Quando falamos de carros eléctricos, a primeira coisa que a maioria das pessoas menciona é o “motor eléctrico” ou a “sem emissões de CO 2 ”. Mas o que realmente dá vida a estes veículos, o que poderíamos considerar o seu “coração”, é a bateria. Sem bateria nenhum carro elétrico funciona.
É algo parecido com o tanque de gasolina dos carros a combustão, mas em um nível muito mais avançado. Hoje vou contar tudo o que você precisa saber sobre baterias de carros elétricos, desde como funcionam, até os diferentes tipos que existem e seu futuro.
O que é uma bateria de carro elétrico?
A bateria de um carro elétrico é um conjunto de células que armazenam energia na forma de eletricidade e a liberam quando necessário. Esse processo de armazenamento e liberação de energia é o que permite que o carro funcione, o motor gire e você se mova.
As baterias não são novidade, elas estão conosco desde que Edison inventou as primeiras no século XIX. No entanto, as baterias de carros elétricos são uma tecnologia mais complexa. Embora a bateria que você usa no controle remoto da TV tenha capacidade limitada, a bateria de um carro elétrico deve armazenar energia suficiente para mover um veículo com peso superior a uma tonelada a velocidades que podem exceder 150 km/h. Não é pouca coisa.
Tipos de baterias de carros elétricos
No mercado de carros elétricos, existem principalmente dois tipos de baterias: baterias de íon-lítio e baterias de estado sólido . Além disso, fala-se muito em baterias de níquel-hidreto metálico , mas hoje elas são menos comuns em carros elétricos de nova geração. Eu explico cada um para você:
Baterias de íon de lítio (Li-ion)
São, sem dúvida, os mais comuns nos carros elétricos atualmente. Eles funcionam circulando íons de lítio entre o ânodo e o cátodo da bateria. Sua grande vantagem é que possuem alta densidade energética, o que significa que podem armazenar muita energia em um espaço pequeno. Eles são leves e eficientes.
A maioria dos carros elétricos hoje, do Tesla Model 3 ao Nissan Leaf, usa esses tipos de baterias. No entanto, também apresentam alguns inconvenientes, como a sensibilidade a temperaturas extremas (se estiver muito quente ou frio, perdem eficiência) e a sua degradação ao longo do tempo.
Baterias de estado sólido
Embora ainda estejam em fase de desenvolvimento e não sejam amplamente utilizados em carros elétricos, prometem revolucionar a indústria. Essas baterias utilizam um eletrólito sólido em vez de líquido, o que as torna mais seguras (sem risco de vazamentos ou incêndios) e com maior densidade de energia.
Se as compararmos com baterias de lítio, uma bateria de estado sólido poderia oferecer uma autonomia muito maior no mesmo espaço. O ruim é que sua produção é muito cara e ainda não está pronta para o público em geral, mas grandes marcas como Toyota e Volkswagen já investem muito dinheiro em seu desenvolvimento.
Baterias de níquel-hidreto metálico (NiMH)
Eles foram muito populares na primeira geração de carros híbridos, como o Toyota Prius. Hoje, elas ainda são usadas em alguns híbridos, mas foram amplamente substituídas por baterias de lítio em carros 100% elétricos. Eles são mais pesados e têm menor densidade energética, por isso os fabricantes os deixaram um pouco de lado para veículos puramente elétricos.
Como eles funcionam?
O funcionamento da bateria de um carro elétrico pode parecer complicado, mas é bastante simples se resumirmos ao básico. O carro armazena energia nas células da bateria quando você o conecta a uma fonte de energia, como uma estação de carregamento ou a tomada de sua casa. Essa energia é utilizada pelo motor elétrico quando você pisa no acelerador.
No interior, a bateria converte energia química em energia elétrica através de uma reação eletroquímica. A corrente resultante passa para o motor, que por sua vez aciona as rodas do carro. Todo o processo é silencioso, eficiente e, o mais importante, sem emissões de gases poluentes.
Claro que o desempenho da bateria depende de vários fatores: da temperatura, do uso que você dá ao carro e, claro, da sua idade.
Quanto tempo dura a bateria de um carro elétrico?
É com isso que muitos se preocupam: "E quanto tempo vai durar a bateria?" É uma pergunta justa, porque trocar uma bateria não é barato. A boa notícia é que as baterias dos carros elétricos modernos são projetadas para durar muito tempo. A maioria dos fabricantes garante suas baterias entre 8 e 10 anos ou cerca de 160.000 quilômetros.
É claro que, como qualquer outra bateria, elas perdem capacidade com o tempo. Por exemplo, uma bateria que tinha um alcance de 400 km quando nova pode perder 10-20% da sua capacidade após esses 8-10 anos. Mas isso não significa que a bateria “morra” repentinamente. Você simplesmente terá que carregar o carro com mais frequência.
