O coração de qualquer híbrido não é o tanque de gasolina. É a bateria. Você conhece o procedimento. Motor de combustão interna? Verificar. Motor elétrico? Verificar. O ICE queima gasolina. O motor elétrico extrai sua energia de uma fonte química de alta tensão. Sem essas reações específicas dentro da caixa da bateria, todo o conceito “híbrido” desmorona. Não é mágica. É eletroquímica.
Mas a bateria tem má reputação. Os céticos têm muitas reclamações. Dizem que as mochilas são muito pesadas, prejudicando a economia de combustível. Eles afirmam que o fornecimento de energia é lento. Eles apontam para materiais tóxicos como o chumbo e denunciam a hipocrisia do marketing “verde”. É fácil odiar algo que você não entende.
Mas os fabricantes não estão ouvindo os que odeiam. Eles estão ocupados consertando coisas. A tecnologia está evoluindo. Rápido. Aqui estão cinco maneiras concretas pelas quais a bateria híbrida está melhorando.
5: O preço de entrada está caindo
O medo é um grande impedimento de vendas. Durante anos, o choque de uma bateria híbrida descarregada manteve os compradores afastados. Um pacote de reposição custava cerca de US$ 3.000. Isso é uma grande mudança. É uma parcela significativa do valor total do veículo. As pessoas tinham medo de cancelar a compra só porque o suco acabou.
Esse medo está desaparecendo. Os preços despencaram desde o início dos anos 2000. Em 2001, trocar uma bateria híbrida custava cerca de US$ 10 mil. Agora? A Honda reduziu sua taxa de substituição de US$ 3.400 para US$ 1.968. A Toyota está planejando reduzir seus próprios custos da atual marca de US$ 3 mil. A confiabilidade também aumentou. A taxa de falha de uma bateria Prius de primeira geração ficou em cerca de 1%. Para a segunda geração? Caiu para 0,003 por cento. Isso não é apenas uma melhoria. Isso é uma anomalia estatística.
4: Baterias de íon de lítio
Estamos nos afastando de produtos químicos mais antigos. A indústria está migrando para o íon de lítio. Este não é apenas um pequeno ajuste. É uma mudança fundamental na forma como a energia é armazenada e entregue.
Os pacotes de níquel-hidreto metálico mais antigos eram pesados. Eles sofriam de efeitos de memória. Eles vazaram. As células de íons de lítio são mais densas. Eles retêm mais energia em menos espaço. A relação potência-peso é significativamente maior. Isso significa menos arrasto no chassi. Melhor aceleração. E maior alcance entre as cargas.
Os entusiastas estavam esperando por isso. A economia de peso por si só justifica a mudança. Mas há mais. As baterias de íon de lítio carregam mais rápido. Eles descarregam com mais eficiência. Eles não se degradam tão rapidamente sob altas temperaturas. Este é o tipo de tecnologia que torna o desempenho híbrido realmente divertido.
A questão permanece: algum dia veremos baterias do tipo smartphone nos carros? Ou isso é uma ponte longe demais? Veremos isso a seguir.
A aposta do íon de lítio
Os pacotes NiMH são os cavalos de batalha atuais. Eles duram. Eles são baratos. Uma unidade de baixa capacidade pode custar US$ 600. Mas as exigências de alta potência aumentam os custos. Os preços do níquel são voláteis. As reduções de custos estagnaram. Os fabricantes estão procurando saídas.
Digite o íon de lítio.
Você conhece essa química. Seu laptop funciona nele. Seu telefone funciona com ele. É pequeno. É leve. Para aplicações híbridas, a densidade de energia vence. Você obtém mais potência por quilo. A eficiência supera o NiMH.
Ainda é cedo para o íon de lítio automotivo. Os dados de confiabilidade são escassos. Os custos ainda são elevados. Se o investimento se mantiver, veremos embalagens menores mais cedo ou mais tarde. Se falhar?
Procure outro lugar.
UltraBattery: o renascimento do chumbo-ácido
O íon de lítio pode ser muito caro para o mercado de massa. NiMH não está ficando mais barato. Então, onde você corta custos sem sacrificar a aceleração?
