Quanto tempo pode durar a bateria de um carro 100% elétrico (VE)?

A importância das baterias dos VE

Se você está pensando em comprar um veículo elétrico (VE), há alguns fatores importantes a considerar. Essas três perguntas provavelmente estão no topo da lista de perguntas que qualquer potencial comprador de um carro elétrico poderá fazer: quanto custa este carro ao longo do seu ciclo de vida, qual é a autonomia efetiva e ainda possivelmente a maior preocupação que é sobre quanto tempo vai durar esta bateria com uma utilização normal.

Do ponto de vista do ciclo de vida, o desempenho e a saúde da bateria são realmente a chave para tudo. Como a bateria é o componente mais caro em um VE, não apenas a integridade da bateria afeta o valor residual do veículo (ajudando a responder à questão de custo total para uma série de anos, incluindo a energia consumida por exemplo), mas também afeta diretamente a autonomia máxima possível ao longo do tempo.

Quanto tempo dura uma bateria de um VE?

Não é fácil encontrar uma resposta direta para esta questão da duração da bateria. No fundamental qualquer fabricante/construtor automóvel indica-lhe que as as baterias estão cobertas pela garantia, caso exista alguma problema de fabrico. Normalmente, a cobertura da bateria é de 8 anos / 150.000 kms, mas isso varia de acordo com o fabricante e o país.

O que é tranquilizador é que os custos da bateria têm vindo a diminuir significativamente ano após ano. Estima-se que desde 2010, o preço de uma bateria média de iões de lítio se reduziu em mais de 80%.

A garantia do fabricante sobre a sua tecnologia de bateria e a promessa de redução de custos devem inspirar certa confiança. No entanto, não seria muito melhor saber a rapidez com que a bateria se deteriora e como minimizar essa perda?

O que é degradação da bateria VE?

A degradação da bateria é um processo natural que reduz permanentemente a quantidade de energia que uma bateria pode armazenar ou a quantidade de energia que pode fornecer. As baterias nos veículos elétricos (VE) geralmente podem fornecer mais energia do que os componentes de motorização podem suportar. Como resultado, a degradação de energia raramente é observável nos VEs e apenas a perda da capacidade da bateria de armazenar energia é que é importante.

A condição de uma bateria é chamada de estado de saúde (SOH). As baterias começam sua vida com um SOH de 100% de SOH e, com o tempo este vai diminuindo – como medida o SOH indica quanta energia a bateria pode fornecer, em kW por hora.

Recordamos que SOH não é o mesmo que autonomia do veículo (distância que o veículo pode percorrer com esses kW por hora) – a autonomia varia ligeiramente  diariamente ou viagem a viagem, dependendo de vários fatores, incluindo nível de carga da bateria, topografia das estradas percorridas, a temperatura , usos do ar condicionado ou similares, hábitos de condução e peso transportado resultando de passageiros ou carga.

No cas das bateria de iões de lítio os fatores tecnológicos mais habituais que afetam a saúde da bateria são:

. A meteorologia

. Temperaturas altas

. A operação em estado de carga alto ou baixo

. Corrente elétrica elevada

. Uso (ciclos de energia)

Embora tenha havido muita pesquisa sobre a integridade da bateria, há muito poucos dados após o desempenho no mundo real dos VEs ao longo do tempo, e muito menos comparações entre diferentes marcas e modelos, mas a Geotab desenvolveu conhecimento sobre este tema.

Ferramenta de Degradação da Bateria EV

A Geotab criou a Ferramenta de Degradação de Baterias EV para avaliar como as baterias evoluem e para determinar a importância relativa dos fatores que influenciam aa vida útil da bateria do EV em condições reais de utilização, com o estudo de 6300 veículos e 1,8 milhões de dias de dados de utilização (entre 21 modelos diferentes de veículos). As principais conclusões foram:

Observados altos níveis de manutenção da bateria

Em primeiro lugar, com base em dados de mais de 6.000 veículos elétricos, abrangendo todas as principais marcas e modelos, as baterias exibem altos níveis de saúde sustentada.

