É uma surpresa ingrata para quem carrega seu carro: seu painel indica uma quantidade (digamos 10 kWh), mas o carregador diz outra, maior (por exemplo: 12 kWh), e você é cobrado por esse valor. Ou mais bizarro ainda: às vezes você pode até mesmo pagar por mais energia no carregador do que a capacidade máxima de bateria de seu carro: por exemplo, sua bateria é de 38 kWh, mas a “bomba” mostra 40 kWh carregados.
A sensação é de algo absurdo. É como se você fosse abastecer um carro a combustão e visse parte da gasolina sendo vaporizada antes de terminar. Afinal, você está sendo passado para trás?
Na verdade você foi “vítima” da física. Por múltiplas razões, é impossível carregar um carro sem nenhum desperdício.
Mas de quanto desperdício estamos falando? O que são números normais? E há o que fazer para diminuir isso?
Tabela de conteúdos
Onde a energia é perdida ao carregar um carro elétrico?
A eletricidade percorre alguns estágios antes de ser armazenada na bateria. A bateria só aceita corrente contínua (DC), mas a energia que vem do poste é corrente alternada (AC).
A conversão não é um processo 100% eficiente e o desperdício é algo que você já observou em aplicações bem menores que carros: os celulares. Eles precisam da fonte, aquela caixinha que vai na tomada, para converter da corrente alternada da tomada para a corrente contínua que a bateria aceita. O carregador e o aparelho esquentam no processo, e isso é energia desperdiçada.
Acontece exatamente da mesma forma com o carro. Num carregador caseiro, que funciona com corrente alternada, é o carro que faz a conversão para corrente contínua, e parte da energia se perde como calor. Num carregador rápido, você deve ter notado os sistemas de ventilação para proteger o equipamento: isso é também energia que veio da rede e não foi parar no carro. Os próprios cabos desperdiçam alguma energia ao serem usados, também na forma de calor, mas de forma mais discreta.
Voltando ao celular, o aquecimento no próprio aparelho vem da bateria sendo carregada. A mesma coisa acontece com o carro, particularmente com o carregamento rápido. Como o carregador rápido, o carro tem sistemas de refrigeração para evitar danos à bateria – e esses sistemas consomem energia.
Não é tão relevante no Brasil, mas o frio também é adversário do carregamento. Em temperaturas baixas (abaixo de 4°C), a bateria começa a sofrer perdas de eficiência e precisa ser aquecida para ser carregada. Isso também gera desperdícios.
Por fim, o carro desperdiça energia por simplesmente estar ligado. É até óbvio de dizer, mas todos os sistemas em stand-by ou ativos (como luzes, som e ar condicionado) continuam consumindo durante o carregamento. E uma parte desse consumo é inevitável, porque os sistemas do carro precisam estar ativos para controlar o carregamento.
Resumindo, o carro elétrico perde energia ao ser carregado com:
- A conversão de corrente alternada para contínua, que gera calor;
- A resistência nos cabos, também gerando calor;
- A resistência na bateria, gerando calor ao ser carregada;
- Os sistemas de refrigeração do carregador;
- Os sistemas de refrigeração da bateria do carro;
- Quaisquer sistemas que estejam operando no carro, como luzes, som, ar condicionado e processamento de dados.
Como a temperatura influencia o desperdício?
As temperaturas ideais para o funcionamento e carregamento de uma bateria de lítio ferro fosfato (LFP, comuns em veículos chineses) são entre 15°C e 30°C. As baterias de níquel manganês cobalto (NMC, mais usadas em carros ocidentais) são um pouco mais tolerantes, trabalhando entre 15°C e 35°C. Se a temperatura ambiente for maior que isso, o carro vai trabalhar mais para refrigerar. Se for muito menor, pode ser preciso usar energia extra para aquecer a bateria.
Então, quanto um carro elétrico perde na recarga?
Não há uma literatura acadêmica muito ampla. Empresas de carregamento, como a Feyree, falam em 5% a 20%. Um estudo da Universidade de Ciências Aplicadas Ravensburg-Weingarten (Alemanha) detectou perdas entre 12,79% e 20,42%. Alguns testes práticos na Índia (que é um bom exemplo para o Brasil, porque é um país quente) chegaram a medir 25%.
Considere assim o índice máximo de desperdício em 25%. Se você passar disso, ou atingir esse nível toda vez, vale a pena investigar o que pode estar acontecendo.
O que é possível fazer para evitar o desperdício
Além do bom senso de não usar muitos equipamentos durante a carga do veículo, prestar atenção ao clima é o fator mais importante que pode ser controlado pelo proprietário.
Evite carregar em dias muito quentes se possível, e mais ainda carregar em dias muito quentes e sob o sol, como é o caso de muitos carregadores rápidos em postos de estrada. Prefira carregar à noite, quando o clima for mais ameno.
Outra coisa que pode ajudar é não carregar a 100% da velocidade de carregamento possível, onde houver como escolher. Carregar à velocidade máxima gera calor, que gera desperdício. A Feyree recomenda 80% da velocidade máxima. Isto é, se o seu carro puder carregar a 50 kW no máximo, carregue a 40 kW.
Também, se possível, evite carregar a bateria a 100%: quanto mais a carga se aproxima do total, maior a resistência, e mais energia é desperdiçada ao carregar.
Não se esqueça: o carro elétrico continua sendo muito eficiente
Mesmo com a esquisitice de ver seu carro “perdendo combustível” para ser carregado, é importante não perder de vista que nada disso muda a principal característica do carro elétrico: sua eficiência energética.
No Brasil, carros elétricos gastam entre 75% e 80% a menos em reais por quilômetro rodado quando carregam em casa – o carregamento rápido em eletropostos é bem mais caro. Esse cálculo já leva em conta as ineficiências dos veículos elétricos– que existem, mas são muito menores que na combustão interna, onde 60% a 80% da energia abastecida acaba desperdiçada como calor e vibrações, enquanto elétricos costumam desperdiçar só 10%.
Assim, se é estranho imaginar que 15% da energia seja perdida ao carregar um carro, pense que, se fosse gasolina, 70% estaria evaporando por se tornar calor.
Referências:
- Influence of Charging Losses on Energy Consumption and CO2 Emissions of Battery-Electric Vehicles, Hochschule Ravensburg-Weingarten University of Applied Science
- The Hidden Costs of Electric Vehicle Charging: A Comprehensive Analysis of Energy Loss and Energy-Saving Solutions – Feyree
- What is the expected energy loss during charging your electric car? – Team BHP
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