Saturday, 04 de December de 2021

Carros elétricos: entenda a tecnologia e o mercado

Carros Elétricos no Brasil

Os carros elétricos são o futuro? Será que eles vencerão os preconceitos e os problemas do mercado, em busca do coração do motorista?

Os carros elétricos são uma nova tendência que está se solidificando cada vez mais no mundo, e mesmo no Brasil. Muitos que não acreditavam nessa tecnologia estão deixando seus preconceitos de lado e se tornando parte desta revolução Verde.

Vamos explicar como ocorre o acionamento dos carros elétricos, mostrar como as diferentes tecnologias podem se adaptar a diferentes estilos de vida e de uso de veículo, e também quais são as perspectivas especialistas para o futuro deste mercado.

Quais os principais tipos carros elétricos?

Os carros elétricos sofreram muito preconceito por parte pessoas que acreditavam que eles seriam veículos fracos, mas hoje em dia eles vêm surpreendendo positivamente.

Com modelos cada vez mais atentos às necessidades urbanas de estrada e rodagem, os carros elétricos vêm se destacando e ganhando cada vez mais espaço no coração das pessoas ao redor do mundo.

Existem algumas tecnologias desenvolvidas para carros elétricos, mas antes de tudo é importante entender como um motor elétrico funciona em si.

O motor elétrico é composto, basicamente, por peças de eletroímã ou ímã natural que se repelem ou se atraem, dentro de um movimento de giro.

 Esse movimento de repulsão magnética por parte das peças faz com que a parte móvel do motor elétrico se movimente. É desse jeito que os motores elétricos geram a energia para movimentar. Esse modelo de motor elétrico foi concebido no início do século XX e até hoje é amplamente utilizado.

Motores elétricos para maquinários industriais, por exemplo, não são mais novidade há muitos anos. A furadeira que você tem na sua casa, por exemplo, é um motor elétrico.

Agora, qual seria a grande diferença desses motores elétricos para o motor elétrico de veículo?

O maior desafio dos carros elétricos era ter um motor que conseguisse gerar o torque necessário para acelerar e variar a sua rotação de acordo com a aceleração desejada pelo motorista, mantendo o funcionamento de uma forma simples e sem gerar muita manutenção.

Durante muito tempo isso foi um desafio considerável. E foi um dos principais motivos pelos quais a tecnologia necessária para a produção de um carro elétrico realmente funcional demorou tanto para ser alcançada.

Ocorre que, felizmente, o momento chegou. Os carros elétricos estão aí e vieram para ficar.

Existem carros já totalmente elétricos, carros mistos parcialmente elétricos ainda com uso de combustível fóssil e parcialmente elétricos com o motor elétrico.

Além disso, há carros elétricos que utilizam células de hidrogênio para se manterem ativos, além de carros que precisam ser ligados na corrente elétrica para que suas baterias sejam devidamente carregadas, sendo Impossível utilizar o veículo antes dessa recarga.

Vamos entender com mais detalhes cada uma dessas tecnologias.

Carro híbrido elétrico

O carro híbrido elétrico, como o próprio nome já sugere, é um carro que utiliza ambas as fontes de energia. Ao utilizar gasolina, álcool ou diesel, e tendo o motor elétrico como auxiliar, esses veículos acabam tendo grande eficiência no uso e apresentam redução no consumo de combustível, o que já faz deles muito menos poluentes que os modelos tradicionais.

Nos carros híbridos, há os de motores híbridos plugin. Neles o motor elétrico pode ser carregado externamente (por meio de tomadas elétricas), ou seja, não é necessário combustível para fazer o carro funcionar.

Não chegam a ser carros elétricos totalmente. A bateria é utilizada em paralelo com motor de combustão, o que significa que a utilização de um carro de motor híbrido plugin apenas na eletricidade é uma situação apenas emergencial, simplesmente para o carro não te “deixar na mão” porque você esqueceu de colocar o combustível.

Carro 100% elétrico

Os carros elétricos 100% à bateria são, antes de tudo, veículos mais limpos ecologicamente do que os carros a combustível. Algumas vezes acabam acontecendo discussão a respeito de carros elétricos envolvendo a forma como as empresas estão gerando a eletricidade utilizada no cabo direcionado à recarga. Mesmo que a eletricidade seja gerada por uma termelétrica de carvão mineral, uma das formas mais sujas dessa geração de eletricidade, ele ainda assim é individualmente muito mais ecologicamente sustentável do que um veículo movido apenas a combustível tradicional.

