A famigerada “ansiedade de autonomia” não é bem tudo o que dizem: ela parece afetar mais as pessoas que cogitam ter um carro elétrico do que quem tem (veja uma pesquisa com brasileiros sobre o tema). Porque quem tem um carro, sabe o que ele faz.
Ou sabe a maior parte do tempo. Não quer dizer, porém, que não possa haver surpresas desagradáveis, justamente quando se quebra a rotina de uso de um carro. Ao menos com a tecnologia atual, o número oficial da autonomia prevista nunca vai ser exatamente o mesmo que se experimenta na vida real.
Aprenda a seguir quais os principais fatores que afetam a autonomia e o que você pode fazer para maximizá-la.
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Índice
A ciência por trás da autonomia
A seguir, damos uma explicação científica de que fatores influenciam o autonomia de um carro elétrico e quanto influenciam. Você pode pular direto para “Como maximizar a autonomia” no índice acima se preferir.
Como é medida a autonomia de um EV e por que é tão diferente da prática?
A autonomia divulgada pelas montadoras é obtida em ciclos padronizados de teste realizados em laboratórios e pistas. Esses ciclos simulam diferentes condições de condução para permitir comparação entre os EVs, e o alcance oficial declarado também varia de acordo com o órgão oficial de cada país.
Os ciclos mais usados internacionalmente são o CLTC, da China, o EPA, dos EUA, e o WLTP, usado principalmente na União Europeia. O ciclo chinês, que considera um uso principalmente urbano, tende a ser mais otimista que os outros.
No Brasil, os testes de eficiência energética seguem metodologias utilizadas no Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) dentro do Programa Brasileiro de Etiquetagem Veicular, o PBEV. O programa classifica os carros de acordo com consumo energético e eficiência dentro de cada categoria.
Os testes do Inmetro são basicamente baseados na metodologia americana EPA, que considera estrada e cidade, adicionando uma margem de segurança pessimista de 30%. Significa que, principalmente na cidade, os resultados podem ser mais pessimistas que a experiência prática, que geralmente é mais urbana – o que é uma surpresa positiva para o motorista, mas se pode levar em conta antes de comprar.
Pessimistas ou otimistas, os resultados obtidos em laboratório não reproduzem exatamente as condições reais de uso porque mesmo o sistema mais avançado de previsão não consegue saber tudo o que está na estrada.
Mas não significa que não seja possível ter uma ideia, mesmo se por cima, do que pode piorar ou melhorar o número real da autonomia de um carro em comparação com o número “oficial”.
Um fato: energia é energia e carros elétricos sempre são mais eficientes
Antes de falarmos de tudo o que afeta negativamente (ou positivamente) a autonomia dos carros elétricos, é importante dar um contexto de que essas mudanças acontecem em um veículo extremamente mais eficiente do que um carro a combustão interna. Mesmo em seus momentos mais desfavoráveis, elétricos ainda assim estão consumindo menos energia para se moverem que veículos a combustão.
Em física, energia é energia, tanto faz se na forma de eletricidade, gasolina, etanol ou até um brigadeiro. Para realizar um trabalho – o conceito de trabalho definido na física, medido em joules – é preciso uma quantidade determinada de energia. Se o trabalho é mover um carro de 1 tonelada por 100 km em linha reta, a 100 km/h, essa energia é a mesma, independente do modo de propulsão do carro.
Se falamos em um carro elétrico perdendo eficiência por conta da velocidade ou estar numa subida, um carro a combustão interna tem exatamente o mesmo problema e é atingido exatamente na mesma medida
Então, se falamos num carro elétrico perdendo eficiência por conta da velocidade ou por estar na subida, um carro a combustão tem exatamente o mesmo problema, exatamente na mesma medida. O que muda é a percepção que temos dessa perda de eficiência.
Sequer pensamos nos carros a combustão em termos de autonomia, mas apenas consumo – porque ninguém acha que eles precisam ser “autônomos”, já que existe posto em todo lugar. E todo mundo sabe que um carro a combustão gasta mais para subir a serra do que descer. Um estudo mediu o consumo num aclive modesto de 6% (3,5 graus): os veículos consumiram entre 2,2 a 2,4 vezes mais do que numa reta.
