Veículos elétricos: história e futuro

Os veículos elétricos não são novos e a Tesla é apenas uma das muitas marcas que perseguiram o sonho da mobilidade elétrica.

Um veículo elétrico ou EV é qualquer veículo que usa energia elétrica para propulsão. Essa energia pode vir de uma ampla gama de fontes, desde que seja elétrica.

O uso da eletricidade torna os carros mais fáceis de dirigir, mais ecológicos, menos barulhentos e, em geral, mais confortáveis para toda a família.

Este post analisa mais de perto os EVs, o que eles significam para a humanidade e o que o futuro reserva.

Os primeiros veículos elétricos

Os veículos elétricos datam do século 19, quando o motor de combustão interna não atingia a alta eficiência que conhecemos hoje. O motor elétrico mais antigo registrado é do padre húngaro Anyos Jedlik em 1827, enquanto o primeiro uso de eletricidade para alimentar um carro veio em 1835.

As locomotivas também entraram no centro das atenções em 1838. O barco Le Téléphone de 5 metros inventado pelo francês Gustave Trouvé atingiu uma velocidade máxima de 5.6 mph em 1818 e, no início de 1900, os veículos elétricos produzidos em massa eram uma realidade.

Eles eram limitados em velocidade e alcance, no entanto, mas a eletricidade era uma alternativa muito melhor naquela época do que a máquina a vapor, que geralmente exigia mais de meia hora para aquecer em dias frios.

Ácido-chumbo e beija-flores

A principal razão para o sucesso do veículo elétrico remonta à invenção da bateria de chumbo-ácido por Gaston Planté, um cientista francês, em 1859. E, à medida que a tecnologia se desenvolveu, tornou os carros elétricos muito práticos porque você poderia carregue-os antes de usar.

Londres, por exemplo, adquiriu uma frota de táxis movidos a bateria em 1897 e eles eram carinhosamente chamados de “Beija-flores” por seu barulho silencioso e sussurrante. Os carros elétricos fizeram tanto sucesso que em 1900, 38% dos carros nos Estados Unidos eram movidos a eletricidade, 40% a vapor e apenas 22% tinham um motor de combustão interna (alimentado a gasolina).

No entanto, eles eram frequentemente chamados de carros femininos, porque as mulheres se beneficiavam mais de sua facilidade de uso. Seu alcance limitado e a disponibilidade limitada de estações de carregamento também significavam que eles eram mais úteis como carros citadinos.

Modelo T e a queda dos EVs

O Motor de Combustão Interna estava igualmente em desenvolvimento durante todo esse tempo. E à medida que as estradas se expandiam para fora das cidades e se transformavam em rodovias, os ICEs podiam viajar mais rápido e mais longe, enquanto os EVs eram frequentemente limitados a uma velocidade máxima de 20 mph e um alcance de 40 milhas.

Este desenvolvimento começou a inclinar a balança em favor do ICE. Assim, quando Henry Ford introduziu seu sistema de produção em massa e criou o Modelo-T, as coisas começaram a mudar.

Os veículos com motor de combustão interna estavam ficando mais baratos enquanto o desenvolvimento de veículos elétricos estagnou e, em 1913, um carro a gasolina custava cerca de metade do preço de um carro elétrico. Foi assim que os EVs desapareceram lentamente do mercado de massa, graças principalmente à Ford.

Um novo começo

Novas pesquisas sobre a tecnologia de carros elétricos começaram novamente por volta dos anos 1960 e 70. Muitas empresas surgiram com diferentes ideias brilhantes nesse período, mas nenhuma foi um sucesso comercial.

A crise energética dos anos 70 e 80 também ajudou a criar mais pressão para encontrar soluções alternativas de energia e mobilidade. Esses esforços mudaram para eficiência de combustível e emissões mais baixas do motor na década de 1990. EVs ainda eram feitos aqui e ali, mas nenhum ainda era um grande sucesso comercial.

Lithium-Ion e o Tesla

A Tesla Motors iniciou o desenvolvimento do Tesla Roadster em 2004 e entregou as primeiras unidades em 2008. Eles funcionavam com baterias de íons de lítio, uma tecnologia inventada na década de 1980 e usada principalmente em aparelhos eletrônicos.