Este veículo se utiliza apenas da bateria para fazer o carro se mover.

ZOE, O Carro Elétrico da Renault
ZOE, O Carro Elétrico da Renault | Fonte: IG

Sendo assim, caso a bateria acabe durante o uso, o motorista precisa encontrar alguma forma de carregar a bateria do veículo para ele poder voltar a se mover. Ou então chamar um guincho.

Uma curiosidade sobre esse tipo de veículo é o fato de que recarregar a bateria funciona quase como uma reciclagem despendida. Não estamos falando de 100% de eficiência. Existe um diferencial muito grande para a quantidade de km totais que é capaz de rodar antes de recarregar.

Carros a células de hidrogênio

Esses modelos levam as células de um combustível próprio à divisão e fusão para gerar energia elétrica a partir de átomos de hidrogênio. Utilizam-se desse combustível inovador para gerar motores pelo menos 30% menos poluentes que um carro tradicional. Considerando o fato de esses veículos alimentados com o hidrogênio produzirem resíduos não limpos, na maioria das vezes os carros movidos a células de hidrogênio não possuem outra forma de serem recarregados. Ou seja, você deverá utilizar apenas as células de hidrogênio. Provavelmente, em algum momento, os carros de célula de hidrogênio serão obrigados a dar preferência aos modelos carregados na rede elétrica. Essa tecnologia ainda é muito recente, em uso apenas nos Estados Unidos. Ainda não é possível concluir qual será o futuro desta tecnologia.

Quais são os tipos de motores disponíveis para cabos elétricos?

Da mesma forma que os motores à combustão, os motores elétricos também possuem diversas tecnologias que se encontram em constante avanço e diferem entre si, em matéria de vantagens e custos benefícios para o público.

Principais modelos de motores elétricos utilizados nos veículos atuais:

  • Motor de corrente contínua com escovas

O motor de corrente contínua com escovas é o modelo elétrico mais simples. A peça fixa do motor também possui ímãs que são atraídos e repelidas de forma a gerar movimento. Esse tipo de motor elétrico é utilizado apenas para a motorização dos vidros elétricos.

  • Motor de indução assíncrono

No motor de indução assíncrono, a indução de campo magnético na peça móvel ocorre por parte da peça fixa, ou seja, a corrente contínua passa pela peça fixa, estimulando uma corrente magnética que vai fazer a peça móvel tentar se aproximar da peça fixa, como este magnetismo é assíncrono, a peça móvel continuará se movendo em busca da peça fixa sem nunca conseguir alcançar. É um modelo de fácil manutenção e barato quando comparado com outras tecnologias.

Sua principal desvantagem reside no fato de que a utilização de indução faz com que este motor não tenha 100% da energia investida nele (o que também acontece com os motores de combustão interna que bebem mais combustível).

Esses motores são grandes e pesados e você vai perceber que peso é um fator importante dentro de um carro elétrico. Esse tipo de motor é utilizado nos seguintes modelos: Tesla modelo S, Tesla modelo X, Toyota RAV4.

  • Motor síncrono de ímã permanente

O modelo síncrono de ímã permanente utiliza ímãs naturais fixados ao redor de toda a parte móvel do motor. Como não é necessário induzir o magnetismo na parte móvel, existe uma sincronia entre o campo magnético da parte fixa e o campo magnético da parte móvel.

 Esse tipo de motor acaba tendo muita menos perda de eletricidade e menor aquecimento do rotor. É um tipo de motor industrial que é amplamente utilizado para maquinário de precisão, como robôs.

Neste modelo, ao contrário do que acontece nos outros, a parte eletrificada para ser gerado o eletroímã é a parte fixa do motor, que controla todo o giro da parte móvel, que tem ímãs naturais.

As principais desvantagens desse tipo de motor é que o custo dos insumos naturais utilizados, que geralmente são de neodímio, não é barato, o que diminui o interesse em motores desse tipo. 

Além de que, esse modelo de motor acaba perdendo um pouco de força quando entra em altas velocidades e finalmente é necessário um mecanismo de partida independente, visto que o mecanismo presente nesse motor não consegue se iniciar sozinho.

Você vai encontrar esses motores nos modelos de veículo: Nissan Leaf e no Kia Soul EV.

