Circula na internet um vídeo sobre a situação dos veículos elétricos em Chicago, Estados Unidos, local que enfrenta frio extremo afirmando que as temperaturas baixas fazem as baterias descarregarem mais rapidamente, como também reduzem a autonomia dos carros elétricos.
Será que a engenharia dos fabricantes automotivos não testam seus carros em situações semelhantes? E o que acontece com a Noruega, país onde cerca de 25% dos carros são elétricos e não existiu esse alarde?
O vídeo também alarda que os veículos elétricos possuem manutenção mais cara que os carros a combustão, que qualquer colisão corriqueira tem um alto custo para consertar e que na Alemanha as vendas caíram 50% e os híbridos 75% em dezembro, mas não diz o motivo que gerou essa queda por lá.
Então, vamos ao que interessa, primeiro, deixa eu colocar um carro elétrico numa câmera frigorífica. Brincadeiras a parte, vamos analisar as situações, para entender melhor, aliás, aprender.
Estudos atuais mostram que a temperatura ideal para o melhor desempenho dos automóveis movidos a eletricidade é de 21,5 °C, podendo atingir 115% de autonomia nessa temperatura. Isso não significa, porém, que o carro elétrico terá desempenho inferior a um carro a combustão se o calor for extremo.
O estudo demonstra que, quanto mais a temperatura aumenta, a autonomia diminui, embora essa queda seja sempre pouco expressiva e o calor interfere menos no funcionamento do carro do que o frio extremo.
Além disso, é sempre bom estar atento às temperaturas internas dos veículos, sejam eles a combustão ou elétricos. Geralmente, o motor varia na faixa de 90 °C a 110 °C.
Não é segredo que a autonomia dos carros elétricos pode diminuir nas temperaturas muito baixas. Contudo, esse não é um fator limitante e nem mesmo para preocupação, já que os fabricantes informam boas práticas para reduzir esse impacto.
Esquentar o carro enquanto está na estação de recarga e sair logo que o automóvel já está carregado são algumas das dicas. Mesmo assim, tudo depende do uso adequado dado à bateria, igualmente com o carro a combustão quando é demandado pelo ar-condicionado e aquecedor.
Os carros elétricos consomem pouca energia quando estão parados no inverno e que tudo irá depender do sistema e bateria do modelo do seu veículo. Os modelos elétricos que menos perderam autonomia no inverno são: Tesla Model Y, Audi e-Tron e Jaguar I-Pace.
Num carro a combustão, ligar o aquecedor afeta dificilmente a economia de combustível.
Isso porque os motores a combustão geram muito calor o tempo todo, e direcionar um pouco desse calor extra para a cabine para manter os ocupantes aquecidos não é nenhum problema.
Os motores elétricos e as baterias, por outro lado, produzem muito pouco calor residual. Essa é parte da razão pela qual são tão eficientes, já que quase toda a energia das baterias é utilizada para a condução.
Mas quando a cabine precisa de aquecimento, a energia utilizada para isso é subtraída dos quilômetros que podem ser percorridos. Isso significa que a autonomia pode cair consideravelmente.
Qual a razão do clima frio drenar a carga da bateria dos veículos elétricos? Temos duas baterias num veículo elétricos, uma de baixa (similar a utilizada num veículo à combustão) e outra de alta voltagem. Muitas vezes, no frio, a bateria de baixa voltagem perde sua carga e quando isso acontece, não é possível carregar num carregador rápido a bateria de alta voltagem. É preciso que a bateria de baixa voltagem seja estabilizada para só então, termos o carregamento da bateria principal do modelo.
Falando no aspecto químico das reações, numa bateria temos dois lados – o ânodo e o cátodo – e as reações químicas são desaceleradas – ficam mais lentas – durante temperaturas extremamente frias, afetando tanto o carregamento, como o descarregamento da bateria, ou seja, reduzindo sua autonomia.
Na verdade, alguns veículos elétricos irão desacelerar bastante o seu carregamento rápido máximo em climas muito frios para evitar danos à bateria.
Felizmente, a maioria dos modelos EV mais recentes possuem sistemas de aquecimento com bomba de calor muito eficientes que ajudam a minimizar o impacto, além de sistemas sofisticados de gerenciamento de temperatura que funcionam para manter a bateria próxima à temperatura ideal.
Se um motorista colocar um carregador rápido de veículo elétrico como destino no sistema de navegação, o carro se preparará sozinho.