O que causa a degradação das baterias ao longo do tempo é principalmente o número de ciclos de carregamento . Um ciclo de carga ocorre quando você carrega a bateria de 0% a 100%. Quanto mais ciclos você fizer, mais rápido a bateria se deteriorará. Por este motivo, muitos fabricantes recomendam nem sempre carregá-lo a 100% e evitar que seja totalmente descarregado.
Autonomia: quantos quilómetros posso fazer com uma carga?
A autonomia é, sem dúvida, uma das grandes preocupações na hora de comprar um carro elétrico. E faz sentido, porque uma das grandes vantagens dos carros a combustão é que você encontra posto de gasolina em quase qualquer lugar. Com um carro eléctrico, a infra-estrutura de carregamento está a crescer, mas não é tão difundida como os postos de gasolina tradicionais.
Quanto à autonomia, depende de vários fatores:
- Tamanho da bateria : Quanto maior for a bateria, maior será o alcance do carro. Um Tesla Model S, que possui uma bateria de mais de 100 kWh, pode percorrer cerca de 600 km com uma única carga. Um carro menor, como o Renault Zoe, tem autonomia de cerca de 300 km.
- Condições de condução : Se você dirigir em alta velocidade na rodovia, a bateria descarregará mais rapidamente. O mesmo acontece se o ar condicionado ou o aquecimento estiverem ligados. Em condições normais de cidade, onde as velocidades são mais baixas, a autonomia costuma ser melhor.
- Clima : O frio extremo afeta negativamente as baterias de íons de lítio. Se você mora em uma região com invernos muito frios, notará uma queda na autonomia durante esses meses. Temperaturas muito altas também podem afetar a bateria, mas não tanto quanto o frio.
Tempo de carregamento
Outra dúvida muito comum: “Quanto tempo leva para carregar?” A resposta aqui depende do tipo de carregador que você usa.
- Carregamento doméstico (Wallbox) : Se carregar o carro em casa com um carregador de parede (wallbox), que é a opção mais comum para proprietários de carros elétricos, o tempo de carregamento depende da potência da sua instalação. Em média, uma carga completa pode levar de 5 a 8 horas. É ideal para carregar durante a noite e deixar o carro pronto pela manhã.
- Carregadores rápidos : Se você usar um carregador rápido, que pode encontrar em postos de gasolina ou pontos de carregamento públicos, poderá carregar até 80% da bateria em cerca de 30-40 minutos. Isto é ideal para viagens longas, onde você não quer gastar muito tempo carregando.
- Carregamento ultrarrápido : alguns supercarregadores podem carregar a bateria em menos de 20 minutos, mas nem todos os carros são compatíveis com esse tipo de carregamento. Além disso, a rede de carregadores ultrarrápidos ainda está em expansão, por isso não são tão fáceis de encontrar como os carregadores rápidos.
O futuro das baterias
O futuro das baterias de carros elétricos é promissor. Os pesquisadores estão trabalhando em diversas tecnologias que podem mudar a forma como vemos os carros elétricos. Alguns dos desenvolvimentos mais interessantes incluem:
- Baterias de Estado Sólido : Como mencionei antes, essas baterias podem ser uma revolução. Se os investigadores conseguirem resolver alguns dos problemas actuais, poderemos ver carros com autonomia superior a 1000 km e tempos de carregamento muito mais curtos.
- Reciclagem de baterias : Um grande desafio é o que fazer com as baterias quando elas chegam ao fim de sua vida útil. Atualmente estão sendo desenvolvidas técnicas para reciclar materiais de baterias de forma mais eficiente. Alguns fabricantes, como a Tesla, já estão trabalhando em programas de reciclagem para dar uma segunda vida às baterias usadas.
- Melhoria na infraestrutura de carregamento : Embora a infraestrutura de carregamento tenha melhorado muito nos últimos anos, ainda há muito a ser feito. No entanto, com o investimento maciço de governos e empresas privadas na criação de redes de carregadores, carregar um carro eléctrico será provavelmente tão fácil como abastecer com gasolina num futuro próximo.
Conclusão
As baterias são o coração dos carros elétricos e, embora ainda haja um longo caminho a percorrer, a tecnologia já percorreu um longo caminho nos últimos anos.
Com maior autonomia, melhores tempos de carregamento e novas pesquisas em baterias de estado sólido, o futuro dos carros elétricos parece brilhante. Portanto, se você está pensando em mudar para um carro elétrico, fique tranquilo: as baterias são mais confiáveis do que muitos pensam e continuarão a melhorar com o tempo.