Bicicleta eléctrica

Bicicleta eléctrica

Historia. Pioneros eléctricos: así eran las primeras e-bikes

Casi todo está inventado: aunque las bicicletas eléctricas se han popularizado y vendido como la nueva gran revolución del transporte urbano, su origen se remonta mucho tiempo atrás.

Enérgicas y poderosas, dotadas muchas veces con llamativos y futuristas displays (o, dicho de otro modo, pantallas), hay quien piensa que las bicicletas eléctricas son un invento reciente. A lo sumo, de principios de este siglo. Pero, sin embargo, las e-bikes (o al menos sus antecesoras) existen desde hace mucho tiempo. Casi el mismo que el transcurrido desde que las primeras bicicletas empezaron a rodar por las calles. Días primigenios en los que ya hubo quien tuvo una prodigiosa idea: incorporar a su simple, eficaz y admirable mecanismo algo de electricidad, haciendo así más sencillo y accesible el pedaleo.

Hay nombres propios entre esos pioneros. Remontémonos a 1895… En febrero, los hermanos Lumiere proyectaron por primera vez una película, dando fecha de nacimiento al cine. Konrad Wilhelm Röntgen descubría los rayos X. Nacía Santiago Bernabéu, el hombre que hizo del Real Madrid el club de fútbol más poderoso del mundo. Y fue también en 1895 cuando el estadounidense Ogden Bolton Junior obtuvo una patente para una bicicleta de baterías con seis polos de cepillo, colector de corriente continua y un motor de cubo montado sobre la rueda trasera de la bicicleta.

¿Les suena? Es probable. De hecho, aquella patente fue la principal inspiración para que, sólo dos años después, Oseas W. Libbey diseñara una bicicleta eléctrica impulsada gracias a un motor eléctrico doble ubicado en el centro del plato del eje, y cuyo diseño es el punto de partida de muchas e-bikes actuales.

Creatividad al poder

Pero aquellas bicicletas tenían un problema: el tamaño y peso de sus baterías. Y aunque cabría pensar que se trataba de un reto similar al que tienen por delante los fabricantes y modelos actuales, la realidad es que en aquella época el problema era, al igual que las propias baterías, infinitamente mayor.

“Bicicletas eléctricas ha habido siempre, pero es verdad que aquella era un buen mamotreto”, bromea Alejo Bastos, responsable de Biobike, tienda madrileña de referencia en todo lo que respecta a bicicletas eléctricas. “Aquellas baterías de plomo eran enormes: el equivalente a tres kilos de litio, que es el material actual, podían suponer 20 o 25 kilos de peso. Pasar del plomo al níquel metalhidrudro y el níquel cadmio, que sirvieron de transición, y posteriormente al litio, fue lo que hizo que la bici eléctrica dejara de ser una aparatosa moto con pedales y se convirtiera en e-bike”, explica.

Todo lo que cuenta Bastos exigiría varias décadas, pero desde principios de siglo había científicos e inventores trabajando en el asunto con pasión y tenacidad. “En aquella época el mundo estaba en plena efervescencia, y muy especialmente con todo lo que tenía dos o cuatro ruedas”, explica Bastos. Pero aquella efervescencia estaba a punto de detenerse de manera abrupta por un combustible que se impondría a todas las demás opciones.

El reinado del petróleo

Sí: el interés por los vehículos eléctricos decreció al tiempo que bajaba el precio del petróleo. Fue así como los motores de gasolina reinaron durante la práctica totalidad del siglo XX, coincidiendo con una época en la que la preocupación por el medio ambiente brillaba por su ausencia. Hubo que esperar a la crisis del petróleo, en 1973, para que comenzara a rebrotar cierto interés por aquellos primeros prototipos eléctricos, y algo más de tiempo para que la industria, tanto del automóvil como de la bicicleta, empezaran a tomarse en serio la movilidad eléctrica como una solución a los asfixiantes problemas de contaminación.

1975 fue un año clave. “Japón, y más concretamente la firma Panasonic, fue pionero a la hora de crear un motor central para bicicletas”, cuenta Bastos. “Además, en esa época también tuvieron lugar dos cambios fundamentales: la introducción de los imanes de neodimio, que están integrados en todos los motores actuales de las bicis eléctricas, y el bobinado automático de los motores”.

