Veículos elétricos: fabricação, funcionamento e vantagens

Paulo Nogueira
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18-10-2021 17:03:23
em Energia Renovável
veículos elétricos baterias energia renovável eletricidade fonte de energia Fonte: Mercedes Benz

Até recentemente, para muitos motoristas, os veículos elétricos pareciam ser um assunto para o futuro: mas agora é comum imaginar que seu próximo carro seja elétrico, uma verdadeira revolução. Em um espaço de tempo relativamente curto, a transformação da indústria automobilística passou da primeira para a quinta marcha. Então, não é difícil imaginar que para muitos motoristas, seu próximo carro será elétrico.

Veículos elétricos (VE) são aqueles acionados por pelo menos um motor elétrico. Eles usam uma bateria para armazenar a energia elétrica que alimenta o motor. As baterias dos veículos elétricos são carregadas ligando o veículo a uma fonte de energia elétrica.

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Como há dezenas de milhões de veículos convencionais ainda em circulação no Brasil e no mundo, os veículos elétricos podem reduzir consideravelmente desperdícios evitáveis de combustíveis sobretudo de origem fóssil.

Como é fabricado um veículo elétrico

Os veículos totalmente elétricos (EVs), também conhecidos como veículos elétricos a bateria, têm um motor elétrico em vez de um motor de combustão interna

O veículo usa uma grande bateria de tração para alimentar o motor elétrico e deve ser conectado a uma tomada ou equipamento de carregamento, também chamado de equipamento de alimentação de veículos elétricos (EVSE).

O veículo elétrico funciona com eletricidade e não emite nenhum escapamento de um tubo de escape, além não conter os componentes de combustível líquido típicos, como uma bomba de combustível, linha de combustível ou tanque de combustível. Saiba mais sobre veículos elétricos.

Principais componentes de um carro totalmente elétrico

Principais Componentes de um Carro Totalmente Elétrico
Imagem: Como é fabricado um veículo elétrico. Fonte: US Departamento of Energy

Bateria auxiliar totalmente elétrica: a bateria auxiliar fornece eletricidade para alimentar os acessórios de um veículo de tração elétrica.

Porta de carga: a porta de carga permite que o veículo se conecte a uma fonte de alimentação externa que tem a função de carregar a bateria de tração.

Conversor DC / DC: Este dispositivo converte a energia DC de alta tensão da bateria de tração para a energia DC de baixa tensão. Essa conversão é necessária para acionar os acessórios do veículo e recarregar a bateria auxiliar.

Motor elétrico de tração: usando a energia da bateria de tração, este motor aciona as rodas do veículo. Alguns veículos usam geradores motorizados que executam as funções de acionamento e regeneração.

Carregador integrado: o carregador integrado pega a eletricidade de corrente alternada (CA) de entrada fornecida através da porta de carga e a converte em energia de corrente contínua (CC) para carregar a bateria de tração. Ele também se comunica com o equipamento de carregamento e monitora as características da bateria, como voltagem, corrente, temperatura e estado da carga durante o carregamento do pacote.

corrente de carregamento para veículos elétricos
Imagem: Corrente de Carregamento. Fonte: Neocharge

Controlador de eletrônica de potência: esta unidade gerencia o fluxo de energia elétrica fornecida pela bateria de tração, controlando a velocidade do motor elétrico de tração e o torque que ele produz.

Sistema térmico (resfriamento): o sistema térmico mantém uma faixa de temperatura operacional adequada do motor, motor elétrico, eletrônica de potência e outros componentes.

Pacote de bateria de tração: ele armazena eletricidade para uso pelo motor elétrico de tração.

Transmissão (elétrica): a transmissão transfere energia mecânica do motor elétrico de tração para mover as rodas.

Conheça os tipos de carros elétricos

Assim como existe uma variedade de tecnologias para os carros a combustão, com os veículos elétricos não é diferente.

Existem três tipos básicos de veículos elétricos: os totalmente elétricos, híbridos e híbridos plugin.


Tipo de veículos elétricos
Imagem: Tipo de veículos elétricos. Fonte: Neocharge

Dentre os veículos totalmente elétricos pode-se encontrar os elétricos a bateria (BEV) e os carros elétricos a célula de combustível (FCEV).  Eles são carregados pela energia da rede como também podem ter parte da bateria recarregada pelos freios regenerativos, reaproveitando uma parte da energia perdida na frenagem do veículo. 

Já os veículos elétricos híbridos (HEV) alimentam o motor a combustão interna utilizando gasolina / álcool. Além do motor a combustão como qualquer outro carro, eles também possuem um motor elétrico e uma bateria.