Caso as taxas de degradação observadas se mantiverem, a grande maioria das baterias durará mais que a vida útil do veículo.

Como nós, a saúde diminui com a idade

Como você poderia esperar, quanto mais velho o veículo, maior a probabilidade de a bateria se deteriorar. No entanto, ao observar o declínio médio em todos os veículos, a perda estará em 2,3% ao ano. A título de exemplo após cinco anos poderá perder cerca de 27 quilómetros num carro que em novo tinha uma bateria com uma autonomia de 240 quilómetros.

A degradação da bateria EV é linear?

Embora esta ferramenta/software mostre uma degradação mais ou menos linear (regular ao longo do tempo), como regra geral, espera-se que as baterias EV diminuam de forma não linear.

Assim haverá uma queda inicial, que depois continua a declinar, mas num ritmo muito mais moderado.

Existe uma diferença efetiva entre marcas, modelos e anos de produção

De acordo co os dados da Geotab, parece que as baterias de veículos respondem de maneira diferente ao teste do tempo, dependendo da marca e do modelo do ano. Por que alguns modelos de veículos parecem degradar-se mais rápido que outros? Dois fatores essenciais são a química de base da bateria e gestão térmica da bateria.

Embora os VEs usem baterias de íons de lítio, existem muitas variações diferentes de químicas de íons de lítio (a diferença mais proeminente são os materiais usados ​​para os elétrodos). A composição química de uma bateria influenciará como ela responde ao esforço de utilização.

Além da química das células, as técnicas de controle de temperatura diferem entre os modelos de veículos. Uma grande distinção é se a bateria for arrefecida  e / ou aquecida por ar ou por líquido. Uma boa gestão térmica significa melhor proteção contra a degradação.

Estado de carga (SOC) e o efeito do buffer

Outra razão antecipada para as diferenças na integridade da bateria entre os fabricantes é como o SOC (estado de carga) é controlado.

Utilizar uma bateria quase cheia ou vazia tem implicações na saúde da bateria. Para limitar esse efeito, muitos fabricantes adicionam um buffer (tampão), impedindo efetivamente o acesso às extremidades da janela SOC (ou seja a capacidade total da bateria é reduzida ligeiramente na fábrica, para garantir uma maior duração final ou menor degradação ao longo do tempo.

Além dos buffers (tampão) de proteção nas extremidades superior e inferior da faixa de operação das baterias, muitos veículos permitem ao proprietário do VE interromper o carregamento diário normal num nível abaixo de 100%.

O alto uso do veículo não significa maior degradação da bateria

Uma informação interessante que foi obtida neste estudo é que os veículos com alto uso não apresentaram degradação estatisticamente maior da bateria. Mas o carregamento rápido constante já pode afetar. E deve evitar o carregamento em corrente contínua (DC) de forma frequente.

Os veículos conduzidos em climas quentes mostraram uma taxa notavelmente mais rápida de declínio do que os veículos em climas moderados, embora os sistemas de climatização da bateria possam ajudar a controlar este problema.

Algumas conselhos para maximizar a vida das baterias dos VEs:

Evite manter seu carro com uma carga muito cheia ou muito vazia. Idealmente, mantenha seu SOC entre 20% a 80%, principalmente ao deixá-lo por períodos mais longos, e apenas carregue-o totalmente para viagens de longa distância.

Minimize o carregamento rápido (DCFC ou carregamento em corrente contínua). Alguns ciclos de serviço de alto uso precisarão de uma carga mais rápida, mas se o veículo permanecer a carregar durante a noite, o nível 2 deverá ser suficiente para a maioria das necessidades de carregamento.

Faça o que puder para evitar temperaturas extremas, como escolher sombra quando estacionado em dias quentes.

Para pensamento final fica a ideia para não se preocupar com coisas pequenas. Como os veículos já estão a ser disponibilizados com baterias maiores, a perda de alguma capacidade pode não afetar suas necessidades diárias de condução e não deve ofuscar os muitos benefícios que os VEs têm a oferecer.