A corrida chinesa pela recarga ultrarrápida já ultrapassou uma fronteira que até pouco tempo parecia distante para automóveis de passeio: 1 megawatt. A Geely demonstrou um elétrico recuperando de 10% a 97% em menos de nove minutos e apresentou uma estação capaz de entregar 2,2 MW. Mas o número mais importante talvez não seja a potência. A própria fabricante reconhece que recarregar tão rapidamente pode acelerar mecanismos de envelhecimento da bateria — e desenvolveu uma série de soluções para tentar impedir que minutos economizados no carregador sejam pagos anos depois na vida útil das células.
A Geely Auto Group está elevando a potência de carregamento de seus carros elétricos para aproximadamente 1.100 kW, entrando definitivamente na faixa dos megawatts.
A fabricante chinesa apresentou uma estação com capacidade total de 2,2 MW e afirma que dois veículos compatíveis poderão carregar simultaneamente em níveis de potência da ordem de megawatts.
Mas existe uma diferença fundamental entre potência da estação e potência aceita pelo automóvel.
Os 2,2 MW representam a capacidade do equipamento de recarga. Para determinados veículos elétricos de alto desempenho do grupo, o pico informado fica próximo de 1.100 kW.
É justamente nesse nível que aparece uma questão muito mais interessante do ponto de vista da engenharia:
como colocar tanta energia rapidamente dentro de uma bateria sem acelerar excessivamente sua degradação?
A própria Geely reconhece que essa é uma preocupação real.
“Não defendemos tecnologias de carregamento rápido em detrimento da vida útil”, afirmou Jerry Gan, CEO do Geely Auto Group.
Segundo ele, uma bateria submetida frequentemente à recarga rápida sem gerenciamento adequado pode sofrer perda irreversível de vida útil.
10% a 97% em 8 minutos e 40 segundos
A demonstração realizada pela fabricante utilizou um Lynk & Co 10.
O veículo passou de 10% a 97% de carga em 8 minutos e 40 segundos, utilizando a nova tecnologia Ultra Short Blade.
O resultado chama atenção principalmente porque não termina nos tradicionais 80%.
Como já explicamos no Mecânica Online®, baterias normalmente reduzem a potência de carregamento à medida que atingem estados elevados de carga.
Manter uma sessão extremamente rápida até próximo dos 100% exige, portanto, uma combinação muito mais complexa entre célula, química, resistência interna, refrigeração e gerenciamento eletrônico.
Ainda assim, uma demonstração controlada não determina, isoladamente, como a bateria se comportará durante anos de utilização real.
É justamente aí que está o desafio.
O inimigo número um é o calor
Segundo os dados apresentados pela Geely, o calor gerado durante a recarga em megawatts possui diferentes origens.
A empresa atribui aproximadamente 60% da geração térmica à passagem da corrente elétrica pelos circuitos internos das células.
Outros 35% estariam associados a reações eletroquímicas, enquanto a parcela restante seria relacionada ao chamado calor entrópico.
Independentemente da origem, a consequência é a mesma: quanto maior a temperatura, maior a necessidade de controlar cuidadosamente a bateria.
Potências extremas significam correntes muito elevadas e exigem que cabos, conectores, eletrônica e células trabalhem como um único sistema térmico.
É por isso que a corrida pela recarga ultrarrápida não é simplesmente uma disputa por carregadores maiores.
É também uma corrida para retirar calor da bateria.
Existe outro problema: deposição de lítio
A segunda preocupação destacada pela Geely é a deposição de lítio metálico, conhecida como lithium plating.
Durante o carregamento, íons de lítio precisam ser incorporados adequadamente à estrutura do ânodo.
Quando a bateria é submetida a condições desfavoráveis — entre elas correntes muito elevadas, temperatura inadequada e determinados estados de carga — parte desse processo pode deixar de ocorrer como previsto.
O lítio pode então se depositar sobre a superfície do ânodo.
Essa deposição representa perda de material ativo e pode acelerar a degradação da célula.
Em determinadas condições, estruturas de lítio também podem crescer internamente e aumentar riscos associados a falhas.
É por isso que simplesmente aumentar a corrente não resolve o problema da recarga.
É necessário fazer com que os íons consigam acompanhar essa velocidade dentro da célula.
Geely encurtou a bateria para os íons percorrerem menos caminho
Uma das soluções apresentadas está no próprio formato das células Ultra Short Blade.
Segundo a fabricante, existem versões com 395 mm e 370 mm de comprimento.