Finalmente, o veículo elétrico híbrido Plug-in (PHEV) combina o motor a combustão com um motor elétrico e um banco de bateria recarregável.

A diferente dele com os veículos híbridos convencionais está na forma de carregamento, que pode ser de duas formas. A primeira, converte parte da energia perdida na frenagem em eletricidade. Já a segunda forma é por cabo alimentado de uma fonte externa, como por exemplo, através da rede elétrica.

Vantagens de um carro elétrico

Vantagens de um Carro Elétrico
Imagem: Vantagens de um carro totalmente elétrico. Fonte: Canvas

Um carro elétrico pode ser uma ótima maneira para o consumidor economizar muito dinheiro com gasolina. No entanto, está não é a única razão. Confira quais as principais vantagens de um carro elétrico na tecnologia moderna.

Não há necessidade de gasolina

Os carros elétricos são totalmente carregados com a eletricidade. Isso significa que você não precisa comprar gasolina nunca mais. Além disso, eles são muito mais econômicos do que os carros movidos a gasolina.

Sem emissões de poluentes causadores do efeito estufa

A maior vantagem de um veículo elétrico é que ele não emite poluentes.

Primeiro fator é que os carros elétricos são ecológicos, pois funcionam com motores elétricos. Eles produzem gás carbônico somente durante sua fabricação, o que limita a área atingida. Segundo, é que eles não emitem gases tóxicos ou fumaça no meio ambiente, pois funciona com uma fonte de energia limpa. Por fim, eles são ainda melhores do que os carros híbridos, pois os híbridos movidos a gás produzem emissões.

Eles são muito silenciosos

Os veículos elétricos são praticamente silenciosos. Eles são tão silenciosos que, na verdade, em alguns países como nos EUA, os legisladores de trânsito propuseram a instalação de dispositivos que fazem barulho para alertar os pedestres que os veículos elétricos estão nas proximidades.

A manutenção é menos frequente e menos cara

Uma vez que os carros elétricos são elétricos, eles não funcionam com óleo e, portanto, não precisam de trocas de óleo (ou qualquer outra manutenção relacionada a motores de combustão). Além disso, uma outra vantagem é que os freios de um veículo elétrico normalmente não se desgastam tão rapidamente quanto os de um carro convencional, o que significa ainda mais economia para o motorista.

Eficiência energética

O veículo elétrico é altamente eficiente quando colocado em movimento. Ele consome, aproximadamente, 90% da eficiência energética disponível. Isso é uma grande vantagem em relação aos modelos movidos a combustão, que perdem grande parte dessa energia em calor, que causa o aquecimento do motor.

Menos cobrança de impostos

Alguns países já têm implantado algumas políticas de diminuir a taxação de veículos elétricos, além de implantar políticas favoráveis para que este tipo de veículo chegue mais rapidamente ao consumidor.

No Brasil, a maioria dos modelos já apresentam redução no valor do IPI e alguns estados como Rio de Janeiro e São Paulo dão desconto de 50% no Imposto sobre Propriedade de Veículos Automotores (IPVA), bem como outros estados como Maranhão, Paraná, Pernambuco, Piauí, Sergipe, Rio Grande do Sul e Rio Grande do Norte concedem isenção deste imposto.

Desvantagens de um carro elétrico

A maioria dos veículos elétricos tem alcances bem curtos

Embora o setor de veículos elétricos esteja em constante evolução, o alcance dos carros ainda é uma das desvantagens. Alguns modelos elétricos está limitada a uma faixa de 100 a 160 quilômetros. Contudo, modelos como o Mini Cooper Eletric 2020 consegue fazer até, aproximadamente, 180 quilômetros e o Tesla Model S. 2021, aproximadamente 840 quilômetros.

Veja vídeo sobre o Tesla Model S Plaid: nova versão chega a 100 km/h em 2 segundos

A recarga pode demorar um pouco

A maioria dos motores de carros elétricos leva cerca de quatro horas para atingir a carga completa, podendo representar um problema para quem demanda do carro diariamente. Contudo, a empresa de tecnologia suíça ABB anunciou recentemente o lançamento de um carregador de veículos elétricos mais rápido do mundo. O carregador Terra 360 promete entregar 100 km de autonomia com menos de três minutos de carga, além de conseguir recarregar quatro carros ao mesmo tempo.

Eles são um grande investimento inicial

Mesmo os modelos de carros elétricos mais baratos podem pesar muito no bolso, pois eles são relativamente mais caros que os modelos movidos a gasolina. Contudo, o Tesla Model 3 já custa o mesmo que carros premium a gasolina.

A disponibilidade da estação de carregamento é inconsistente

A falta de disponibilidade de carregamento é outra grande reclamação para os consumidores, comprometendo a sua autonomia.

