Como Funciona o Motor do Carro Elétrico?

Descubra o futuro da mobilidade: mergulhe no mundo dos carros elétricos e veja como eles estão revolucionando as estradas. Leia mais sobre essa inovação!
Publicado em Notícias dia 29/12/2023 por Alan Corrêa

A busca incessante por melhorias na eficiência e desempenho dos veículos automotores tem levado a inovações significativas na indústria automobilística ao longo das décadas. O carro elétrico é um veículo movido a motor elétrico, utilizado tanto para transporte de carga quanto de pessoas.

O que significa BEV, PHEV, REEV, FCEV?

A sigla BEV (Battery Electric Vehicle) é comumente usada internacionalmente para designar alguns veículos.

O termo “carro elétrico” pode se referir especificamente aos BEVs, mas também inclui outras categorias como PHEVs (Plug-in Hybrid Electric Vehicle – automóvel híbrido plug-in), REEVs (Range Extender – extensor de alcance) e FCEVs (Fuel Cell Electric Vehicle – veículo com célula de combustível).

Historicamente, no início do século XX veículos elétricos tiveram um papel significativo no trânsito urbano. Contudo, com o avanço e a popularização dos veículos a combustão, além da expansão da rede de postos de combustíveis, os carros elétricos foram gradualmente substituídos. O interesse pela produção de veículos elétricos ressurgiu nos anos 1990, e na década de 2000, as baterias de lítio de alto desempenho começaram a ser adaptadas para esses veículos.

Em dezembro de 2018, havia cerca de 5,3 milhões de carros elétricos, incluindo os totalmente elétricos e os híbridos plug-in, em uso ao redor do mundo. Isso demonstra o crescimento e a aceitação crescente dos veículos elétricos no mercado automotivo global.

Vantagens e Desvantagens do Carro Elétrico

As vantagens dos veículos elétricos são significativas e contribuem tanto para a melhoria do meio ambiente quanto para a economia e saúde pública.

Diminuição da Poluição Ambiental

Poupança nos Combustíveis:

Esses fatores tornam os veículos elétricos uma opção cada vez mais atraente, tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico. À medida que a tecnologia de veículos elétricos continua a avançar e se tornar mais acessível, é provável que vejamos uma adoção ainda maior desses veículos em todo o mundo.

As desvantagens dos veículos elétricos são questões relevantes que devem ser consideradas no contexto da transição energética para formas de transporte mais sustentáveis.

Preço

Autonomia

Espaço Urbano

Outras Formas de Poluição Ambiental

História do Carro Elétrico

A história do carro elétrico é uma jornada fascinante de inovação e desenvolvimento tecnológico que remonta ao início do século XIX.

Início da História (1828 – Início do século XX):

Concorrência com Veículos a Combustão (Final do século XIX – Início do século XX):

Veículos Elétricos no Espaço:

Renascimento e Desafios Modernos (Anos 1990 – Atualidade):

Células de Combustível:

Essa trajetória histórica dos carros elétricos reflete não apenas avanços tecnológicos, mas também mudanças nas prioridades sociais e ambientais, marcando um importante capítulo na história da mobilidade humana.

Como Funcionam os Carros Elétricos?

O funcionamento de um veículo elétrico incorpora sofisticação técnica e engenhosidade, começando com a bateria de íons de lítio recarregável. Esta bateria serve como o reservatório primário de energia elétrica, armazenando energia em corrente contínua (DC). A transição dessa energia para uma forma utilizável pelo motor é realizada por um inversor, um componente crucial que converte a DC em corrente alternada (AC).

O coração do sistema de propulsão é o motor de indução AC. Este motor, eficiente e robusto, traduz a energia elétrica AC em energia mecânica, resultando na rotação das rodas do veículo. A ausência de processos de combustão interna elimina emissões de gases poluentes e ruídos excessivos, característicos dos motores a combustão.

Em relação à eficiência energética, os motores elétricos superam significativamente seus equivalentes a combustão, devido principalmente à redução do atrito interno e à otimização da transferência de energia. Este aumento de eficiência se manifesta em uma aceleração mais responsiva e em uma experiência de condução mais suave e controlada.

Um aspecto inovador dos veículos elétricos é o sistema de regeneração de energia cinética. Diferentemente dos veículos convencionais, onde a energia cinética gerada durante a frenagem se dissipa em forma de calor, nos veículos elétricos, essa energia é capturada e reconduzida ao sistema de armazenamento de energia. O processo envolve a conversão da energia cinética em energia elétrica, que é então redirecionada para a bateria, aumentando a eficiência geral do veículo e prolongando a autonomia da bateria.

Esses aspectos, juntos, refletem a engenhosidade e a avançada engenharia incorporada no design e na funcionalidade dos veículos elétricos, marcando um avanço significativo na tecnologia automotiva e contribuindo para um futuro mais sustentável.

Quais são os Tipos de Carros Elétricos?

Os carros elétricos são classificados em diferentes categorias com base em como utilizam a eletricidade e, em alguns casos, combustíveis fósseis.

