Duração da bateria dos veículos elétricos: Garantida para uma duração prolongada de utilização
Por algum tempo, as dúvidas sobre a durabilidade dos carros elétricos giravam em torno da possível vida útil curta da bateria. No entanto, esse componente agora é amplamente reconhecido como extremamente confiável.
No passado, o motor era a parte mais cara de um veículo, com uma vida útil de cerca de 200.000 a 300.000 quilômetros considerada aceitável com manutenção adequada. A confiabilidade era um fator crucial para os compradores de automóveis. Mas, no caso dos veículos elétricos, a bateria é a chave para sua vida útil. Uma bateria com defeito pode levar a uma perda total, o que não é apenas inconveniente, mas também custoso.
Infelizmente, a falha prematura da bateria não é apenas uma história contada pelos entusiastas dos combustíveis fósseis, mas uma realidade para alguns motoristas de veículos elétricos. No entanto, a durabilidade das baterias está se tornando cada vez mais previsível, e a vida útil esperada é excepcionalmente alta. Em muitos casos, ela até ultrapassa a vida útil do carro. Isso se deve à melhoria do software e da química das células. No entanto, a saúde da bateria ainda é significativamente influenciada pelo usuário e seu padrão de uso.
Sinais: quilometragem alta e garantias longas
Há sinais claros de que as baterias não são mais partes frágeis e propensas a erros como antes. Por exemplo, veículos elétricos usados com quilometragem alta estão se tornando comuns. No mobile.de, uma plataforma para compra de carros usados, há mais de 75.000 veículos elétricos listados, e cerca de 450 deles ultrapassaram 150.000 quilômetros. Cerca de 150 veículos até mesmo ultrapassam a marca de 200.000 quilômetros, com alguns Teslas chegando a 300.000 quilômetros! A quilometragem alta e os motores elétricos não são mais mutuamente exclusivos.
Outro sinal da confiabilidade das baterias é a ampliação da cobertura de garantia pelos fabricantes de automóveis. Inicialmente, quando os veículos elétricos entraram em produção em massa, o medo de falha da bateria muitas vezes levava a modelos de aluguel. Nesses casos, apenas o carro era comprado, mas a bateria era alugada mensalmente. Se a bateria degradasse significativamente ou falhasse completamente, a responsabilidade recairia no fabricante, não no proprietário.
No entanto, hoje, os fabricantes oferecem garantias explícitas e generosas para as baterias. Sua confiança em sua confiabilidade cresceu com a experiência prática, e assim cresceram suas promessas de garantia. Uma garantia de bateria de 8 anos ou 160.000 quilômetros é agora padrão. Alguns fabricantes até oferecem 10 anos ou até 250.000 quilômetros de garantia. A Lexus estende a garantia para o UX 300e por 10 anos ou 1.000.000 quilômetros, uma declaração de confiança do ponto de vista do fabricante.
Fora da garantia: estresse excessivo
Mas nem sempre se está a salvo com as garantias. Se a bateria for submetida a fatores de estresse excessivos, ela pode sair da garantia. A descarga profunda, a manutenção negligenciada ou um comportamento de carregamento que sobrecarrega heavily the battery could give the manufacturer valid reasons to deny warranty service. Those who want to stay on the safe side should pay close attention to the exact conditions and usage recommendations associated with the warranty.
The warranty case isn't limited to when the battery fails completely, but also when its charging capacity drops below a certain level. The State of Health (SoH) value, which indicates the percentage of the original capacity still available, provides information about this. If the capacity falls below about 80 percent (in some cases, the warranty limit is 70 percent) of the original storage capacity during the warranty period, the warranty case applies. If there's only 79 percent left, the battery is not defective, but the range has significantly decreased. While this may not affect long-range cars, it can create an annoying restriction for city cars with small batteries.
Fatores que afetam o SoH
Vários fatores influenciam o SoH. O tempo joga um papel devido aos processos de decomposição química no ânodo e catodo. Além deste 'envelhecimento calendário', o número de ciclos de carga é provavelmente o fator envelhecimento mais significativo. Com cada carga, uma parte da capacidade é perdida.
Em baterias de íon-lítio, presume-se que a capacidade não cairá abaixo de 80 por cento após mais de 1.000 ciclos de carga completos. Este valor é impressionante, considerando uma faixa média de veículo elétrico em 2023 de cerca de 400 quilômetros, que teoricamente permitiria uma quilometragem de 400.000 quilômetros, calculado grosseiramente e sem considerar a degradação dinâmica.
No entanto, este é um valor teórico, pois a degradação de uma bateria é influenciada por outros fatores dependentes do comportamento individual do usuário. Aqueles que dirigem de forma agressiva colocarão mais pressão na bateria, uma vez que ela é termicamente estressada em maior medida no alto consumo de potência. Temperaturas extremas também podem impactar as células da bateria. Aqueles que armazenam seu carro elétrico em um ambiente consistentemente controlado de clima e não ao sol escaldante ou dias gelados fora, vão desacelerar a curva de degradação da bateria.
