estimación revisada cambia el SOC o la capacidad disponible indicados.
• Una ventana de funcionamiento revisada cambia qué parte de la capacidad restante de las celdas es accesible.

Hacer accesible una mayor parte de la capacidad restante no restablecería la capacidad perdida por envejecimiento. Una capacidad indicada estable no demuestra por sí sola que el fabricante haya liberado capacidad reservada para compensar el envejecimiento. Eso requiere pruebas específicas del modelo. Degradación de la batería explica la pérdida de capacidad y el aumento de resistencia.

Comparar cifras de capacidad y mediciones

Para una comparación útil, determine:

• La versión exacta de batería y software, y si la cifra describe una batería nueva o un vehículo usado concreto.
• La cantidad medida y sus límites: energía bruta, neta o entre el 100–0% indicado, incluido el tratamiento de cualquier reserva bajo cero.
• Las condiciones de ensayo y el punto de medida, incluidas la temperatura, la carga aplicada y si la energía se midió en la batería o en el cargador.

Bruto menos neto es un cálculo a partir de dos valores especificados. No permite obtener una cifra neta que falte suponiendo un porcentaje estándar de margen.

La energía facturada por el cargador incluye las pérdidas y el consumo auxiliar aguas abajo de su contador, por lo que no puede sustituir directamente a la energía entregada por la batería. Pérdidas de carga explica esos límites de medición.

Una estimación basada en la conducción puede ayudar a seguir cambios cuando la energía registrada y el SOC abarcan el mismo periodo y la comparación utiliza la misma ventana energética. El redondeo del cuadro de instrumentos, los consumos omitidos y las correcciones del SOC limitan su precisión. Cómo comprobar la salud de una batería de vehículo eléctrico con una estimación de capacidad detalla el procedimiento y explica cómo elegir una referencia equivalente de batería nueva.

Para una reclamación de garantía, confirme qué definición de capacidad, procedimiento de ensayo y umbral acepta el fabricante antes de pagar una prueba. Garantía de la batería trata las garantías de capacidad y la cobertura de defectos.