Cada tipo de veículo elétrico oferece diferentes benefícios e limitações, variando desde a total independência de combustíveis fósseis dos BEVs até os HEVs, que combinam as tecnologias elétrica e a combustão para melhor eficiência e menor impacto ambiental.

A escolha entre esses tipos depende das necessidades de condução, acesso à infraestrutura de carregamento e preferências pessoais do usuário.

Plug-in Electric (PEV ou BEV – Battery Electric Vehicle):

Totalmente elétricos, movidos exclusivamente por eletricidade. Dependem inteiramente de suas baterias e precisam ser recarregados regularmente, ou seja, são 100% elétricos e obtêm sua energia exclusivamente de baterias recarregáveis. Esses veículos não possuem motor de combustão interna e dependem totalmente de estações de carregamento para recarregar suas baterias. Exemplos: Tesla Model S, Nissan Leaf.

Plug-in Hybrid (PHEV – Plug-in Hybrid Electric Vehicle):

Combina um motor elétrico com um motor de combustão interna. Pode ser recarregado plugando em uma fonte de energia externa e também usa combustível. Ou seja, funcionam com eletricidade e combustível fóssil. Possuem um motor elétrico e um motor de combustão interna. A bateria pode ser carregada conectando o veículo a uma fonte de energia externa. Quando a energia elétrica se esgota, o veículo pode automaticamente mudar para o modo de combustão, permitindo maior autonomia. Exemplos: Chevrolet Volt, Toyota Prius Plug-in.

Hybrid Electric (HEV – Hybrid Electric Vehicle):

São predominantemente movidos a combustível, mas também utilizam energia elétrica. Ao contrário dos PHEVs, eles não podem ser carregados em uma fonte externa. Em vez disso, sua bateria é recarregada por meio do sistema de recuperação de energia (como na frenagem regenerativa) e pelo motor a combustão. O motor elétrico auxilia o motor a combustão, melhorando a eficiência do combustível e reduzindo as emissões. Exemplos: Toyota Prius, Honda Accord Hybrid.

REEV (Range Extender Electric Vehicle):

Principalmente elétricos, mas com um pequeno motor de combustão interna para aumentar o alcance. O motor a combustão não aciona as rodas diretamente, apenas gera eletricidade para o motor elétrico.

FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle):

Utiliza células de combustível, geralmente de hidrogênio, para gerar eletricidade. Emite apenas água como subproduto, sendo uma das opções mais sustentáveis.

Como Carregar Bateria do Carro Elétrico?

Carregar a bateria de um carro elétrico é um processo relativamente simples, mas a velocidade de carregamento pode variar bastante dependendo do método utilizado. Aqui estão as principais formas de carregar um carro elétrico e o tempo aproximado para cada uma delas:

Carregamento em Tomada Residencial (Nível 1):

Utiliza uma tomada padrão de 120V (em alguns países, como nos EUA) ou 220V (em muitos outros países, incluindo o Brasil). É a forma mais lenta de carregamento, levando até 20 horas para uma carga completa, dependendo da capacidade da bateria e da velocidade de carregamento do veículo. Ideal para carregamentos noturnos ou quando o veículo está estacionado por longos períodos em casa.

Wallbox (Carregador de Parede – Nível 2):

Este é um carregador especial que pode ser instalado em residências ou locais de trabalho. Funciona com uma tensão mais alta (geralmente 240V) e oferece um carregamento mais rápido do que as tomadas residenciais padrão. O tempo de carregamento pode variar, mas geralmente leva cerca de 4 horas para uma carga completa.

Eletropostos de Carregamento Rápido (Nível 3 ou DC Fast Chargers):

Estações de carregamento público que oferecem a forma mais rápida de carregar veículos elétricos. Utilizam corrente contínua (DC) de alta potência para recarregar a bateria rapidamente. Podem carregar a bateria de um carro elétrico até 80% em cerca de 40 minutos, embora esse tempo possa variar dependendo do modelo do carro e da capacidade da bateria.

A quilometragem obtida por cada recarga varia consideravelmente entre os diferentes modelos de carros elétricos. Esta variação depende da capacidade da bateria (medida em kilowatt-hora, kWh) e da eficiência do veículo. De modo geral, uma carga completa pode proporcionar uma autonomia de 200 km a 350 km, mas alguns modelos de alta performance ou com baterias de maior capacidade podem oferecer ainda mais quilometragem por carga.

É importante notar que a forma ideal de carregamento pode depender do uso diário do veículo, da disponibilidade de infraestrutura de carregamento e da urgência de recarga. Carregadores rápidos são ideais para viagens longas ou quando se precisa de uma carga rápida, enquanto os carregadores de parede ou tomadas residenciais são mais adequados para carregamento noturno ou quando o veículo não está em uso.