Chumbo-ácido.
Sim. A mesma bateria que dá partida no sedã da sua avó. Inventado em 1859 por Gaston Plante. É pesado. Os ambientalistas odeiam isso. Mas é barato. E investigadores na Austrália e no Japão provaram que isso poderia ser melhorado.
Eles construíram a UltraBattery.
O UltraBattery usa supercapacitores para fornecer aos híbridos grandes rajadas de energia para aceleração sem degradar a célula.
Ele combina química de chumbo-ácido com tecnologia de supercapacitor. O capacitor lida com os picos de alta corrente. A célula de chumbo-ácido cuida do armazenamento. Sem degradação. Sem metais raros caros.
A indústria automobilística está hesitante. Mas o preço é atraente. Menos de US$ 1.000. Alguns fabricantes japoneses pretendiam 2010 para adoção.
Por que a longevidade da bateria é mais importante do que a potência máxima
Você escolheu um híbrido porque deseja emissões mais baixas e melhor economia de combustível. Você não comprou para ser técnico de bateria. No entanto, a bateria é o componente mais caro do veículo. Substituí-lo pela propriedade intermediária é um golpe financeiro.
A maioria dos híbridos usa NiMH. Esses pacotes são robustos. Eles lidam com ciclos profundos melhor do que os primeiros protótipos de íons de lítio. Uma embalagem NiMH pode durar de 8 a 10 anos. Isso cobre o período de garantia. Abrange a vida útil esperada do carro.
O íon de lítio reivindica maior densidade de energia. Mas ciclo de vida? As primeiras células automotivas de íons de lítio enfrentavam dificuldades com o gerenciamento térmico. O calor mata as baterias de lítio. O carregamento rápido os degrada. Se um pacote de íons de lítio durar apenas 5 anos, o custo total de propriedade aumenta. A economia de combustível desaparece em relação ao custo de reposição.
Variantes de chumbo-ácido, como o UltraBattery, visam preencher essa lacuna. Eles oferecem a longevidade das baterias automotivas tradicionais com o fornecimento de energia necessário para assistência elétrica. Se a tecnologia amadurecer, você fica barato. Duradouro. E desempenho decente.
A corrida não envolve apenas densidade de energia. É uma questão de sobrevivência. Qual química da bateria sobrevive à estrada? Vamos ver.
O medo da bateria manteve muitas pessoas em cima do muro. Eles se preocupam com a curta expectativa de vida. Eles se preocupam com as taxas de falha. A grande questão é sempre o timing. A matilha morrerá em quatro anos? Cinco? Sete?
Aqui está a realidade. Os fabricantes garantem esses pacotes durante toda a vida útil do veículo. Estamos falando de 100.000 milhas ou mais nos últimos anos. As garantias geralmente se estendem por oito anos ou mais. Se a bateria falhar enquanto estiver coberta, o fabricante pagará pela substituição. Veja o Toyota Prius 2010. Ele vem com garantia de 10 anos e 150.000 milhas. Isso é proteção concreta.
“A verdade é que as montadoras garantem suas baterias híbridas durante toda a vida útil do carro… o fabricante cobriria o custo de substituição.”
Menos peso
Baterias pesadas prejudicam a eficiência do combustível. Mais massa significa mais energia necessária para mover o carro. Os motoristas costumam descarregar seus porta-malas para economizar gasolina. É o mesmo princípio.
Os pesquisadores estão trabalhando para reduzir o peso da bateria. Cientistas do MIT desenvolveram uma maneira de tornar as embalagens de íons de lítio mais leves e mais rápidas. O problema original era a liberação lenta de energia. Os cientistas culparam os átomos de lítio que se movem lentamente. Os pesquisadores do MIT argumentam que na verdade é a estrutura em nanoescala que impede a viagem dos íons.
Um revestimento de fosfato de lítio resolve isso. Ele acelera os íons, ajudando-os a chegar rapidamente ao terminal. Este material também reduz a degradação. Menos degradação significa que os fabricantes podem reduzir o tamanho da bateria. Pacotes menores. Carros mais leves.
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Fontes
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