Baterias de elétricos duram mais do que previsto? Estudo diz que sim

As baterias são o componente central dos automóveis elétricos e são também a sua maior dor de cabeça. A sua duração e custo continuam a ser problemas para os quais a indústria não parece ter ainda solução.

As baterias degradam-se com o tempo, perdendo capacidade o que reduz a autonomia do veículo. Caso essa degradação atinja um certo nível, terá de ser substituída o que, atualmente, representa um custo significativo.

Ainda não há soluções para estes problemas, mas um novo estudo sugere que as baterias, no «mundo real», têm um tempo de vida útil muito maior — até 38% mais — que o estimado.

Um estudo recente do SLAC (Standford Battery Center), revelou que os métodos convencionais utilizados atualmente para calcular o ciclo de vida das baterias podem não ser os mais adequados para os veículos elétricos.

“Não temos estado a testar as baterias dos elétricos da maneira certa.”

Simona Onori, professora associada de ciência e engenharia energética na Stanford Doerr School of Sustainability

Um novo método

Tradicionalmente, a vida útil das baterias é testada em laboratório através de um ciclo constante de descarga e carga, repetido rapidamente. Este método é eficaz para obter resultados em pouco tempo, mas, segundo os investigadores, não reflete as condições reais de uso dos automóveis elétricos.

Para corrigir isso, os investigadores da SLAC desenvolveram um novo método, através da criação de quatro tipos de perfis de descarga de baterias. Desde o padrão (descarga constante) até perfis dinâmicos, baseados em dados reais de condução.

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Os automóveis elétricos, tal como os a combustão, sofrem os tipos mais variados de utilização: desde trajetos diários muito curtos a viagens longas em autoestrada e tudo o que houver pelo meio.

A diferença para os carros a combustão tem a ver com o carregamento da bateria e aqui também não falta variedade: alguns carregam diariamente, em casa, durante a noite, enquanto outros deixam passar vários dias entre carregamentos. O tipo de carregamento também pode ser lento ou rápido.

Tendo isso em conta, o estudo incluiu o teste a 92 baterias de iões de lítio durante mais de dois anos. Os resultados surpreenderam: quanto mais o perfil se aproximava das condições reais de utilização, maior era a expectativa de vida útil das baterias. Mas não só.

O estudo também chegou à conclusão surpreendente de que as acelerações mais intensas e curtas contribuíam para uma degradação mais lenta da bateria, contradizendo crenças anteriores.

“Para nossa surpresa, a condução real com acelerações frequentes, travagem regenerativa, paragens frequentes, e deixar as baterias descansar por horas, ajuda as baterias a durar mais do aquilo que pensávamos”, afirmou Onori.

O que degrada as baterias?

Mesmo com os avanços, as baterias não são eternas. O estudo identificou dois fatores principais responsáveis pela degradação da bateria: por ciclos e por tempo.

No caso da degradação por ciclos, este ocorre quando uma bateria é repetidamente carregada e descarregada. Este tipo de degradação é predominante em veículos de mercadorias e transporte de passageiros (táxis, autocarros) que estão quase sempre em uso ou a ser recarregados.

No caso da degradação por tempo, mesmo quando as baterias não são usadas durante períodos mais longos, estas degradam-se devido aos processos químicos internos. Não interessa se a bateria está a ser usada ou não, a degradação vai acontecer.

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A degradação por tempo é mais significativa que a por ciclos entre os automóveis usados por particulares, uma vez que o automóvel poderá não ser usado de forma frequente.

“Para os consumidores que utilizam os seus elétricos para ir para o trabalho, buscar as filhos, ir às compras, mas que na maioria das vezes não o utilizam nem o carregam, o tempo torna-se a causa predominante de degradação de baterias”, explicou Alexis Geslin, um dos autores do estudo.

No estudo foi encontrada uma «janela ótima» de descarga que ajuda a equilibrar os dois tipos de degradação mencionados, pelo menos para as baterias em questão.

No entanto, o estudo não refere que «janela» é essa precisamente — pode variar dependendo do tipo de células, química e condições do envelhecimento da bateria (temperaturas e intervalo da tensão) —, mas diz que se integra nos padrões de descarga realistas de uso diário dos elétricos.

“No futuro, será muito importante avaliar novas químicas e designs de baterias com perfis de utilização realistas.”

 Le Xu, Pós-doutorado em ciência da energia e engenharia

Atualizado às 18:45 — Foi adicionada informação sobre a «janela ótima» de descarga, que varia de acordo com vários parâmetros.

Mariana Teles

O universo das «quatro rodas» entrou na sua vida por intermédio da Razão Automóvel. É a sua primeira volta no mundo do jornalismo e promete não parar.

baterias, Elétricos, Estudo