Echando la vista atrás surge, por supuesto, otra pregunta: ¿cómo serán las bicicletas eléctricas del futuro? A buen seguro, muy distintas a las que vemos hoy rodando por nuestras calles, gracias a la introducción de materiales más ligeros como el grafeno. Pero eso es otra historia que deberá esperar, no mucho, para ser contada.

La trágica y asombrosa historia de Sylvester H. Roper

La clara diferenciación entre bicicletas eléctricas y motocicletas que se establece hoy tenía, a finales del s. XIX, una frontera mucho más difusa. Buen ejemplo es el caso de Sylvester H. Roper (1823-1896), considerado uno de los padres del vehículo a motor. En realidad, lo que hizo Roper no fue otra cosa que añadir una máquina de vapor a un velocípedo. Un prodigio de la técnica que le llevó a la fama, pero también a la tumba: durante unas pruebas de velocidad en Cambridge (Massachusetts, EEUU) dio varias vueltas a un circuito con otros ciclistas, incluyendo al corredor profesional Tom Butler, quien no fue capaz de igualar su ritmo. Roper batió todos los récords… poco antes de perder el equilibrio y sufrir un aparatoso accidente. ¿Muerto por un accidente? Todavía hay más curiosidades: la autopsia reveló que la causa de la muerte no habían sido las heridas causadas por el golpe, sino un ataque cardiaco. Quizá provocado por la excitación del que sabe que está haciendo historia.

Una bicicleta eléctrica es un tipo de vehículo eléctrico consistente en una bicicleta a la que se le acopla un motor eléctrico para ayudar en el avance de la misma. La energía es suministrada por una batería recargable. Su autonomía suele oscilar entre los 30 y los 60 km.

En la Unión Europea, legalmente¹​ tienen la consideración de bicicletas a efectos de circulación, siempre que:

• Solo proporcionen asistencia mientras se pedalea. Pueden tener acelerador siempre y cuando este solo sea efectivo cuando se pedalee.
• El motor deja de asistir a partir de 25 km/h.
• Su potencia nominal no sea superior a 250 vatios.
• El peso del conjunto no supere los 40 kilogramos.

Al resto de las bicicletas eléctricas se las considera ciclomotores eléctricos, y requieren licencia de conducción y seguro específico de accidentes.

Es bastante común que las bicicletas eléctricas sean también plegables, dado que como en estas su uso es mayoritariamente urbano.

Serie o kit

La bicicleta puede ser eléctrica de serie (proporcionada así por el fabricante) o mediante un kit, proporcionado por el mismo fabricante o por un tercero. Se pueden dividir en dos tipos de juegos eléctricos: los kits con motor eléctrico central que se instalan en el eje del pedalier o un kit de rueda que consiste en ensamblar, mediante el radiado, el motor eléctrico en una de los bujes, generalmente la trasera.

Funcionamiento y mantenimiento

Motor sobre el eje.

Con una llave se acciona el motor, cuya potencia legal oscila entre 250 y 350 vatios, y basta con pedalear para mantenerlo en funcionamiento. En caso contrario se detendrá. El usuario es quien decide la forma en que lleva la bicicleta, porque puede realizar un paseo tranquilo mientras el motor le lleva hasta los 25 km/h o avanzar más rápido si decide pedalear con más cadencia. La ayuda que brinda el motor al ciclista recibe el nombre de pedaleo asistido. Estos vehículos, que pueden tener el aspecto de una bicicleta de paseo o de montaña, cuentan con un sistema de cambios de desarrollo, mediante el que se puede seleccionar la distancia que se recorrerá en cada pedaleada, de forma idéntica a la de las bicicletas tradicionales.

Tipos de baterías para bicicleta eléctrica

Las baterías de la bicicleta eléctrica cuentan con tres generaciones. Una primera batería pesada de Gel-Plomo, una segunda generación de baterías de Níquel Metal Hidruro (Ni-MH) y por último, las baterías de litio. Las de litio son las más ventajosas por peso y autonomía, su capacidad viene expresada en Wh (vatios-hora). Los mejores motores eBike de Shimano, Brose, Yamaha o Bosch utilizan su propia batería, en algunos casos podemos encontrar baterías externas o integradas dentro del cuadro de la bicicleta. ²​

Promoción

Argentina

En el paseo del bosque de la ciudad de La Plata ya rueda la primera bicicleta eléctrica de Latinoamérica (en 2009). Turistas o vecinos que visitan el paseo del bosque de la ciudad de La Plata, provincia de Buenos Aires, Argentina, pueden conducir en forma gratuita las primeras bicicletas eléctricas de Latinoamérica.