Este roadster Tesla também pode viajar até 200 km por carga. Ele apresentava uma bateria de 320 kWh e um motor CA trifásico de 53 kW que produzia 185 cavalos de potência. Isso o ajudou a acelerar de 3 a 248 em 0 segundos, embora tenha sido limitado a 60 segundos e chegue a 2.9 mph.

As pessoas adoravam o Roadster. Parecia legal, moderno e moderno. Assim, a Tesla vendeu uma tonelada deles, chegando a 2,450 unidades em 2012 e o resto é história.

O problema dos carros elétricos

O maior problema dos carros elétricos é a portabilidade de energia. Ou seja, um sistema de geração ou armazenamento de energia compacto o suficiente para caber em quase todos os lugares, mas ainda produz energia suficiente para centenas, senão milhares, de quilômetros.

Duas aplicações principais aqui são o gerador de células de hidrogênio e o armazenamento de baterias. Ambas as tecnologias têm suas vantagens e desvantagens uma sobre a outra.

Células de combustível que funcionam com hidrogênio e produzem energia suficiente para mover carros foram demonstradas, mas ainda não são práticas. Sua principal desvantagem é o alto custo do gerador de célula de combustível, que requer materiais raros e caros para produzir. Isso faz com que o futuro da célula de combustível pareça sombrio quando comparado ao armazenamento da bateria. No entanto, trens de hidrogênio e outros casos de uso especializados podem ser mais práticos.

Para as baterias, o renascimento dos veículos elétricos recarregáveis veio com melhorias na tecnologia de armazenamento. Mas, apesar das inúmeras melhorias e desenvolvimento da bateria de íons de lítio, ainda existem alguns problemas.

A troca de bateria, por exemplo, ainda não é possível na maioria dos carros elétricos, devido ao seu tamanho. As baterias de íons de lítio também tendem a superaquecer, especialmente quando danificadas em um acidente. E isso pode levar a incêndios.

Em terceiro lugar, enquanto cerca de 90% da energia armazenada de uma bateria é convertida em energia mecânica, essa energia ainda se resume a cerca de 60% da energia total da rede usada na recarga da bateria. Portanto, ainda há espaço para melhorias.

Termos comuns de veículos elétricos

Muitas vezes você encontrará certos termos relacionados a EVs lançados em carros elétricos e isso pode ser confuso para alguns. Então, aqui estão os principais e o que eles significam.

JUNTOS – Veículo Elétrico Híbrido. Este veículo usa combustível líquido para gerar a energia que carrega sua bateria e alimenta as rodas. Você não pode conectá-lo ou carregá-lo externamente.
EPI – Veículo Elétrico Plug-in. Este termo refere-se a qualquer veículo que você possa conectar para recarregar. Não importa se ainda usa combustível líquido ou não.
PHEV – Veículo Elétrico Híbrido Plug-in. Os PHEVs combinam combustível líquido e fontes plug-in para gerar sua energia. Isso os torna mais versáteis e amplia seu alcance, pois você pode alternar facilmente para combustível líquido quando a bateria acabar.
AEV – Veículo totalmente elétrico. Este é qualquer veículo que depende inteiramente de eletricidade para poder. Isso inclui veículos plug-in e aqueles que você pode simplesmente trocar suas baterias.

Outros veículos elétricos

A mobilidade elétrica não se limita apenas aos carros. Assim, o termo “veículo elétrico” também significa outros meios de transporte. Aqui estão os veículos elétricos que não são automóveis:

Bicicletas – As bicicletas elétricas são uma tecnologia madura, devido à sua construção e necessidades de energia relativamente mais simples. Eles estão constantemente ganhando popularidade e estão disponíveis em todos os estilos, desde montanha, cruzador, carga, dobrável e assim por diante.
Lanchas – Barcos e navios elétricos também estão disponíveis há mais de um século. Mas, dada a falta de estações de carregamento nos mares, elas são melhor usadas em torno da costa e em distâncias curtas. Barcos elétricos de longa distância só são possíveis com painéis solares.

Os trolleys também são possíveis, se uma balsa tiver uma rota fixa, por exemplo. Assim, ele pode receber sua energia de um fio girado através do rio.
Airplanes – As aeronaves elétricas têm visto um desenvolvimento constante há décadas, com aviões tripulados e não tripulados construídos e testados. Eles são, no entanto, prejudicados pelos problemas de densidade de energia das baterias, já que até aeronaves movidas a energia solar exigem baterias.