Comportamento de carregamento desempenha um papel significativo
O comportamento de carregamento também tem um impacto enorme. O reabastecimento frequente em estações de carregamento rápido fará com que a curva de degradação se mova mais rapidamente ao longo do eixo temporal, uma vez que o carregamento rápido também significa estresse térmico para o armazenamento de energia. Por outro lado, o carregamento lento e suave via AC durante a noite em uma estação de carregamento em casa vai desacelerar o envelhecimento da bateria, como mostram testes em laboratório no nível da célula e exemplos de usuários de carros elétricos na vida real. Isso não significa que as estações de carregamento rápido devem ser evitadas, mas seu uso frequente só terá um impacto ligeiro no desenvolvimento a longo prazo do SoH ao longo do processo de envelhecimento da bateria.
O nível de carga de uma bateria, muitas vezes referido como o State of Charge (SoC), tem um impacto significativo em sua vida útil. A descarga regular da bateria, resultando em níveis de SoC frequentes próximos de 0%, seguida de recargas completas (SoC de 100%), acelera o envelhecimento da bateria. Manter uma condição de carregamento moderada, como a carga parcial dentro da faixa de 60-80%, pode estender a vida útil da bateria em até cinco vezes, segundo os especialistas. Em cenários do mundo real, uma faixa de SoC entre 20-80% é mais adequada.
Recentes descobertas do YouTuber e cientista "Akkudoktor" Andreas Schmitz revelam casos contrastantes de degradação de baterias de veículos elétricos. Um táxi Tesla Model 3 com sede na Noruega, com recarga frequente a alta velocidade (93% de taxa), atingiu um estado de saúde (SoH) crítico de 80% após aproximadamente 110.000 quilômetros. Em forte contraste, uma Tesla Model S P90 dirigida por Hansjoerg-Eberhard Freiherr von Gemmingen-Hornberg por mais de 2 milhões de quilômetros, teve várias substituições de bateria, com cada bateria tendo uma vida útil média de cerca de 500.000 quilômetros.
Esses exemplos mostram uma diferença significativa nas vidas úteis das baterias. Schmitz pretendia descobrir a distância média necessária para atingir um SoH de 80%, através de dados coletados da comunidade e fóruns. O resultado calculado é de cerca de 250.000 a 300.000 quilômetros com uso regular, dadas as tecnologias atuais. O uso de químicas de células alternativas como Nicélio-Manganês-Cobalto (NMC), Iões de Sódio (Na-Ion) e, em particular, Ferro-Fosfato de Lítio (LFP) é reconhecido por sua excelente vida útil e esperado para fornecer maiores distâncias no futuro. A empresa chinesa Svolt projeta mais de 2.500 ciclos de carga e mais de um milhão de quilômetros para sua próxima bateria de lâmina curta (LFP).
Hábitos de direção benéficos para a bateria
Motoristas que seguem hábitos de direção amigáveis à bateria provavelmente desfrutarão de uma maior autonomia e, potencialmente, de um valor de revenda mais alto. A demanda por certificados de bateria, que fornecem informações sobre o SoH, é esperada para aumentar no mercado de carros usados. Um valor SoH alto concede aos vendedores uma posição de negociação mais forte, levando a preços mais altos. No entanto, à medida que o mercado de veículos elétricos usados ganha importância econômica, a fraude de certificados de bateria pode emergir como um modelo de negócios atraente.
Essa tendência também se aplica a retrofit de baterias. Uma bateria de veículo gravemente degradada não é necessariamente o fim de sua vida elétrica. Muitos provedores agora oferecem soluções de retrofit, substituindo baterias envelhecidas em veículos elétricos mais antigos por novas. A Mandrill Automotive de Göppingen, por exemplo, atende ao BMW i3. Uma nova unidade de armazenamento de 120 Ah, com um preço de cerca de 13.600 euros, tem capacidade aprimorada em comparação com as versões originais de 60 ou 94 Ah. De acordo com "Auto Motor & Sport", a Mandrill está desenvolvendo um novo formato de bateria com diferentes células e química, que pode estender o alcance do i3 para 400 quilômetros. Atualmente, a redesign de bateria para o i3 vem com uma garantia de 10 anos.
Praticamente, as vidas úteis das baterias serão mais longas. As baterias descartadas de veículos elétricos não vão diretamente para o ferro-velho, mas são repurificadas para armazenamento de energia estacionária, como armazenamento de energia solar, e podem operar por mais dez anos.
Apesar das preocupações iniciais sobre a durabilidade das baterias dos carros elétricos, sua confiabilidade melhorou significativamente. Hoje, veículos elétricos usados com quilometragem alta são comuns, e as garantias de bateria dos fabricantes foram estendidas, refletindo sua confiança na confiabilidade da bateria.
Com veículos elétricos, manter a saúde e o comportamento de carga da bateria desempenha um papel significativo na extensão de sua vida útil. Consistir em carregar a bateria entre 60-80% e evitar recarga rápida frequente pode ajudar a desacelerar a degradação da bateria.