La Municipalidad de La Plata pone estos vehículos a disposición de la gente que quiera conducirlos, los fines de semana, en el circuito seguro del bosque, para lo cual se debe presentar el documento de identidad y ser mayor de 18 años. Además a los ciclistas reciben los elementos de seguridad para circular. La finalidad de esta iniciativa es dar a conocer el rodado para impulsar en un futuro su incorporación en la ciudad como medio de transporte no contaminante y económico.³​

La capital argentina, Buenos Aires, cuenta desde septiembre de 2017 con su propia regulación sobre bicicletas eléctricas, basándose en la legislación europea. Los ciclorodados eléctricos o bicicletas eléctricas debe cumplir con los siguientes requerimientos técnicos, contar con un motor eléctrico no mayor de 500 w, una velocidad no mayor a 25 km/h, un peso total de bicicleta no mayor de 35 kg, y una edad mínima de 16 años.⁴​⁵​

España

Bicicletas eléctricas de BiciMAD, servicio municipal de alquiler en Madrid.

Pamplona es la primera ciudad española en desarrollar una red de alquiler de bicicletas 100% eléctricas: Ride On. Además, cuenta con la mayor cobertura del país, con 2,5 bicicletas por cada 1000 habitantes.⁶​

El Área Metropolitana de Barcelona (AMB) ha anunciado un plan de apoyo a la bicicleta para el transporte urbano, que incluye una subvención de 250 euros para quien compre una bicicleta eléctrica.⁷​

México

En México se producen y comercializan bicicletas eléctricas y kits de conversión desde al menos 2007.

Colombia

En Colombia entre 2014 y 2016 hubo un auge de estos vehículos, especialmente porque la legislación existente no discernía entre ciclomotor y bicicleta asistida, llegando a tal punto que scooters eléctricas de baja potencia con pedales fuesen considerados bicicletas eléctricas. Sin embargo en 2017 con el decreto 160 del ministerio de transporte, se hizo dejó en claro que bicicleta eléctrica sería aquella que pesase hasta 35 kilogramos y entregase una potencia de hasta 350 vatios. Esta resolución redujo el mercado en un 95%, dado que el mercado ofrecía vehículos por encima de los límites y a la gente esto les representaría sobrecostos, pues tendrían que pagar seguro, registro de placas y tener licencia.

Normativa

En España, para tener subvencionada su adquisición, las bicicletas eléctricas deben de cumplir la normativa UNE-EN 15194:2009+A1:2012, «Ciclos. Ciclos con asistencia eléctrica. Bicicletas EPAC» (Ellectrically Power Assisted Cycles), que será sustituida por PNE-prEN 15194.⁸​

Dentro de ISO se encarga el Comité Técnico «ISO/TC 149 Ciclos».⁹​

País/jurisdicción	Tipo de bicicleta eléctrica	Límite de velocidad, km/h	mph	Límite superior de potencia (vatios)	Peso máximo, kg	Límite de edad	Se necesitan placas	Circulación en vías ciclistas	Referencias y notas al pie
México	todos los tipos	igual a motocicletas	igual a motocicletas	–	–	15+10​	Sí, una atrás	No, multa	11​
Unión Europea Incluyendo: Noruega Sin incluir: Reino Unido	pedelec (prop. solo asistida)	25 +10%	17,1	250	No	No	No	Sí	12​

Características de las bicicletas eléctricas

La zona media del vehículo es el lugar más habitual en el que encontrar el acumulador, mientras que, en los pedales, se incluye un sensor que sirve para detectar si el conductor va o no pedaleando. Finalmente, en el manillar se inserta el controlador del sistema, que sirve para visualizar la carga de la batería y regular la intensidad de la asistencia eléctrica. El acelerador suele ser de giro (como el que disponen las motocicletas) o, simplemente, un botón.