De acordo com um estudo conduzido pela American Automobile Association (AAA) relativo a um estudo com cinco modelos elétricos, as temperaturas baixas reduzem significativamente a capacidade das baterias. Esta análise tomou como referência os valores registados num ambiente considerado ótimo (de 24 °C):
- Sujeitos a uma temperatura de -6,7 °C e a utilizar o sistema de AVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado) os veículos perdem em média 41% de autonomia.
- Sujeitos às mesmas condições climatéricas, mas sem o sistema de AVAC ligado, os automóveis perdem em média 12% da sua autonomia.
A Norwegian Automobile Federation (NAF) avaliou 20 modelos elétricos em condições de inverno. O estudo demonstrou as seguintes conclusões:
Em média, a autonomia dos veículos elétricos reduz cerca de 18,5% em ambientes frios.
As temperaturas baixas aumentam o tempo médio de carregamento das baterias.
O impacto negativo do frio na autonomia de um carro elétrico deve-se a mais do que um fator:
- Estas temperaturas influem diretamente nas reações químicas das baterias — migrações de uns elétrodos para outros. Com o frio, essas reações tornam-se mais lentas, resultando na redução da autonomia.
- As quebras verificadas na capacidade das baterias devem-se, também, à energia necessária para o aquecimento do líquido de refrigeração.
- Em comparação com o que se verifica nos carros com motor de combustão, os componentes de acionamento dos elétricos geram muito menos calor residual para, em climas frios, climatizar adequadamente o habitáculo. Assim, os sistemas de aquecimento e de ventilação revelam-se menos eficientes.
Noruega também é fria, mas não passa pelo mesmo problema – Diferente dos americanos, onde a indústria automotiva busca entender o que deu errado em Chicago, a Noruega possui 25% da sua frota de veículos totalmente elétricos, mas os motoristas tomam medidas em dias frios, como o pré-aquecer o carro antes de dirigir, o país possui uma grande rede de carregamentos rápidos e muitos usuários, moram em casa e possuem estação própria de carregamento.
Queda das vendas na Alemanha – A Alemanha decidiu acabar com subsídios para carros elétricos. A medida tem capacidade para provocar danos nos negócios de montadoras como Tesla, Volkswagen, BMW, Stellantis, entre outras.
O antigo pacote de incentivo econômico previa descontos de até 4.500 euros na compra de carros elétricos e será encerrado um mês antes do previsto, mas, na prática o programa já foi extinto, visto que o registro do veículo precisa ser feito antes da entrega.
A medida drástica foi tomada pela coalizão governamental alemã, que enfrenta uma crise orçamentária. Apenas alguns dias antes, o governo havia anunciado que o programa não seria prorrogado em 2024, mesmo com um valor reduzido de 3.000 euros.
A decisão da Alemanha se soma a restrições mais rígidas aos subsídios de carros elétricos na França. O país limita o benefício de até 7.000 euros aos veículos elétricos fabricados na Europa desde o dia 15 de dezembro, já para veículos produzidos na China, como o Tesla Model 3, não são mais elegíveis.
O fim e a restrição dos subsídios e créditos para carros elétricos pode representar uma queda na demanda para a Tesla, que se beneficiava desses incentivos para puxar as vendas.
Audi e-tron – A bateria de íons de lítio do Audi e-tron 55 tem capacidade bruta de 95 kWh (líquido 86,5 kWh) e foi projetada para um longo ciclo de vida. Seu elaborado sistema de gerenciamento térmico constitui a base para desempenho e durabilidade bem equilibrados.
O resfriamento líquido garante que a temperatura da bateria permaneça na faixa ideal de 25 a 35 graus Celsius, mesmo em altos níveis de estresse ou baixas temperaturas.
22 litros de refrigerante circulam no total de 40 metros de linhas de refrigeração nos quatro circuitos de refrigeração. Durante o carregamento de corrente contínua com 150 kW, o líquido refrigerante frio retira o calor que ocorre como resultado da resistência elétrica interna da bateria.
O núcleo do sistema de refrigeração é composto por perfis extrudados – visualmente comparáveis a uma estrutura de ripas – que foram fixados ao sistema de bateria por baixo. Um adesivo termicamente condutor recentemente desenvolvido une a unidade de resfriamento ao compartimento da bateria.
O preenchimento de lacunas forma o contato entre o invólucro e os módulos de células nele colocados. Este enchimento é um gel termicamente condutor que preenche o espaço do invólucro abaixo de cada módulo celular. O gel transfere uniformemente o calor residual produzido pelas células para o líquido refrigerante através do compartimento da bateria.
A separação espacial de elementos e células de bateria que transportam água de resfriamento também aumenta a segurança geral do sistema. Um efeito colateral positivo adicional deste design elaborado é a alta resiliência em caso de colisão.
