Por que a bateria de um carro elétrico drena?

As grandes baterias usadas em veículos elétricos (EVs) são mais duráveis ​​do que as baterias do seu laptop, mas se desgastam com o tempo como qualquer outra bateria de íons de lítio. Aqui, analisamos o que leva ao consumo de bateria em um veículo elétrico e por quê.

Como a bateria de um carro elétrico se degrada ao longo do tempo?

Dois fatores principais afetarão a taxa de consumo de uma bateria EV: a idade da bateria, bem como seu uso e o ambiente. A segunda categoria inclui coisas como dirigir um carro elétrico, carregar uma bateria, armazenar um carro e fatores ambientais como o clima.

Idade da bateria

A primeira categoria, degradação devido à idade da bateria, é inevitável – todas as baterias de íons de lítio degradam constantemente em eficiência à medida que são usadas ao longo do tempo. Isso também é chamado de envelhecimento do calendário e é um processo muito gradual. Também não acontece na mesma proporção ano após ano.

De acordo com a startup de veículos elétricos Recurrent, que rastreia e fornece aos compradores relatórios sobre veículos elétricos usados, as baterias de veículos elétricos experimentam o maior declínio de capacidade no início e no final de sua vida útil. Geralmente, há uma queda rápida primeiro, que se estabiliza quando a bateria se estabiliza e depois outra queda alguns anos depois. Essa redução costuma ser pequena, de 5 a 10% da capacidade total, mesmo depois de milhares de quilômetros.

Então, por que essa degradação está acontecendo? Por causa da maneira como as baterias de íon de lítio são feitas e como elas funcionam. As baterias de veículos elétricos dependem de reações químicas para gerar elétrons que alimentam o motor de um carro. Eles os geram usando o que é chamado de “material ativo” para causar uma reação. Nas baterias de íons de lítio, esse material é o lítio.

Como a bateria é usada repetidamente, parte desse lítio é usado o tempo todo. Quando isso acontece por tempo suficiente, você vê uma diminuição na carga total que a bateria pode conter porque não há material ativo suficiente para gerar a mesma quantidade de energia. Este tipo de degradação também é chamado de perda de capacitância.

Fatores ambientais e de uso

Fatores ambientais, especialmente a temperatura, comprovadamente afetam o desempenho de uma bateria EV. Por exemplo, em clima muito frio, o fluido dentro da bateria de um carro elétrico torna-se mais viscoso, retardando as reações necessárias para gerar eletricidade. Isso significa que menos eletricidade está disponível para o motor, então você tem menos energia para acelerar. Não é à toa que isso é chamado de desvanecimento de energia. Os veículos elétricos são construídos com sistemas de controle de temperatura para evitar isso, mas ainda será um problema em condições climáticas extremas. Corrosão ou depósitos dentro da bateria ao longo do tempo também podem causar perda de energia.

E não é só o frio. O calor reduz temporariamente a energia e pode contribuir para a perda acelerada de energia em geral, mas a diferença na perda de energia entre climas temperados e quentes é pequena para os veículos elétricos atuais. Cars.com escreve :

“De acordo com a Geotab, após quatro anos, um EV em climas temperados mostra menos degradação da bateria do que um EV em climas quentes, mas a diferença é inferior a um quarto de por cento… Comparando um único modelo EV de 2015 sem gerenciamento térmico ativo, um Nissan Leaf e outro modelo de 2015, o Tesla Model S pode ser o mais útil: Geotab relata que o Leaf tem uma taxa média de degeneração de 4,2%, enquanto o Model S tem 2,3%.

O uso de estações de carregamento rápido de corrente contínua (DCFC) também degradará a vida útil da bateria de um veículo elétrico. A montadora Kia atribui a perda de capacidade de 10% sobre a vida útil da bateria ao uso excessivo de DCFCs. O DCFC coloca muita pressão na bateria para canalizar toda essa energia tão rapidamente, assim como o uso constante de carregamento rápido em seu telefone celular reduzirá a vida útil da bateria. Isso ocorre porque quanto mais energia você coloca em uma bateria, mais elétrons e íons se movem dentro das células da bateria. Isso pode causar microdanos e sobrecarregar os componentes da bateria, levando a uma capacidade reduzida se for feito com muita frequência.

A maioria dos fabricantes de veículos elétricos concorda que o carregamento rápido deve ser usado “com moderação”, mas até o momento não há uma definição clara do que significa “com moderação”. É uma boa regra usar o carregamento rápido o mínimo possível quando for inevitável ou em viagens longas e manter o carregamento regular de nível 1 ou 2 na maioria das vezes.

Devo me preocupar com a degradação da bateria?

Contanto que você saiba que a capacidade da bateria diminuirá gradualmente ao longo do tempo, você não precisa se preocupar muito com a degradação. No entanto, você deve planejar com antecedência essa redução e incluí-la em seus cálculos de até onde poderá dirigir em alguns anos. Quanto à falha completa, a falha completa da bateria é muito rara e geralmente é coberta pela garantia do fabricante.

Alguma degradação é inevitável, mas se você cuidar bem da bateria, é provável que ela retenha a maior parte de sua autonomia ao longo da vida útil do veículo. Evite carregar muito DCFC. Prepare a bateria antes de carregá-la em condições de calor ou frio extremos. Se possível, deixe o carro conectado ao carregador para economizar energia. Antes de comprar, pense no clima em que você mora e como isso pode afetar a bateria. À medida que a tecnologia melhora, muitas dessas limitações de energia e vida útil da bateria em veículos elétricos podem diminuir ou desaparecer completamente. Esta é uma notícia especialmente boa se você souber o custo de substituir uma bateria EV.