Hace algunos años, el Parlamento Europeo definió a la bicicleta eléctrica como “un vehículo de dos ruedas de pedaleo asistido, con una potencia igual o inferior a 250 watios (0,34 CV), y que no sobrepasa la velocidad de 25 km/h”. De este modo, aquellos aparatos que no tengan pedaleo asistido o que dispongan de una potencia mayor, entrarán dentro de la consideración legal de motocicletas y ciclomotores, estando sujetos a las normas de tráfico y no pudiendo circular por las vías específicas para la bicicleta. Por su parte, a efectos normativos, las bicicletas eléctricas que cumplan con estos requisitos, tendrán la misma consideración que las convencionales, lo que significa que no deben abonar impuestos ni precisan de seguro obligatorio para circular.

Esta ‘agilidad’ legal en el uso de la bicicleta eléctrica es, de hecho, uno de sus mayores atractivos, ya que el usuario puede gozar de todos los beneficios de la electromovilidad (disfrutar del pedaleo asistido mientras utiliza un medio de transporte limpio, barato y con muy pocos costes de mantenimiento) sin tener que invertir tiempo en la realización de trámites burocráticos que, también, suponen un mayor desembolso económico. Eso sí, a la hora de circular, no es posible hacerlo por la acera, sino que están obligadas a utilizar los carriles bici si están habilitados o, en el caso de que no haya, deberán ir por la calzada como el resto de vehículos a motor.

La velocidad que se puede alcanzar si es de 45 km/h, equivale a 750 W de potencia, según modalidad. Un ciclista ‘amateur’, por regla general, no puede mantener durante mucho tiempo una velocidad sostenida superior a los 100 vatios, que equivaldría a 6 km/h, lo que sirve para ejemplificar la potencia y velocidad de las bicicletas eléctricas. De hecho, esta capacidad de aceleración se logra mediante el sistema ‘pedelecs’, que permite que el motor eléctrico empuje el vehículo sin que el usuario deba realizar un esfuerzo por su parte. Solo a partir de los 25 km/h, si el conductor desea ir más deprisa, tendrá que acompañar el uso de la asistencia eléctrica con sus propias pedaladas.

Ventajas de las bicicletas eléctricas

Como sucede con las bicicletas convencionales, existen eléctricas de montaña, de ruta en carretera, plegables o, incluso, para viajar en tándem. Por ello, antes de tomar ninguna decisión de compra, es importante definir para qué se va a utilizar realmente. No es lo mismo usarla para ir a trabajar entre semana por la gran ciudad que para disfrutar de largos paseos por el campo un sábado; al igual que tampoco lo es tener vocación de hacer deporte de alta intensidad o disfrutar de ella mientras se va contemplando el paisaje. Es decir, hay que escoger aquella que satisfaga las necesidades del usuario.

Entre las principales ventajas de las bicicletas eléctricas, cabe destacar que permiten subir fácilmente terrenos con un gran desnivel, además de fomentar la práctica deportiva en gente que no está acostumbrada al ejercicio entre personas de la tercera edad. Además, pueden permitir mejorar el estilo de vida, ya que posibilita alcanzar un equilibrio entre combinar el ejercicio físico diario con las necesidades de movilidad habituales.

Cómo funciona una bicicleta eléctrica

En esencia, una bicicleta eléctrica mantiene la misma estructura que una bicicleta convencional, pero incorpora componentes que permiten llegar más lejos y con menos esfuerzo. Es importante destacar que hablamos de bicicletas con asistencia al pedaleo, lo que significa que el motor solo se activa cuando ejercemos presión sobre los pedales. Si no fuera así, estaríamos en el terreno de las motocicletas.

Y sí, montar en una bicicleta eléctrica sigue siendo hacer ejercicio, solo que con un extra de ayuda para reducir el esfuerzo cuando es necesario. La asistencia, según la normativa en España y la UE, se mantiene hasta los 25 km/h, momento en el que el motor deja de proporcionar impulso.

Pero, ¿qué hace posible esta tecnología? Una bicicleta eléctrica de montaña o una bicicleta eléctrica de carretera cuenta con cinco componentes esenciales: el motor, la batería, los sensores, el controlador y el display. A continuación, te explicamos la función de cada uno y cómo influyen en la experiencia de pedaleo.