Importância da Inovação Tecnológica Automotiva

A crescente popularidade dos carros elétricos no Brasil, conforme indicado pelo aumento significativo nas vendas reportado pela Associação Brasileira do Veículo Elétrico (ABVE), reflete uma tendência global em direção a uma mobilidade mais sustentável. Esse aumento de 77% nas vendas de veículos eletrificados em 2021 é um indicador importante de várias mudanças no mercado automotivo e na percepção do consumidor. Vamos explorar algumas razões e implicações dessa tendência:

Consciência Ambiental:

Há uma crescente conscientização sobre questões ambientais e mudanças climáticas, o que impulsiona a demanda por veículos mais sustentáveis. Carros elétricos, por não emitirem gases poluentes, são vistos como uma alternativa mais ecológica aos veículos tradicionais a combustão.

Políticas de Incentivo:

Governos ao redor do mundo, incluindo o Brasil, estão implementando políticas para incentivar a adoção de veículos elétricos, como benefícios fiscais, subsídios e investimentos em infraestrutura de carregamento.

Redução dos Custos de Propriedade:

Apesar dos preços de aquisição ainda serem relativamente altos, os custos operacionais de carros elétricos (como manutenção e energia) são geralmente mais baixos do que os de carros a combustão. A expectativa é que os custos de produção de veículos elétricos diminuam com o avanço tecnológico e a produção em maior escala.

Avanços Tecnológicos:

Melhorias contínuas na tecnologia de baterias estão aumentando a autonomia dos veículos elétricos, tornando-os mais práticos para o uso diário. A disponibilidade de modelos com diferentes capacidades e faixas de preço também está se expandindo, tornando-os acessíveis a um público mais amplo.

Preocupações com a Segurança Energética:

A dependência de combustíveis fósseis, cujos preços são voláteis e sujeitos a influências geopolíticas, é uma preocupação crescente. Veículos elétricos oferecem uma alternativa mais segura e sustentável, especialmente em países com potencial significativo para geração de energia renovável.

Mudança nos Hábitos de Consumo:

Consumidores estão cada vez mais buscando produtos que alinhem seus valores pessoais com suas escolhas de compra, incluindo veículos que respeitam o meio ambiente.

Perspectivas Futuras

Com base nessa tendência e nos fatores impulsionadores, é provável que a presença de veículos elétricos continue crescendo no Brasil e em todo o mundo. Além disso, a evolução da infraestrutura de carregamento e o desenvolvimento contínuo de tecnologias relacionadas a veículos elétricos desempenharão um papel crucial no apoio a essa transição para uma mobilidade mais sustentável.

Qual a Diferença entre Carro Elétrico e Carro Hibrido?

O carro elétrico é um veículo movido somente por eletricidade, sendo recarregado por meio de portas de carregamento de energia. Já o carro híbrido combina um propulsor de combustão a um propulsor elétrico. Assim, ele combina as duas formas de funcionamento em um único veículo.

Os híbridos podem utilizar a energia elétrica de diferentes formas, a depender do modelo e das condições de uso.

Enquanto alguns usam a eletricidade apenas para dar a partida no motor e manter os sistemas elétricos ativos, outros trafegam majoritariamente como carros elétricos, usando o propulsor a combustão somente quando o trajeto exige mais potência e velocidade.

Dúvidas Comuns Sobre Veículos Elétricos:

Essas respostas esclarecem aspectos essenciais sobre o funcionamento, manutenção e uso diário dos carros elétricos, ajudando consumidores e interessados a entenderem melhor esses veículos inovadores.

É Possível Financiar um Carro Elétrico?

Sim, financiar um carro elétrico no Brasil é uma opção viável e cada vez mais acessível. Com o aumento da popularidade e da demanda por veículos elétricos e híbridos, muitos bancos e instituições financeiras começaram a oferecer linhas de crédito específicas para a aquisição desses tipos de veículos. Aqui estão alguns pontos a considerar:

Linhas de Crédito Específicas:

Alguns bancos disponibilizam linhas de crédito especialmente destinadas à compra de carros elétricos e híbridos. Essas linhas de crédito podem oferecer condições mais favoráveis, como taxas de juros mais baixas e prazos de pagamento mais longos, comparadas aos financiamentos tradicionais de veículos.

Financiamento de Veículos Novos e Usados:

É possível financiar tanto carros elétricos novos quanto usados. A disponibilidade e as condições do financiamento podem variar dependendo do modelo e do ano do veículo.

Incentivos Governamentais e Descontos:

Em alguns casos, pode haver incentivos governamentais ou descontos oferecidos pelos fabricantes para a compra de veículos elétricos. Estes incentivos podem reduzir o custo total do veículo, tornando o financiamento mais acessível.

Pesquisa e Comparação:

É aconselhável pesquisar e comparar as diferentes opções de financiamento disponíveis. Verificar taxas de juros, prazos de financiamento, e outros termos e condições é crucial para encontrar a melhor opção.

Sustentabilidade e Economia a Longo Prazo:

Apesar do custo inicial mais alto, carros elétricos podem ser mais econômicos a longo prazo devido à economia de combustível e manutenção reduzida. O financiamento pode ser uma forma eficaz de superar a barreira do custo inicial elevado.

* Com informações de Wikipedia, TecnoBlog e MeuCarroNovo.