  • Motor de relutância

O motor de relutância é a tecnologia mais recente de motorização elétrica. Ela consegue unir as vantagens do motor de indução às vantagens do motor síncrono.

A grande diferença do motor síncrono para o motor de relutância é o formato do rotor que, ao invés de ser feito como uma engrenagem, é feito por lâminas ferromagnéticas que vão trabalhar o eletroímã da parte fixa do motor da mesma maneira que o motor síncrono, porém com a vantagem do motor de indução: o fato de uma fonte externa controlar o movimento. 

Este é um tipo de motor que pode entregar uma potência alta a custo baixo, considerando que simula ímãs de neodímio com um material muito mais barato. O problema é que, devido à sua falta de controle de qualidade, não é simples produzi-lo. Por isso, talvez, ainda não seja tão utilizado em veículos elétricos.

O único modelo que vem utilizando este tipo de motor é o BMW i3.

Qual a história dos carros elétricos?

Falar de carros elétricos hoje em dia já é não pensar que eles são uma incrível novidade. O que acontece, na verdade, é que os carros elétricos são tão antigos quanto os carros com motores à combustão interna. Quando o reino do Ford conseguiu, por meio do seu processo de linha de montagem, produzir carros com motores de combustão interna de forma rápida e barata o suficiente, ele colocou os carros elétricos em segundo lugar ao ver que, rapidamente, todo mundo só queria carros à combustão interna.

Desde 1900, inclusive, já haviam primeiras experiências com veículos elétricos circulando pelas ruas, o que acabou gerando, por exemplo, o bonde elétrico.

Em 1881, o francês Gustave Trouvé criou um triciclo movido a motor elétrico, exibido em uma feira na época.

Curiosamente, até Thomas Edison tentou embarcar na busca da criação de motor elétrico, o que acabou não dando certo.

Foi basicamente interrompido quando Ford e o lobby das indústrias de petróleo fizeram com que os carros elétricos sumissem durante um bom tempo.

Os carros elétricos voltaram a aparecer como protótipos nos anos 60, já com a preocupação em relação à poluição do ar. Como Ford, BMW e General Motors fizeram seus modelos, mas eles acabaram não levando os projetos adiante.

Modelos comerciais só realmente tiveram outra aparição nos anos 70, graças à crise do petróleo que abalou todo o planeta. Foi o momento em que se percebeu que todos estavam dependentes demais de um único tipo de matriz energética.

Entre o meio e o final dos anos 70 veio o primeiro modelo brasileiro de veículo elétrico.

O Gurgel Itaipu era um carro pequeno e com o mesmo estilo quadradão dos automóveis feitos por esta montadora brasileira.

Infelizmente não se levantou muito interesse nos carros elétricos nessa época porque eles ainda eram tecnologicamente inferiores aos carros a combustível interno.

Muitos dizem, inclusive, que é desta época que vem a fama de que carros elétricos são fracos e não conseguem rodar.

A história voltou a ficar interessante em meados dos anos 90, com diversos modelos sendo lançados.

Em 2004 a Tesla inicia, mas apenas em 2008, quando Elon Musk assume como presidente da empresa, os primeiros veículos são lançados. O que acabou funcionando e empurrando todo o mercado.

O mercado dos carros elétricos hoje e amanhã

Desde então os carros elétricos apenas aumentam suas vendas. Com a tecnologia tornando o carro elétrico cada vez mais acessível e cada vez mais interessante de pontos de vista socioecológicos, fica difícil pensar que a concorrência com combustíveis fósseis não aumente no dia-a-dia.

China entra no mercado de carros elétricos
China decide entrar no mercado de carros elétricos com tudo!

Além disso, o fato dos carros elétricos serem muito menos impactantes para o ambiente também traz impacto positivo na sua aceitação no mercado e de investimento.

Dessa vez parece que os carros elétricos irão com tudo superar as vendas e a utilização em relação aos carros movidos a combustível fóssil.

Existe inclusive um relatório da Bloomberg New Energy apontando que, provavelmente, até 2040 os carros elétricos serão maioria no mercado mundial.

Se o futuro é dos carros elétricos, uma boa matriz energética se torna ainda mais indispensável, pois a falta de energia já ocorre, e num mundo de veículos elétricos vai ser ainda mais catastrófica do que imaginamos.