El motor de una bici eléctrica

El motor de una bici eléctrica puede ubicarse en distintos habitáculos del cuadro y condiciona el comportamiento de tu máquina en cierta medida, con sus beneficios y sus inconvenientes. El motor puede montarse el tres lugares:

• En el buje de la rueda delantera.
• En el buje trasero.
• En el eje del pedalier, en el centro de la bici.

Veamos qué tiene de particular cada ubicación El motor de rueda delantera suele ser el más asequible en precio. Pero esto es relativo. Lo vemos mucho en bicis urbanas plegables, tipo Brompton y demás, que de económicas no tienen mucho. Pero a lo que nos interesa: aportan potencia de sobra para desplazarte por la ciudad con alegría y ocupan poco espacio. Por contra, es necesario controlar su empuje en terreno resbaladizo. Ya sabes que perder el control sobre la rueda delantera significa una caída casi segura. Algo similar puede decirse de los motores de buje trasero. Suele ser un poco más caros. Transmiten la potencia a la transmisión de manera más directa que el buje delantero. Además, por su ubicación, hace que la bici se sienta más manejable. El riesgo de que la rueda delantera derrape es menor, lo cual repercute en nuestra seguridad. En general, los motores de buje son ideales para un uso intensivo, ya que su mecanismo es relativamente simple y el mantenimiento no resulta costoso. Son la solución idónea para la movilidad urbana, por ejemplo, aunque también es frecuente su instalación en otro tipo de bicicletas. Finalmente, podemos tener una bici con motor central, que se ubica en el eje del pedalier. Es el que ofrece mayor rendimiento, influyendo también en una mayor autonomía con respecto a otros motores. También es el que proporciona más estabilidad. El centro de gravedad baja y los pesos sobre la bicicleta se reparten perfectamente. Es el motor que encontramos por norma en las bicis de alto rendimiento, lo mismo en montaña que en carretera. En resumidas cuentas, es el motor que permite un pedaleo más natural porque responde instantáneamente al movimiento de las bielas.

Hay que tener en cuenta también ciertos inconvenientes. Son los motores más caros; en parte, porque condicionan el diseño general de la bicicleta. Además, son más pesados que los motores de buje, ocupan más espacio y consumen más energía. Por otra parte, las tensiones que provocan suelen afectar en mayor medida a las piezas de la transmisión de la bicicleta (cadena y piñones, especialmente). En todos los casos, la misión del motor es absorber la energía que aporta la batería para transformarla en potencia que asista nuestro pedaleo.

El par máximo o torque

Si hablamos del motor de una bici eléctrica es obligado aludir a un concepto importantísimo: el torque o par máximo. Sin entrar en detalles, es la aceleración con la que sale disparada tu bici eléctrica. Digamos que representaría la fuerza que el pie ejerce sobre el pedal. Su unidad de medida es el Newton por metro (Nm). Normalmente, este valor oscila entre 50 y 120 Nm, siendo mayor en el caso de las bicis de montaña destinadas a un uso intensivo. La necesidad de superar obstáculos y grandes desniveles condiciona estos números. A diferencia de lo que ocurre con la potencia, la normativa actual no pone límites al torque. Eso sí: debes tener en cuenta que un par máximo elevado repercutirá decisivamente en la duración de la batería. Por esta razón, deberás tener claro el terreno por el que circularás con tu bicicleta para no malgastar ni energía ni dinero extra en tu compra.

La batería de una bici eléctrica

La elección de batería es crucial, pues afecta al peso, a la autonomía y al rendimiento de nuestra bici eléctrica. Puede tener distintas ubicaciones, dependiendo del tamaño y del tipo de cuadro. La tendencia es que las baterías sean cada vez más compactas y que se integren mejor en el diseño global de la bicicleta. Reconozcamos que una batería, por sí misma, es un componente poco estético. La potencia y la velocidad de una bici eléctrica depende de los vatios de motor (W). La capacidad, por su parte, se expresa en vatios por hora (Wh) y es el resultado de multiplicar el voltaje del sistema por los amperios de la batería. ¿Complicado? Para comprender esta relación, pongamos un ejemplo. En España, por ley, la potencia del motor de una bici eléctrica está limitada a 250 W. Imagina que tenemos una batería con una capacidad de 500 Wh. Esto significa que podría aportar energía a máxima potencia durante dos horas (2 x 250 Wh = 500 Wh). Puedes encontrar todos estos valores en las especificaciones técnicas de cada batería. En teoría, cuanto mayor sea la capacidad energética de una batería, mayor será su autonomía. Más km podrás recorrer sin necesidad de recargarla. Pero lo dicho, sólo en teoría.

