14 de dez
Os veículos elétricos já são realidade no mundo. Impulsionados pelos mercados asiático, europeu e norte-americano, os carros movidos à bateria têm ganhado as ruas. Autonomia maior, mais segurança, redução de custo e uso de materiais com baixo impacto ambiental são os diferenciais.
Na Europa, por exemplo, essa tendência é justificada pelas crescentes restrições regulatórias europeias nos níveis de emissão de gases poluentes decorrentes do Acordo de Paris de 2015, durante a COP2021.
De acordo com pesquisas, entre 2011 e 2016 foram vendidos um milhão de unidades de carros elétricos no mundo. A partir daí começou um aumento exponencial. Esse mesmo número de vendas foi batido em apenas 17 meses seguintes. Dez meses depois chegou a três milhões e, em 2019, atingiu cinco milhões de veículos elétricos vendidos.
Esse crescimento é decorrente dos constantes avanços tecnológicos obtidos nas baterias de íons de lítio, fruto dos bilhões de dólares investidos em desenvolvimento de novos materiais e processos industriais que, ao mesmo tempo que aumentam o desempenho da bateria, diminui o preço.
Estudos apontam que o preço médio das baterias para carros elétricos diminuiu 85% nos últimos oito anos. Ou seja, o mesmo valor de um veículo combustão, cujo os custos de operação e manutenção são mais elevados que os dos carros elétricos.
A partir desse momento, a evolução dos carros elétricos e a queda dos movidos a combustão será caminho sem volta.
A bateria de íons lítio consiste em um ânodo (eletrodo negativo) e um cátodo (eletrodo positivo) conectados por um eletrólito que contém íons de lítio. Os eletrodos são isolados eletricamente entre si por um separador que permite a troca dos íons de lítio entre eles. Adicionalmente, eletrólitos líquidos, poliméricos, gel e cerâmicos vêm sendo explorados para uso em células de íons de lítio.
Há vários fatores que afetam a saúde e a vida útil da bateria de íons de lítio. A degradação pode ser caracterizada pela diminuição de sua capacidade (energia) e potência.
Essa perda de capacidade ocorre quando o material ativo é transformado em alguma fase inativa, resultado de uma reação paralela. A potência também é reduzida quando a impedância interna das células aumenta, reduzindo a tensão de operação em função do regime de descarga.
Atualmente, a bateria de íons de lítio é a tecnologia mais utilizada nos veículos elétricos. Suas principais características são: energia e potência especificadas, segurança, desempenho, vida útil e custo.
Densidade específica: caracterizada pela energia da bateria por unidade de peso (ou volume) traduzida na autonomia do veículo. Já a potência específica é a capacidade da bateria em disponibilizar elevada corrente em uma determinada demanda, refletindo na aceleração do veículo.
Segurança: é um dos mais importantes aspectos para a bateria de veículos elétricos em que um acidente pode ser fatal.
Desempenho: reflete a condição da bateria quando o veículo é conduzido em condições extremas de temperatura.
Vida útil: está relacionado a quantidade de ciclos de recarga e descarga.
Custo: apresenta a viabilidade tecnológica, englobando os sistemas auxiliares para segurança, sistema de gestão, monitoramento e controle das condições térmicas para garantir uma vida útil da bateria em torno de oito a dez anos.
A principal vantagem é a potência de energia maior. Dentre as diferentes tecnologias de baterias de íons de lítio, duas químicas se destacam: NMC e NCA, superando a LCO.
Comparativamente, os modelos NCA têm menor vida cíclica, são menos seguras e têm maior quantidade de cobalto (mais raro e caro) que as NMC. Embora os modelos NMC e NCA estejam presentes no mercado de veículos elétricos, atualmente o interesse maior é para células NMC.