Existe a ideia de que as baterias de um automóvel eléctrico é algo que ao fim de alguns anos rapidamente se tornam descartáveis, pois afinal é isso o que acontece com as baterias dos nossos telemóveis e computadores portáteis. E o pior é que se trata do componente mais caro do veículo chegando a custar mais de 20 mil euros em alguns modelos, pelo que se cria este medo de que se trata de um investimento muito mau quando vamos comprar um carro eléctrico.
No entanto, nada disso está mais longe da verdade.
Toda a verdade neste vídeo muito informativo:
How long do ELECTRIC BATTERIES in cars LAST?
Peço desculpa por estar em inglês, mas resumindo é isto...
As baterias dos automóveis são construídas segundo padrões muito mais exigentes que a dos telemóveis ou computadores. São baterias feitas para durar, e já não falta muito para alcançarem um tempo de vida semelhante ao do próprio carro. Todos os VEs hoje em dia vêm com uma garantia de bateria que ultrapassa largamente a do próprio carro - pelo menos 8 anos ou 150.000km, e a Lexus já oferece 10 anos ou 1.000.000 km. A Tesla está perto de oferecer garantia de 1 milhão de milhas, ou 1.600.000 km com o próximo upgrade na tecnologia das células.
Tão importante como a própria bateria é o chamado BMS - Battery Management System - que tem como grande responsabilidade gerir o processo de carga monitorizando a tensão e a temperatura em cada célula. Além disso, evitam que as células descarreguem demasiado, pois caso tal acontecesse deixaria de ser possível voltar a carregá-la. São os chamados buffers de segurança que garantem que uma célula nunca descarregue mais que um determinado nível, tal como também não chegue aos 100% reais pois tal representaria um stress desnecessário na química e uma degradação maior. O BMS é o responsável por garantir que a bateria funcione sempre em condições óptimas, e assim prolongar ao máximo o seu tempo de vida.
O principal inimigo na durabilidade das baterias de lítio é o calor, e são várias as circunstâncias que podem fazer descontrolar esta variável:
- Taxa de descarga elevada, como por exemplo longos períodos com velocidade elevada ou acelerações bruscas e frequentes;
- Taxa de carga elevada, como acontece nos carregamentos rápidos DC;
- Ou quando mantemos as células a 100% durante demasiado tempo.
Os modelos mais recentes já vem com gestão térmica activa por líquido, e mesmo em sucessivos carregamentos rápidos conseguem manter a temperatura dentro de níveis aceitáveis e assim protegendo a sua durabilidade.
Outro factor importante que pode contribuir para aumentar a sua longevidade, é sem dúvida o cuidado do proprietário. Existem 3 regras simples que irão ajudar a prolongar o tempo de vida muito além da garantia:
- Evitar carregamentos rápidos quando a necessidade não é uma questão. Ou seja, optar preferencialmente por carregamentos lentos;
- Optar sempre que possível por carregamentos parciais na gama de 20-80%. Os VEs já vêm com buffers de segurança para evitar que se chegue ao 0 ou 100% absoluto, mas utilizar regularmente esta gama ajuda bastante a prolongar a idade das células para além da garantia estabelecida pelo fabricante. No que diz respeito à tecnologia de iões de lítio, ela gosta muito mais de carregamentos parciais nesta gama, pelo que não há necessidade de ir até aos 100%.
- Não há qualquer problema em carregar até aos 100% (até porque a capacidade utilizável está sempre abaixo da máxima), mas não é boa ideia deixá-lo estacionado neste estado durante muito tempo. Recomenda-se que só se carregue até 100% se for para andar a seguir.
Contudo, um dos parâmetros que definem mais exactamente o tempo de vida nem é tanto a idade em anos, mas o número de ciclos gasto. Cada célula acumuladora de energia tem especificada a capacidade máxima (em Ah), a tensão nominal (em V) e o número máximo de ciclos de carregamento até atingir uma determinada degradação (considerando uma temperatura de referência). Na primeira geração de baterias, este último valor normalmente rondava os 1500 ciclos para uma degradação máxima de 20%, pelo que isto quer dizer que deveria ser possível carregar 1500 vezes de 0-100% mantendo-se pelo menos 80% da capacidade original. Para um veículo com uma autonomia máxima de 100 km isto significaria uma longevidade de 150.000 km.