Existem menos opções

Não há como negar que há uma variedade maior de carros elétricos do que nunca, mas ainda são poucos os fabricantes de carros elétricos e as opções para o consumidor

Entenda de onde vem as matérias primas para a fabricação dos veículos elétrico

Fonte de energia dos carros elétricos
Imagem: Fonte de energia dos carros elétricos. Fonte: Estadão

As montadoras de carros elétricos são grandes consumidora de minerais. Elas utilizam principalmente metais como o cobre, o níquel, o lítio, que são fundamentais para o uso nas baterias dos veículos elétricos, como fonte de energia, dentre outros produtos.

As baterias recarregáveis vão ter um papel importante na transição energética para uma economia de baixo carbono e para ajudar a mitigar emissões de gases de efeito estufa. Contudo, a produção desses commodities é restrita a poucos países. Por exemplo, o cobalto, é sobretudo, produzido na república Democrática do Congo e o lítio na Austrália e no Chile.

Pontos de recarga para veículos elétricos no Brasil cresce nos últimos 4 meses

estação de recarga de veículos elétricos
Imagem: Recarga de veículos elétricos no Brasil cresce nos últimos meses. Fonte: Insideevs

Segundo o levantamento divulgado pela ABVE (Associação Brasileira do Veículo Elétrico), o total de estações de recarga públicas e semipúblicas no Brasil cresceu mais 254 novos pontos, totalizando em julho desse ano (2021) um total de 754 pontos de recarga.

De acordo com o estudo, a oferta de estações de carregamento tem evoluído juntamente com o crescimento do mercado brasileiro de mobilidade elétrica. O setor de modelos zero emissão está bastante aquecido.

De janeiro até setembro de 2021, já foram licenciadas 24.153 mil unidades de carros elétricos. Essa parcela representou cerca de 1,6% de participação total do mercado automotivo.

O modelo de carro elétrico mais vendido no mercado Brasil foi o Porsche Taycan, que emplacou ao todo 316 unidades. 

Em segundo lugar, foi o Audi e-Tron, totalizando 197 unidades.

O terceiro lugar ficou com o Mini Cooper, com 136 unidade vendidas e o quarto lugar com o Chevrolet Bolt, que vendeu 132 unidades.

Por último, o BMW i3 integra o quinto lugar com 116 unidades vendidas.

Conheça os carros ELÉTRICOS mais “BARATOS” do Brasil

Como os veículos elétricos podem ser benéficos para a natureza

Benefício dos carros elétricos para o meio ambiente
Imagem: Benefício dos carros elétricos para o meio ambiente. Fonte: Edfenergy

O principal benefício dos carros elétricos é a contribuição que podem dar para a melhoria da qualidade do ar nas cidades.

Sem tubo de escape, os carros elétricos puros não produzem emissões de dióxido de carbono ao dirigir. Isso reduz consideravelmente a poluição do ar. Como alternativa mais limpa, os veículos elétricos são um passo importante no transporte sustentável.

Além do mais, os veículos elétricos também podem ajudar com a poluição sonora, especialmente em cidades onde as velocidades são geralmente baixas.

Os carros elétricos são muito mais silenciosos do que os veículos convencionais, desta forma, dirigir veículos elétricos cria um ambiente mais pacífico para todos os habitantes. Os carros elétricos nos dão ruas mais limpas, tornando nossas vilas e cidades um lugar melhor para pedestres e ciclistas.

Em mais de um ano, apenas um carro elétrico nas estradas pode economizar em média 1,5 milhão de gramas de CO2. Isso é o equivalente a quatro voos de ida e volta de Londres para Barcelona.

A Noruega, maior produtor de combustíveis do oeste da Europa, também é um país pioneiro na mobilidade elétrica graças a uma política fiscal vantajosa. O país nórdico, onde a energia elétrica é quase totalmente hidrelétrica, tem o objetivo de que todos os carros tenham “zero emissões” até 2025.

Os pesquisadores das universidades de Cambridge, Exeter e Nijmegen, na Holanda, descobriram que em 95% do mundo, dirigir um carro elétrico é melhor para o meio ambiente do que dirigir um carro movido a gasolina.

Os especialistas concordam amplamente que os veículos elétricos criam uma pegada de carbono menor ao longo de sua vida útil do que os carros e demais veículos que usam motores tradicionais de combustão interna.

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Paulo Nogueira
Com formação técnica, atuei no mercado de óleo e gás offshore por alguns anos. Hoje, eu e minha equipe nos dedicamos a levar informações do setor de energia brasileiro e do mundo, sempre com fontes de credibilidade e atualizadas.