A Geely compara essas dimensões com células anteriores de 580 mm e com formatos que, segundo ela, podem chegar a aproximadamente 960 mm.
A lógica apresentada é simples.
Reduzir o comprimento diminui o caminho percorrido pelos íons durante carga e descarga.
Segundo a empresa, essa arquitetura contribui para diminuir resistência interna e geração de calor.
Não significa que simplesmente fabricar células menores garanta carregamento de 1 MW.
A solução faz parte de um conjunto de alterações químicas, estruturais, térmicas e eletrônicas.
Cátodo virou “rodovia de várias faixas”
A Geely também afirma ter alterado as estruturas do cátodo e do ânodo.
Ren Xiangfei, cientista-chefe de engenharia do grupo, comparou a modificação realizada no cátodo à transformação de uma pista simples em uma rodovia com várias faixas.
Segundo a explicação apresentada, elementos de alta entropia ampliariam os caminhos disponíveis para movimentação dos íons.
No ânodo de grafite, outras modificações estruturais teriam efeito semelhante ao de “construir um viaduto”, na analogia utilizada pelo engenheiro.
O objetivo é aumentar a capacidade de movimentação e incorporação dos íons sem criar congestionamentos microscópicos dentro da célula.
Porque, quando falamos em carregar uma bateria em poucos minutos, a velocidade da reação eletroquímica passa a ser tão importante quanto a potência do carregador.
Pulsos tentam combater o acúmulo de lítio
Outra solução apresentada pela Geely recebe o nome de restauração por pulso de lítio.
O sistema aplica uma corrente pulsada de pequena amplitude e frequência específica ao ânodo.
Segundo a fabricante, a estratégia procura reduzir o acúmulo de íons na superfície.
A própria Geely utilizou uma comparação curiosa: seria semelhante ao efeito de uma pistola de massagem utilizada nos músculos depois de um exercício, ajudando a aliviar uma concentração localizada.
É uma analogia para explicar um processo eletroquímico muito mais complexo, mas ajuda a visualizar o objetivo.
Em vez de simplesmente continuar aumentando a corrente, o sistema tenta controlar como o lítio se distribui dentro da célula.
Cinco pontos precisam ser refrigerados
A gestão térmica também deixa de olhar apenas para a bateria do automóvel.
A Geely descreve um sistema de refrigeração líquida integrado em cinco pontos:
bateria estacionária de armazenamento de energia, módulo de potência, carregador, conector de carregamento e bateria do veículo.
A estratégia evidencia uma consequência importante da recarga em megawatts.
Não adianta desenvolver apenas uma bateria capaz de aceitar enorme potência.
Toda a cadeia entre a rede elétrica e as células precisa suportar essa transferência de energia.
O gerenciamento térmico apresentado foi desenvolvido para manter a temperatura média da bateria em aproximadamente 55 °C, com limite máximo informado de 65 °C.
Inteligência artificial olha 30 segundos à frente
A eletrônica entra justamente para tentar impedir que o sistema ultrapasse esses limites.
A Geely chama sua tecnologia de gerenciamento de Xingrui PowerMind.
Segundo a fabricante, o sistema utiliza inteligência artificial para prever a temperatura da bateria 30 segundos antecipadamente e ajustar a potência de carregamento em tempo real.
Isso representa uma mudança interessante.
O gerenciamento deixa de simplesmente reagir quando determinado limite é atingido e tenta antecipar o comportamento térmico do conjunto.
Na prática, entretanto, a eficácia dessa estratégia ao longo de milhares de ciclos dependerá de como bateria e software se comportarem durante anos de utilização.
Garantia aumentou para 200 mil quilômetros
A Geely também ampliou a garantia anunciada para a nova bateria.
O limite passou de oito anos ou 150 mil quilômetros para oito anos ou 200 mil quilômetros.
É um sinal de confiança da fabricante em sua tecnologia, mas precisa ser interpretado corretamente.
Garantia não significa ausência de degradação.
Baterias naturalmente podem perder capacidade ao longo do tempo e utilização.
O que efetivamente está coberto depende das condições e critérios definidos pela garantia em cada mercado.
Também será necessário acompanhar veículos reais durante períodos prolongados para compreender como a recarga em megawatts influencia a degradação quando utilizada repetidamente.
Essa tecnologia começou a chegar comercialmente em escala relevante apenas recentemente.
Por isso, a experiência de longo prazo ainda está sendo construída.
1.100 kW no carro não significa 1.100 kW em qualquer tomada
Existe ainda uma enorme questão de infraestrutura.