Mas ninguém se importa muito com isso porque não tem medo de ficar sem combustível no caminho.
Se a energia necessária é a mesma, motores a combustão desperdiçam grande parte da energia com que são abastecidos em forma de calor e vibração. Há muitos estudos sobre isso, mas vamos pegar uma fonte neutra: o Departamento de Energia dos Estados Unidos.
Segundo o DoE, um carro a combustão interna pode usar apenas por volta de 30% da energia com que é abastecido – isto é, tem uma eficiência energética de 30%. Os outros 70% são desperdiçados na forma de calor e vibrações. Um elétrico não é perfeito: ele é capaz de converter em movimento 65% a 69% da energia com que é abastecido. Mas ele tem um trunfo: a frenagem regenerativa. Enquanto um carro a combustão interna desce a serra, ele pode, no melhor caso, não gastar nada. Um elétrico é capaz de terminar a viagem com mais bateria do que começou. Considerando a frenagem regenerativa, que é constante no uso urbano, o elétrico acaba tendo uma eficiência energética de até 91%.
Densidade energética: o calcanhar de Aquiles dos elétricos
A parte em que o elétrico perde para a combustão interna é outra: é a diferença de densidade energética entre baterias e combustíveis líquidos. Isto é, o quanto de energia é disponível comparando com o peso.
Um litro de gasolina contém 33.526 kilojoules de energia. Isso pode ser convertido para a 9,26 kWh. Quando você abastece o carro com 50 litros, está preenchendo seu tanque com 426 kWh de energia. Isso é duas vezes mais que as maiores baterias disponíveis hoje na Hummer elétrica (212 kWh), uma das maiores que existem. E mais que dez vezes mais a capacidade de um Dolphin Mini (38 kWh).
Se um Fiat Mobi fosse tão eficiente quanto um Dolphin Mini, ele faria 280 km com 4,1 litros de gasolina – ou 68 km/l
Comparando carros básicos e similares:
- Um Dolphin Mini, com 38 kWh de energia de bateria, contém o equivalente a 4,1 litros de gasolina;
- Um carro a combustão interna como o Fiat Mobi (14 km/l média entre estrada e cidade) faria 57,8 km com esses 4,1 litros.
- O Dolphin Mini faz 280 km (segundo o Inmetro/PBEV; o ciclo chinês CLTC mediu 400 km);
- Assim, se o Mobi fosse tão eficiente quanto o Dolphin Mini, ele faria (sendo pessimista) 280 km com 4,1 litros de gasolina – 68 km/l. Sendo otimista, 97,5 km/l.
Mas o problema está no seguinte: 4,1 litros de gasolina pesam 3 kg. A bateria do Dolphin Mini pesa 300 kg. Assim, mesmo sendo os motores muito mais eficientes, a quantidade de energia que um carro elétrico pode levar consigo é bem menor do que a que um carro a combustão interna.
E novas tecnologias não devem mudar isso tanto assim. Novas baterias em estado sólido, prometendo uma densidade muito com mais que o dobro da atual, de 400 Wh/kg, precisariam ainda assim de 94 kg para armazenarem o equivalente a 4,1 litros de gasolina.
É a eficiência imensamente maior o que torna elétricos a bateria viáveis.
Fatores que afetam a autonomia do carro elétrico
Fator 1: o relevo
A inclinação da estrada é um grande fator que modifica o alcance dos carros elétricos. Quando um EV encara uma ladeira, o motor precisa fornecer energia adicional para vencer a força da gravidade (exatamente como acontece com um carro a combustão interna, como vimos acima). Esse esforço aumenta o consumo de energia durante o trecho de subida.
Como vimos acima, uma subida pode aumentar em até 200% o consumo de combustível num carro a combustão. Num carro elétrico, os números são similares. Um estudo da Universidade de Mataram, na Indonésia, mediu o estado de carga da bateria após mover elétricos na subida. Ele avaliou que, numa subida de 5 graus, a 40 km/h, os carros consumiam 3 vezes mais do que numa reta. E, num, aclive realmente íngreme de 25 graus, dez vezes mais.