La autonomía de una batería depende también de otros muchos factores. De la fuerza del viento, de la temperatura, de los accidentes del terreno, del peso conjunto ciclista-bicicleta, de nuestra forma de pedalear, del nivel de exigencia que le pidamos a la batería, de la presión de los neumáticos…

Los sensores de una bici eléctrica

Los sensores de pedaleo de una bici eléctrica son muy importantes. Condicionan la respuesta del motor y, con ello, la manera en la que percibimos el comportamiento de nuestra bicicleta; las sensaciones al pedalear, digamos. Los sensores son dispositivos que detectan nuestro pedaleo, tanto en fuerza como en cadencia. ¿Quieres saber cómo funcionan? Te lo explicamos de forma sencilla. Al pedalear, los sensores envían una señal al motor. Pero no lo hacen directamente, sino a través de un controlador. Una especie de guardia que filtra la señal para que el motor no sufra más de la cuenta. Recibida la señal, el motor responde con la potencia necesaria para asistir nuestro pedaleo. Finalmente, hablamos de dos elementos muy ligados entre sí, como son el controlador y el display.

El controlador y el display de una bici eléctrica

No por ser lo últimos, son menos importantes. Al contrario. El controlador no se aprecia a simple vista. Digamos que va insertado en las tripas del mecanismo eléctrico de la bicicleta. Sin embargo, es el cerebro electrónico que controla nuestra e-bike. El controlador gestiona e interpreta las órdenes y señales que enviamos antes de que este las envíe directamente al motor. Gracias al controlador, recibimos una asistencia al pedaleo acorde con nuestra demanda en tiempo real.

Buena parte de estas órdenes se gestionan a través de otro componente fundamental de nuestra bicicleta eléctrica: el display. Se trata del dispositivo con pantalla que se ubica en el manillar de la bici. A través del display, es posible controlar con facilidad cuestiones como la velocidad, la distancia o la carga de la batería. Además, permite programar el nivel de asistencia a nuestro pedaleo y cambiar con facilidad de un nivel a otro.

¿Cuántos niveles de asistencia al pedaleo existen?

Básicamente, y en función de los modelos, suelen ser cuatro: 1.- El nivel de asistencia 0. El motor se desconecta y la bici se convierte en una bici convencional. Eso sí, una bici pesada. Ya sabes que la ligereza no es precisamente una de las virtudes de una e-bike. En carretera, las más ligeras rondan los 11 kg; para MTB, un peso en torno a 16 kg sería realmente un peso-pluma. 2.- Nivel de asistencia baja, más conocido como Modo Eco. Es el ideal para racionalizar el uso de la batería. Para que te hagas una idea, puede suponer entre un 25% y un 80% de potencia adicional con respecto a la fuerza que aplicamos sobre los pedales, con nuestra propia capacidad física, digamos. 3.- Nivel de asistencia normal. Puede aportar un plus de entre un 100% y un 150% de la potencia que aplicamos sobre los pedales. En consecuencia, la autonomía se reduce notablemente con respecto al Modo Eco. Tranquilamente, el 50%, pero depende del uso. 4.- Nivel de asistencia alto. Puede suponer hasta un 200% de la fuerza aplicada por el ciclista. Con este nivel de asistencia, no habrá ni viento que te venza ni cuesta que se te resista, pero acabarás con la carga de tu batería en menos que canta un gallo. Bien. Pues ahora que conoces el funcionamiento y los elementos que distinguen a una bici eléctrica, llega el momento de elegir. Pero antes que nada, deberías preguntarte: ¿Cuál es el uso que voy a darle a mi bicicleta? Pero esa es otra historia, de la que hablaremos en otro momento.