Um automóvel capaz de receber aproximadamente 1,1 MW precisa encontrar uma estação capaz de fornecer essa potência.
E a estação, por sua vez, precisa receber energia suficiente da rede ou contar com sistemas intermediários de armazenamento e gerenciamento energético.
Isso significa que a evolução da bateria pode avançar mais rapidamente do que a implantação da infraestrutura necessária para explorá-la.
Potência máxima também não significa potência sustentada durante toda a sessão.
Os 1.100 kW representam um pico, enquanto o tempo efetivo de carregamento depende da curva completa.
A demonstração de 10% a 97% em 8 minutos e 40 segundos é justamente mais informativa porque mostra o comportamento ao longo de uma faixa muito maior da bateria.
Ainda assim, condições ambientais, temperatura inicial, estado da bateria e infraestrutura podem alterar resultados no uso cotidiano.
Mecânica Online® com Tarcisio Dias – Quando alguém me diz que determinado carro carrega a 1.100 kW, minha primeira pergunta não é quanto tempo ele demora.
É: como a bateria consegue suportar isso?
Porque potência impressiona, mas corrente elevada gera calor e coloca a eletroquímica das células em uma condição muito mais exigente.
E é justamente aí que essa tecnologia da Geely fica interessante.
A empresa não está dizendo simplesmente “criamos um carregador maior”.
Ela está mexendo no tamanho da célula, nos materiais, na estrutura dos eletrodos, na refrigeração e no gerenciamento eletrônico.
Isso mostra onde está a verdadeira batalha tecnológica.
O futuro da recarga rápida provavelmente não será definido apenas por quem consegue entregar mais quilowatts.
Será definido por quem consegue entregar muitos quilowatts repetidamente sem comprometer segurança, desempenho e durabilidade da bateria.
Existe ainda outra questão que considero fundamental.
Precisamos parar de olhar apenas para o carregador.
Quando chegamos a 1 MW, estamos falando de um sistema energético completo.
Existe a rede elétrica, eventualmente armazenamento estacionário, eletrônica de potência, cabo, conector, sistema de refrigeração, bateria e software trabalhando juntos.
O carro é apenas a última etapa dessa cadeia.
Por isso, demonstrar 1.100 kW é uma conquista tecnológica importante.
Democratizar 1.100 kW em milhares de estações é outro desafio completamente diferente.
E existe uma terceira etapa que somente o tempo poderá responder: como essas baterias estarão depois de cinco, seis ou oito anos recebendo recargas tão rápidas?
A garantia de oito anos ou 200 mil quilômetros demonstra confiança da fabricante.
Mas garantia não substitui histórico real de utilização.
A corrida dos megawatts começou.
Agora começa outra, talvez ainda mais importante: provar que velocidade e durabilidade podem andar juntas.
Para acompanhar como baterias, recarga ultrarrápida e engenharia elétrica estão transformando os automóveis, siga @tarcisiomecanicaonline.
Retrovisor Mecânica Online® – Entenda o que está por trás da notícia
- 2,2 MW na estação – É a capacidade anunciada para o novo sistema de carregamento da Geely; não deve ser confundida com a potência recebida individualmente por um automóvel.
- Cerca de 1.100 kW – É o pico informado para veículos compatíveis com a nova tecnologia Ultra Short Blade.
- 8 minutos e 40 segundos – Foi o tempo demonstrado para levar um Lynk & Co 10 de 10% a 97% de carga nas condições apresentadas pela fabricante.
- Calor é um dos limites – A Geely atribui 60% da geração térmica durante a recarga em megawatts à passagem da corrente pelos circuitos internos das células.
- 200 mil quilômetros – A nova bateria terá garantia anunciada de oito anos ou 200 mil km, acima dos 150 mil km anteriores.
- Infraestrutura será decisiva – Uma bateria capaz de receber potência em megawatts não garante que essa velocidade estará disponível em qualquer estação ou rede elétrica.
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- Lithium plating – Deposição de lítio metálico sobre o ânodo quando os íons não conseguem ser incorporados adequadamente durante determinadas condições de carregamento, contribuindo para degradação.
- Resistência interna – Resistência existente dentro da própria bateria à passagem da corrente elétrica; parte da energia envolvida pode ser convertida em calor.
- Gerenciamento térmico – Conjunto de sistemas que controla a temperatura de bateria, eletrônica e componentes para mantê-los dentro das condições previstas de funcionamento.
- Curva de carregamento – Variação da potência aceita pela bateria ao longo da sessão; atingir 1.100 kW de pico não significa permanecer nessa potência até completar a carga.
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