Principais lições
- A maioria das baterias de alta voltagem para veículos elétricos tem garantia de 8 anos ou 160.000 quilômetros (100,000 milhas), mas a durabilidade real varia bastante dependendo da composição química, do clima e dos hábitos de carregamento.
- A degradação das baterias de íon-lítio é gradual: a maioria dos veículos elétricos retém de 70 a 80% da capacidade original após 160.000 quilômetros (100,000 milhas) em condições normais de uso.
- O carregamento rápido (CC) acelera a degradação mais rapidamente do que o carregamento CA de nível 2 — o uso ocasional não apresenta problemas, mas o carregamento rápido diário em CC reduz a vida útil da bateria.
- Temperaturas extremas — tanto quentes quanto frias — aceleram a perda de capacidade; veículos elétricos em climas quentes sem gerenciamento térmico ativo se degradam significativamente mais rápido.
- A bateria auxiliar de 12V em um veículo elétrico normalmente precisa ser substituída em um ciclo convencional de 3 a 5 anos, independentemente da bateria de alta tensão.
A bateria de um carro elétrico perde capacidade?
Se você já usou um telefone celular, está familiarizado com o conceito de ciclos de carregamento. Simplificando, um ciclo de carregamento é um processo de carregamento completo e, em seguida, descarregamento do conjunto de células.
Após um número significativo de ciclos de carga, a capacidade máxima de carga das baterias de lítio diminuirá. Para essas baterias, esse processo de degradação normalmente começa em torno de 1500 a 2000 ciclos.
A maioria das baterias de veículos elétricos tem cerca de 1500 a 2000 ciclos de carga.
O conjunto de células deve carregar 100% e depois descarregar até 0% para que o ciclo seja concluído. Embora 500 ciclos possam ser práticos num telefone, não é assim para um carro que deverá durar bem mais de dez anos.
Os fabricantes de veículos elétricos adotam medidas para garantir que as baterias durem mais. Uma dessas medidas é o sistema de gestão de energia que evita cargas e descargas completas, garantindo que as baterias demorem mais para atingir os ciclos nocivos.
Devido a esta degradação auxiliada pelo ciclo, as baterias perderão gradualmente a sua capacidade. No entanto, pode levar quase uma década para você notar qualquer queda perceptível no desempenho.
Que fatores podem afetar a vida útil da bateria de um veículo elétrico?
O carregamento rápido é uma tecnologia que utiliza corrente contínua para carregar as baterias. O problema desse método de carregamento é que ele gera muito calor, o que aumenta as reações químicas nas baterias, acelerando assim a degradação.
Os VEs geralmente têm melhor capacidade de desempenho, como aceleração significativamente maior do que os motores a gasolina. No entanto, consumir constantemente alta potência por meio de aceleração rápida sempre que você liga o carro a partir de um estado parado acabará prejudicando suas baterias.
De modo geral, o calor excessivo não é benéfico para a vida útil da bateria . O calor excessivo reduzirá a vida útil da bateria do seu carro. Embora alguns sites afirmem que climas mais quentes diminuem a vida útil das baterias de veículos elétricos, isso não foi comprovado como uma preocupação significativa. Naturalmente, a vida útil da bateria do veículo será reduzida pelo uso do veículo.
Portanto, recomenda-se o uso e o cuidado adequados. O carregamento e o armazenamento corretos podem ajudar a prolongar a vida útil e maximizar o desempenho das baterias de carros e frotas de veículos pesados . Além disso, testes adequados da bateria podem ajudar a identificar problemas precocemente e evitar reparos dispendiosos no futuro.
Trocando as baterias
Na pior das hipóteses, pode ser necessário substituir as baterias. As regulamentações federais exigem que os fabricantes garantam as baterias por 8 anos ou 100,000 milhas, o que significa que se as baterias perderem a capacidade antes disso, a garantia provavelmente a cobrirá.
No entanto, se ultrapassar os parâmetros de garantia, as baterias custarão cerca de US$ 200 por kWh. Seguindo esse número, você precisará de cerca de US$ 10,000 por 40 kWh.
Como a degradação se manifesta no mundo real
Os ciclos de teste em laboratório são úteis para comparar diferentes composições químicas, mas os proprietários se preocupam com o que acontece na estrada. Estudos com grandes grupos de veículos elétricos geralmente mostram que as baterias perdem capacidade gradualmente, frequentemente entre 1% e 2% ao ano, e que essa perda não é linear. Muitas baterias perdem capacidade um pouco mais rápido no primeiro ou segundo ano, depois estabilizam em um declínio mais lento. Os resultados variam de acordo com o modelo, o clima e a forma como o carro é usado, portanto, a autonomia deve ser considerada apenas uma estimativa, não uma garantia.
A perda de capacidade raramente é sentida de forma drástica no dia a dia. A autonomia diminui gradualmente, uma carga completa mostra alguns quilômetros a menos, e a maioria dos motoristas só percebe isso ao comparar o número com o que o carro mostrava quando era novo. Uma queda repentina é diferente. É mais provável que indique um módulo com defeito, um problema de software ou de sensor do que o desgaste normal.