Assim, para que os aviões comerciais elétricos se tornem realidade, o mundo precisa de uma bateria mais leve que a de íon-lítio, que possa armazenar uma quantidade igual ou superior de energia por dimensões determinadas, ao mesmo tempo que custa o mesmo ou é ainda mais barata.
Motos – Marcas como Piaggio, BMW e Harley Davidson lançaram scooters e bicicletas elétricas nos últimos tempos. A Harley LiveWire possui um motor de 78 KW e atinge 95 km/h (153 mph). Enquanto a Vespa Elétrica oferece um alcance de 62 km.

Uma marca notável de e-bike, no entanto, é a Zero Motorcycles. Ele usa pacotes de energia de íons de lítio em um sistema de 102 volts para alimentar seus motores CA trifásicos sem escovas. Eles são construídos em variantes de uso de rua, corrida de rua e corrida de motocross.
Fórmula E – A versão elétrica das corridas de Fórmula 1. Os veículos parecem semelhantes, mas seus motores não rugem, eles gemem.
Trens e bondes – Trens elétricos e bondes existem há muitas décadas. Usado principalmente para transporte público, eles têm uma fonte de alimentação dedicada. O ICE alemão, o TGV francês e o maglev Transrapid são exemplos perfeitos de trens elétricos de alta velocidade.
ônibus – Você também encontrará ônibus elétricos com linhas de energia dedicadas em certas cidades do mundo como Zurique, na Suíça. Nos últimos anos, porém, a China lidera em ônibus elétricos para o setor de transporte público com centenas de milhares de ônibus movidos a bateria operando no país.

Próximos modelos de VE

A maioria dos fabricantes de automóveis parece ter esquecido a inevitabilidade de um futuro totalmente elétrico e está dando passos de gigante, portanto. A seguir estão os notáveis super caminhões, seguidos por outros EVs interessantes.

Tesla CyberTruck - Os fãs estão delirando com este. Esperado para o Natal de 2021, ele promete um exterior à prova de balas, com uma construção em aço inoxidável extra-resistente. Há 100 cu. Pés de armazenamento, mais de 7,500 libras de capacidade de reboque e um alcance de 250 milhas.
Lagosta EV – A GMC também entrou na onda e está prometendo um super caminhão Hummer totalmente elétrico. Este pode andar de caranguejo na diagonal, cobra 100 milhas em 10 minutos, tem um alcance de 350 milhas, recurso de cruzeiro automático, 1,000 cavalos de potência e 0-60 mph em 3 segundos. Sim, você leu certo.
Ford F-150 – A Ford também está prometendo uma versão totalmente elétrica de sua picape F-150. Ele deve vir com motores duplos, apresentar um grande tronco (tronco dianteiro) e igualmente se tornar o caminhão Ford mais potente até hoje. A produção e as vendas devem começar em 2022.
Coruja aspark - EV de produção limitada japonesa com quatro motores e um design matador. Ele oferece 1,984 cavalos de potência, alcance de 280 milhas, velocidade máxima de 249 milhas e um preço doloroso de US $ 3.2 milhões.
BMW i4 – Design menos exótico que o i3, mas ainda super estiloso. Ele apresentará até 80% de carregamento de sua bateria de 80 kWh em 35 minutos e deverá fornecer mais de 500 cavalos de potência.

Outros veículos futuros incluem o Cadillac Lyriq, o Cadillac Celestiq, Mercedes-Benz EQA, Genesis Essentia, Hyundai Ioniq 5, Jeep Wrangler Magneto, Lexus EV SUV, Mazda MX-30, Porsche Macan EV, Volvo XC40, Bollinger B1, Faraday FF91, e tantos mais.

Conclusão – O que o futuro reserva

Embora ninguém possa dizer com certeza o que o futuro reserva, os veículos elétricos provavelmente estão aqui para ficar. Além disso, eles sempre podem melhorar.

É necessário mais trabalho para reduzir os tempos de carregamento, melhorar a eficiência e o alcance por carga, melhorar a segurança, desenvolver mais estações e padrões de carregamento e reduzir o custo geral da mobilidade elétrica.