Uma boa notícia é que seguindo a regra anterior de fazer carregamentos parciais prolongará a longevidade ainda mais; isto porque um carregamento de 30-80% corresponde a menos de 0,5 ciclos (~0,4), e um carregamento de 50-80% corresponde a ainda menos de 0,3 ciclos (~0.2). Isto quer dizer que um carro fez sempre carregamentos na gama de 30-80% poderá chegar teoricamente a mais de 180 mil km.
| Gama de carregamento | Ciclos gastos | Longevidade |
|---|---|---|
| 0-100% | 1 | 150.000 |
| 30-80% | ~0,4 | > 180.000 |
| 50-80% | ~0,2 | > 200.000 |
Se considerarmos um veículo com autonomia média de 200 km, espera-se que estes valores sejam duplicados, pois para o mesmo número de kilómetros o número de carregamentos cairá para metade.
Um carro moderno com uma autonomia de 300km e capaz de suportar 2000 ciclos, espera-se que, quando bem tratado, consiga chegar aos 750.000 km. Para um condutor que normalmente faça 25 mil por ano, corresponderia a 30 anos de vida. No entanto é necessário considerar que alguns elementos da bateria comecem a decair bastante ao fim de 20 anos, pelo que este é um valor mais razoável. De qualquer maneira estamos a falar de períodos que normalmente correspondem ao tempo média de vida de um automóvel, pelo que não se espera que tenha de ser trocada antes da reforma.
Uma questão mais complicada tem a ver com profissionais que precisem de fazer centenas de km por dia, e que precisem de fazer carregamentos rápidos todos os dias. Uma vez que a bateria estará sujeita a temperaturas mais altas resultantes do processo químico que o carregamento rápido provoca, será de esperar uma degradação mais acentuada comparada com os carregamentos lentos. Neste caso é essencial que o veículo seja dotado de gestão térmica activa da bateria na forma líquida pois ajudará bastante a manter a temperatura dentro de limites aceitáveis. Carros como o Nissan Leaf ou os tripletos I-Miev/Ion/C-Zero tem aqui um problema e arriscam-se a ficar com a bateria extremamente degradada bem antes do termo de garantia. Por isso, para estes cenários mais exigentes recomenda-se tecnologia adequada para um cuidado garantido a longo prazo.
Resumindo, uma boa química de células, a função do BMS e o bom cuidado do condutor, contribuem imenso para que nunca se chegue a trocar de bateria durante o tempo de vida do carro, e este é um receio infundado na maioria dos casos. É verdade que temos ouvido histórias de condutores que precisaram de trocar a bateria ao fim de 3-5 anos, mas já fora da garantia por terem ultrapassado a kilometragem máxima, mas em todas essas situações tratava-se de profissionais que faziam centenas de kilómetros por dia com o uso recorrente de carregamentos rápidos em veículos que não estavam dotados de gestão térmica activa como é o caso dos Nissan Leaf. Diria que esta foi uma escolha mal feita para o tipo de utilização que se pretendia fazer. E mesmo que fosse preciso trocar ao fim de 10 anos, considere-se o quanto foi poupado ao longo desses anos todos em electricidade (em vez de combustíveis fósseis) e em manutenção. Achamos normal pagar 3000€ pela substituição do FAP ao fim de 3 anos (sem considerar todas as outras despesas de manutenção pagas anualmente), mas ficamos receosos em pagar 10.000€ ao fim de 10 anos. É no mínimo irracional, não?
No entanto, este cenário será cada vez mais improvável à medida que a tecnologia vai melhorando (e ainda tem grande margem de manobra para melhorar) e a garantia vai-se prolongando muito além dos 8 anos. Daqui a uns anos será normal ver carros com 1 milhão de kilómetros e ainda a usar a bateria original.
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