Hábitos que ajudam um maço a durar mais
Algumas escolhas do dia a dia fazem uma diferença considerável. Deixar a bateria com 100% de carga ou quase vazia por vários dias seguidos é mais prejudicial às células do que mantê-la em um nível intermediário. Muitos proprietários definem um limite de carga diária de cerca de 80% e só carregam completamente antes de viagens longas.
O carregamento rápido é útil, mas depender dele em todas as sessões aumenta o calor e o desgaste. Usá-lo quando necessário para viagens e carregar em casa no restante do tempo é uma prática comum e sensata. Estacionar em uma garagem ou na sombra em um dia quente e evitar longos períodos de carregamento completo em condições climáticas extremas também contribuem para maior conforto da bateria.
Nada disso significa que os proprietários devam temer o carro. Os fabricantes incluem mecanismos de segurança e gerenciamento térmico para que a condução normal transcorra sem problemas. A questão é que pequenos hábitos se acumulam ao longo de uma década.
Como uma oficina de assistência técnica pode medir a saúde da bateria
Os proprietários geralmente querem saber um número. Quanta capacidade resta e a bateria está em boas condições para a sua idade? Uma leitura diagnóstica do estado de saúde da bateria, feita da mesma forma em cada visita, fornece uma tendência muito mais útil do que um palpite isolado. Também pode ajudar na compra de carros usados, em questões de garantia e em decisões sobre se é melhor substituir módulos ou a bateria inteira.
Para as oficinas que se preparam para oferecer esse serviço, a consistência nos procedimentos é tão importante quanto o equipamento. Registre a data, a quilometragem, o nível de carga e a temperatura ao realizar o teste, pois cada um desses fatores influencia a leitura. Para comparar os resultados de forma justa, é necessário comparar itens semelhantes.
Perguntas frequentes
Qual é a duração média da bateria de um veículo elétrico?
A maioria dos fabricantes de veículos elétricos oferece garantia de 8 anos ou 100,000 km (o que ocorrer primeiro) para a bateria de alta voltagem, com garantia mínima de capacidade de 70%. Dados reais de proprietários de veículos elétricos com alta quilometragem mostram que muitas baterias retêm de 80% a 90% da capacidade após 100,000 km em uso normal — embora isso varie significativamente de acordo com a composição química, o clima e a forma de carregamento do veículo.
O carregamento rápido degrada a bateria de um veículo elétrico mais rapidamente?
Sim, mas o grau depende da frequência e da composição química da bateria. O carregamento rápido em corrente contínua (CC) gera mais calor e fornece energia a taxas mais altas do que a composição química da bateria considera ideal para sua saúde a longo prazo. O carregamento rápido ocasional tem um impacto mínimo; usar carregadores rápidos em CC como método principal de carregamento diariamente acelera a degradação de forma mensurável ao longo dos anos. A maioria dos fabricantes de veículos elétricos recomenda o carregamento em corrente alternada (CA) de Nível 2 como método principal.
Como a temperatura afeta a vida útil da bateria de um veículo elétrico?
O calor é o principal inimigo da longevidade das baterias de íon-lítio — as reações químicas que degradam a capacidade da célula se aceleram com a temperatura. Veículos elétricos em climas consistentemente quentes, sem gerenciamento térmico ativo do líquido, degradam-se mais rapidamente do que o mesmo veículo em um clima moderado. As baixas temperaturas reduzem a autonomia temporariamente, mas causam menos degradação permanente do que o calor, desde que a bateria possua gerenciamento térmico.
Qual a diferença entre a autonomia de uma bateria de alta voltagem de um veículo elétrico e a autonomia de uma bateria de 12V?
Esses são sistemas separados com vidas úteis distintas. A bateria de tração de alta tensão é projetada para longa duração e possui garantia de vários anos. A bateria auxiliar de 12V — que alimenta os componentes eletrônicos convencionais do veículo e é necessária para ativar o sistema de alta tensão — degrada-se em um período de 3 a 5 anos, típico de baterias de chumbo-ácido convencionais. Uma bateria de 12V com defeito impede o funcionamento do veículo elétrico. O teste do sistema de 12V faz parte de todas as revisões de veículos elétricos. O xLVS-9000 foi projetado especificamente para isso.
Uma bateria de veículo elétrico degradada pode ser reparada ou substituída?
Em alguns casos, é possível substituir módulos individuais em vez da bateria completa — uma opção significativamente mais barata quando apenas um pequeno número de células apresenta defeito. A substituição da bateria completa é o último recurso quando a degradação é generalizada. As ferramentas de diagnóstico para veículos elétricos da Midtronics ajudam os técnicos a identificar se é necessária intervenção na bateria ou nos módulos individuais antes de tomar uma decisão definitiva de substituição.
Quais recursos rastreiam dados sobre a longevidade das baterias de veículos elétricos?
O Escritório de Tecnologias de Veículos do Departamento de Energia dos EUA publica pesquisas contínuas sobre o desempenho e a degradação das baterias de veículos elétricos. Dados reais de longevidade provenientes de programas de telemática veicular e de pesquisadores independentes continuam a demonstrar que as baterias de veículos elétricos bem gerenciadas em climas moderados superam as projeções pessimistas iniciais.