Subidas são impossíveis de evitar. Mas, como já falamos acima, os elétricos tem um trunfo: em declives, eles podem até mesmo ganhar bateria no lugar de perder por conta da frenagem regenerativa. Assim, numa viagem de ida e volta, eles acabam consumindo menos energia no total.
Fator 2: velocidade
Quando um carro se desloca, ele precisa vencer a resistência do ar. Essa resistência cresce rapidamente conforme a velocidade aumenta. A potência necessária para superar o arrasto aerodinâmico aumenta aproximadamente com o cubo da velocidade. Isso significa que pequenas diferenças na velocidade podem provocar mudanças intensas no consumo de energia.
Na prática, dirigir a 110 km/h em vez de 100 km/h pode exigir muito maior do motor elétrico para manter o deslocamento. Com isso , o consumo energético aumenta e a autonomia diminui
A seguir, veja os números publicados pelo Geotab após analisar dados colhidos sobre 3 milhões de viagens e 550.000 horas de rodagem. O EV usado como referência gasta 14 kWh a cada 100 km ao rodar em uma velocidade média de 50 km/h. A 140 km/h, ele está gastando o dobro do que a 50 km/h
| Velocidade | Consumo estimado |
| 50 km/h | 14 kWh/100 km |
| 90 km/h | 17 kWh/100 km (+21%) |
| 120 km/h | 22 kWh/100 km (+ 57%) |
| 140 km/h | 28 kWh/100 km (+100%) |
Acurva é basicamente a mesma para carros a combustão interna. Eles também gastam muito mais aos 120 km/h do que aos 50 km/h. Ano passado, publicação britânica Car and Driver realizou um teste com três veículos: dois elétricos puros: Lucid Air e Kia EV9, mais um Subaru Forester a combustão interna para comparação. Eles foram conduzidos a diferentes velocidades para medir seu alcance. Estes foram os resultados:
Você pode ver que todos os veículos perderam uma quantidade enorme de alcance ao chegarem a 95 milhas por hora (152 km/h). E aí, inclusive, o carro a combustão interna perdeu proporcionalmente ainda mais do que o Lucid Air (que se saiu melhor que o Kia Ev9, porque é bem mais aerodinâmico).
Fator 3: vento
Outro fator que pode alterar o consumo energético de um carro elétrico e fazê-lo consumior uma carga maior é o vento. Para a aerodinâmica do veículo, o que importa não é apenas a velocidade em relação ao solo, mas a velocidade relativa entre o carro e o ar ao redor.
Dirigir um carro a 100 km/h contra o vento de 20 km é o equivalente a dirigir a 120 km/h
Se um carro trafega a 100 km/h e encontra vento contra de 20 km/h, o fluxo de ar que atinge o veículo equivale aproximadamente a 120 km/h. Isso aumenta a resistência aerodinâmica e exige mais potência do motor elétrico. Como resultado, a bateria se descarrega mais rapidamente e a autonomia diminui.
A Física deixa claro também que, em situações de vento a favor, ocorre o efeito inverso. A resistência do ar diminui e o consumo energético nesse tipo de condição deixa de se tornar adverso e pode, realmente, ser menor.
Fator 4: calor
Baterias de íon de lítio tem uma temperatura ideal para funcionamento. Se elas esquentam demais, acabam perdendo parte de sua energia. Por dados compilados pela Quartz, aos 37 o C de temperatura externa, um carro pode perder até 31% de seu alcance.
O prejuízo varia conforme modelo e fabricante, e chineses costumam se sair melhor porque o sul da China é quente, com temperaturas comparáveis às do Brasil.
As futuras baterias em estado sólido, que funcionam a altas temperaturas, devem resolver o problema completamente.
