Veículos Elétricos

O que é: veículos que são movidos à eletricidade, ou seja, possuem um motor de propulsão que funciona a partir da energia elétrica. O motor elétrico usa a energia química armazenada em baterias recarregáveis. Esta é convertida em energia elétrica para alimentar um motor que, por sua vez, fará a sua conversão em energia mecânica, possibilitando que o veículo se mova.

Como funciona: diferentemente de um veículo tradicional, um modelo elétrico (seja leve ou pesado) não possui necessariamente um motor a combustão elétrica, mas sim um a eletricidade, que é acumulada em uma bateria de íon-lítio (energia química).  Com isso, não possuem determinados componentes presentes em um modelo tradicional, como sistemas de escapamento, de lubrificação e de arrefecimento (radiador).

Em movimento, a condução é semelhante à de um modelo tradicional, em geral sem câmbio manual. Não se ouve o barulho tradicional de um motor a diesel ou gasolina. Alguns modelos possuem ainda circuitos que aproveitam a energia da frenagem para a recarga da bateria (regeneração).

O abastecimento dos carros elétricos se dá em pontos de recarga, com a conexão de plugues que enviam a energia à bateria, cuja duração varia em função da tecnologia empregada. As mais utilizadas permitem uma recarga completa por um período de oito horas.

Histórico: ao contrário do que se imagina, carros elétricos são uma tecnologia antiga, que surgiu no final do século XIX. Em 1859, o belga Gaston Planté realizou a demonstração da primeira bateria de chumbo e ácido. Esse equipamento foi utilizado por diversos veículos elétricos desenvolvidos a partir do início da década de 1880 na França, EUA e Reino Unido.

Além das baterias, duas tecnologias desenvolvidas entre 1890 e 1900 contribuíram para aprimorar o desempenho dos carros elétricos: a frenagem regenerativa, um equipamento capaz de transformar a energia cinética do automóvel em movimento em energia elétrica durante uma frenagem e o sistema híbrido a gasolina e eletricidade. Na virada do século XIX, três tecnologias de propulsão concorriam no mercado de automóveis: o carro elétrico, a vapor e a gasolina.

Em 1885, Karl Benz demonstrou o primeiro motor de combustão interna. O primeiro veículo elétrico foi construído em 1891, por William Morrison, mas não foi páreo para o motor a combustão interna, especialmente os motores desenvolvidos por Nikolaus Otto e Rudolf Diesel. A diferença entre os motores de Otto e Diesel são a construção – daí vem os ciclos Otto e Diesel.

Com o surgimento da linha de montagem, Henry Ford criou o modelo T, em 1908 popularizando a propulsão por combustíveis, até diante do preço mais baixo e da maior autonomia em comparação com modelos elétricos, relegando-os a segundo plano. O sistema de produção em série de automóveis desenvolvido por Ford permitiu que o preço final dos carros a gasolina ficasse entre US$ 500 e US$ 1.000, o que correspondia à metade do preço pago pelos elétricos.

Houve algumas tentativas de dar impulso: Thomas Edison e Henry Ford trabalharam juntos para construir um veículo elétrico comprável, em 1901. Thomas Edison estava interessado no potencial dos veículos elétricos e por isso desenvolveu a bateria níquel-ferro, com capacidade de armazenamento 40% maior que a bateria de chumbo, só que com custo de produção muito mais elevado. As baterias níquel-zinco e zinco-ar foram também criadas no final do século XIX.

O avanço dos elétricos começou a ganhar força no mundo em meados da década de 1990, quando a Toyota lançou o Prius, primeiro modelo híbrido (que utiliza dois motores, um a combustão e outro elétrico) produzido em série. Em 2006, surge a Tesla Motors, fabricante de modelos elétricos, que lançou o Roadster, carro esporte de luxo que ajudou a desmistificar a mobilidade elétrica.

A partir do Roadster, a fabricante criou outros modelos, ainda de preços mais elevados, mas direcionando-se para públicos com menor poder aquisitivo. Diversos fabricantes entram de cabeça no mercado, como a Nissan, com o Leaf (2011), a Renault (Zoe) e a BMW (série i), além da GM, Volvo e Volkswagen, entre outras.

No Brasil, algumas iniciativas surgiram na década de 1980, especialmente por parte da Gurgel Motores, então única fábrica 100% nacional de automóveis, que desenvolveu em 1974 o modelo Itaipu, um minicarro que transportava duas pessoas e foi o primeiro automóvel elétrico desenvolvido na América Latina – e cujo nome fazia referência à hidrelétrica binacional de Itaipu, na fronteira entre Brasil e Paraguai.

Anos depois, em 1981, a Gurgel desenvolveu o E-400, um utilitário com carroceria em fibra de vidro, nos modelos furgão e picape, e que se tornou o primeiro veículo elétrico produzido em série no país. A Gurgel tentou ressuscitar o modelo Itaipu no Cena (Carro Elétrico Nacional), mas o projeto não foi à frente.

Por sinal, no Brasil, a Itaipu Binacional é uma das empresas do setor que desenvolve projetos de pesquisa & desenvolvimento de veículos elétricos. Em 2006, a estatal assinou acordo com a KWO – Kraftwerke Oberhasli AG, controladora de hidrelétricas nos Alpes suíços, a fim de pesquisar soluções técnica e economicamente viáveis. O acordo de cooperação resultou na implementação do Centro de Pesquisa, Desenvolvimento e Montagem de Veículos Elétricos (CPDM-VE), construído dentro de Itaipu, de onde saíram mais de 80 protótipos, segundo a própria Itaipu.

Em 2014, o Programa VE iniciou a montagem de 32 modelos Renault Twizy, a fim de estudar saídas para elevar gradualmente o índice de nacionalização de componentes usados nos automóveis e preparar fornecedores de peças no Brasil e no Paraguai. No ano seguinte, a BMW se uniu à iniciativa. Além dos estudos em curso, o acordo entre a hidrelétrica e a montadora alemã buscava estudar impactos do veículo (um modelo i3) à rede elétrica.

O objetivo desta ação é viabilizar estudos para a elevação gradual do índice de nacionalização dos componentes usados nos veículos elétricos, além de preparar fornecedores de peças no Brasil e no Paraguai.

A última parceira a entrar no programa, em 2015, é a montadora de origem alemã BMW, que produz os modelos elétricos i3. Esses modelos também serão utilizados para os estudos de impacto do veículo à rede elétrica.

Além de carros, Itaipu fez parcerias com montadoras, como a Iveco, da Fiat, para desenvolver caminhões e ônibus elétricos, bem como desenvolveram um protótipo de avião elétrico tripulado. Outra empresa do setor elétrico que está atuando mais intensamente no segmento é a CPFL Energia, que desde 2007 realizou projetos para desenvolvimento de modelos à eletricidade, de eletropostos e de sistemas de baterias.

Em 2009, a companhia fechou parceria com Itaipu Binacional para o desenvolvimento de modelos elétricos e em 2015, a empresa criou a marca Emotive para “criar personalidade e dimensão para o programa em todo o território brasileiro”. O programa em questão foi o projeto de Pesquisa e Desenvolvimento “PA0060 – Inserção Técnica e Comercial de Veículos Elétricos em Frotas Empresariais da Região Metropolitana de Campinas”, patrocinado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

Em 2018, a Aneel estabeleceu uma regulamentação específica para a recarga de veículos elétricos, permitindo a livre negociação de preços de reabastecimento. No mesmo ano, duas iniciativas semelhantes buscaram aumentar a disponibilidade de locais de recarga de veículos elétricos.

A Copel e a Itaipu firmaram parceria para instalar dez eletropostos em 700 quilômetros da BR-277, entre as cidades de Paranaguá e Foz do Iguaçu, inaugurando o primeiro ponto de recarga no fim de março. Em julho, a EDP firmou parceria com a BMW e a rede de postos de combustíveis Ipiranga para criar um corredor elétrico na Rodovia Presidente Dutra (BR-116, que liga o Rio de Janeiro a São Paulo) com seis estações de recarga ao longo da rodovia.

É bom saber também: Existe o carro híbrido, modelo que conta com motor a combustão interna e à eletricidade, com dois tipos de abastecimento. No híbrido “tradicional”, o motor à combustão aciona um gerador a fim de permitir a recarga emergencial da bateria. Já o “plug-in”, é o modelo cuja bateria é recarregada diretamente na tomada. Os modelos podem contar ainda com recursos de regeneração, que permitem a recarga da bateria em momentos de frenagem ou regeneração, aumentando a autonomia.

Além de estudos para viabilidade de veículos elétricos, empresas do setor de energia estudam os impactos da recarga na rede elétrica, especialmente, aspectos como sobrecarga, reforços de rede, tarifação e intermitência de consumo (já que se torna mais difícil prever momentos exatos de reabastecimento de uma frota crescente).

Outro tema de estudo é o do uso das baterias de automóveis elétricos como sistemas de armazenamento em residências. Com a tecnologia smart grid, e adoção de tarifa branca, modelos elétricos poderiam ser recarregados em momentos de tarifas mais baixas (na madrugada, por exemplo) e ceder a energia para a residência nos momentos de custo mais alto.

Um terceiro ponto de atenção das empresas é o tipo de usina que vai produzir eletricidade para os modelos elétricos, pois em muitos países, há uso mais intenso de combustíveis fósseis, especialmente termelétricas a carvão mineral, para produzir a energia elétrica. Com a possibilidade dos consumidores gerarem a própria energia, especialmente com a instalação de painéis solares nos telhados das residências, surge a possibilidade da autossuficiência energética chegar à mobilidade.