Fator 5: comportamento do motorista
A maneira como você dirige seu EV é outro ponto que, na prática, faz toda a diferença para determinar qual a autonomia real do carro. Conforme o evdrops ensinou no detalhado guia de como se preparar para uma viagem em um carro elétrico, acelerações bruscas exigem maior potência do motor e, por isso, aumentam o consumo energético. Por outro lado, uma condução mais suave tende a utilizar a energia de forma mais eficiente.
Manter velocidade constante e antecipar desacelerações também permite aproveitar melhor a frenagem regenerativa, fundamental para que o alcance do carro elétrico declarado fique próximo ao do uso real. Essas práticas podem contribuir para ampliar a autonomia “verdadeira”do veículo no uso cotidiano.
E alguns fatores do conforto podem influenciar também os resultados. O uso de ar condicionado é famosamente um inimigo da bateria, comendo até 5% de seu alcance. Veja mais abaixo os comportamentos que você pode adotar para facilitar sua vida com a bateria.
9 dicas para maximizar a autonomia num carro elétrico
As dicas a seguir são coisas que influenciam o gasto de bateria, mas você não precisa também dirigir da forma mais otimizada (e menos emocionante) o tempo inteiro, mas quando a necessidade falar mais alto. Apenas fique ciente que, quando você se desvia dessas regras, seu consumo irá aumentar.
1. Não use o rack superior
Usar bagagens no topo do carro prejudica sua aerodinâmica. Como a resistência do ar é o maior fator de consumo em viagens em linha reta, prejudicar a aerodinâmica é um jeito certeiro de prejudicar sua autonomia.
2. Calibre os pneus
Pneus com calibragem incorreta aumenta a resistência à rodagem. Siga sempre a calibragem recomendada pelo fabricante.
3. Ative o modo de economia
Todos os carros elétricos contam com um modo de economia, sob nomes diferentes. Se você está precisando maximizar sua autonomia, não se esqueça de ativá-lo.
4. Use o one pedal drive
O modo one pedal drive, que concentra aceleração e freio no mesmo pedal, não é apenas um jeito muito diferentão de dirigir. Ele maximiza o uso do freio regenerativo ao frear cada vez que você busca diminuir a velocidade, e isso maximiza o recarregamento.
5. Não pise demais
Como fica claro na explicação científica acima, ir mais rápido aumenta a resistência aerodinâmica enfrentada pelo carro e pode aumentar o consumo em 57% a 120 km/h. Se você está apertado de bateria, andar mais devagar pode dramaticamente melhorar o seu consumo.
6. Não use ar condicionado
O ar condicionado pode ser uma necessidade vital, mas é um inimigo da bateria. Ele pode consumir até 5% de sua autonomia para ficar ligado.
7. Evite o calor
Mais fácil dizer do que fazer no Brasil, mas, se você puder escolher seu horário de viagem, prefira a noite. Aos 37 C, você pode perder até 18% de bateria para o calor – e essa temperatura é facilmente atingida pelo asfalto quente, que pode atingir mais de 70 C.
8. Fuja de tempestades
O vento na direção contrária pode prejudicar seu alcance, porque é equivalente a aumentar a velocidade na sua mesma intensidade. Isto é, se você está andando a 100 km/h e o vento bate a 50 km/h, você tem o mesmo efeito de estar andando a 150 km/h.
9. Use frenagens constantes na descida
Frear de uma vez – e, pior ainda, acelerar na sequência – não é o ideal para a recarga de bateria pela frenagem regenerativa. Tente manter uma velocidade constante, que significa uma recarga constante.
Referências:
- Impact of Road Gradient on Fuel Consumption of Light-Duty Diesel Vehicles, Bing Jiang et al, School of Mechanics and Transportation, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China
- FOTW #1360, Sept. 16, 2024: A Typical EV is 87%–91% Efficient Compared to 30% for a Conventional Gasoline Vehicle – Department of Energy, USA
- Electric Vehicle (EV) Power Consumption (Battery) On Uphill Road Conditions, Made Budi Suksmadana et al, Department of Electrical Engineering, University of Mataram, Indonesia
- Driving range for EVs shrinks in extreme heat as much as in extreme cold, Quartz
