LFP, NMC, SIB, LMO… o que são as tecnologias de bateria usadas nos veículos elétricos?

Um dos pontos nos quais os carros elétricos se diferenciam dos modelos a combustão interna é a velocidade do desenvolvimento de tecnologia, e isso se reflete principalmente no que é seu “coração”: a bateria.

Muita gente tem até preocupação em comprar um carro elétrico hoje por medo de ele se tornar obsoleto muito rápido. Isso não é realmente recomendável, ao menos de acordo com autoridades científicas e figuras da indústria na China: a principal atualização, a bateria em estado sólido, deve ainda demorar, e não irá chegar primeiro nos carros de entrada.

E a tecnologia tem muito mais opções para além do estado sólido. Há outras tecnologias em ascensão hoje: a mais promissora parece ser a de sódio, que é pior que as baterias atuais em capacidade, mas é simplesmente mais barata e estável em certas condições.

A importância da densidade

Antes de continuar, vamos a um conceito central em toda a discussão: a densidade energética da bateria. Isso significa o quanto de energia uma bateria pode armazenar por peso (quilogramas) ou volume (litros). Por exemplo: dizemos que uma bateria BYD Blade 2.0 tem uma densidade de 210 Wh/kg. Significa que uma bateria assim com a capacidade de 42 kWh (como o Chevrolet Spark EUV) pesaria 200 kg. Como o BYD Dolphin Mini usa uma tecnologia de geração anterior, menos densa, sua bateria de 38 kWh pesa 260 kg.

Uma bateria mais densa pode armazenar mais em menor peso ou volume (geralmente os dois são correlatos), o que leva a maior autonomia para um carro com o mesmo peso/tamanho, ou carros mais leves/menores – o que também aumenta a autonomia.

As baterias em estado sólido prometem no mínimo o dobro da densidade atual, e essa é uma razão para serem tão faladas. Mas densidade não é tudo: baterias LFP são menos densas que as NMC, mas estão dominando. E baterias de sódio são ainda menos densas, mas podem se tornar o futuro.

Entenda em nosso guia completo sobre a tecnologia de baterias.

Tipos de baterias

Bateria LFP: “queridinha” dos EVs chineses

Nos últimos anos, a tecnologia LFP (lítio ferro fosfato) passou de uma alternativa considerada simples para uma das mais utilizadas pela indústria. Grande parte desse crescimento ocorreu por causa das fabricantes chinesas, especialmente a BYD, mas outras marcas também ampliaram sua utilização, incluindo algumas versões da Tesla comercializadas em diversos mercados.

O principal motivo está na combinação entre segurança, custo e durabilidade. De acordo com o Argonne National Laboratory, laboratório vinculado ao Departamento de Energia dos Estados Unidos, as baterias LFP apresentam elevada estabilidade térmica e menor risco de fuga térmica, fenômeno conhecido como thermal runaway.

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Outro ponto positivo é a longa vida útil. Diversos fabricantes projetam essas baterias para milhares de ciclos completos de carga e descarga antes que a capacidade apresente perda significativa.

Para quem pretende permanecer muitos anos com o veículo, essa característica pode representar uma vantagem importante e definir qual modelo de carro comprar para atender melhor a todas as expectativas.

Bateria NMC: maior densidade (e custo)

Enquanto a LFP conquistou espaço pelo custo e pela durabilidade, a tecnologia NMC (níquel manganês cobalto) continua sendo referência quando o objetivo é oferecer maior densidade energética.

Na prática, isso significa que ela consegue armazenar mais energia ocupando menos espaço e adicionando menos peso ao veículo. Essa característica explica por que muitos automóveis premium ainda utilizam baterias NMC.

O Oak Ridge National Laboratory, um dos principais centros de pesquisa em energia dos Estados Unidos, explica que as químicas à base de níquel apresentam maior densidade energética, fator essencial para ampliar a autonomia dos veículos elétricos, algo que muitos consumidores consideram prioridade máxima na hora de escolher qual carro comprar.

Em compensação, o custo de produção costuma ser superior ao das baterias LFP. Outro fator é a utilização de cobalto, matéria-prima mais cara e cuja cadeia de produção desperta discussões relacionadas à sustentabilidade e ao fornecimento global. Mesmo assim, fabricantes continuam investindo nessa tecnologia para veículos que exigem maior autonomia por recarga.

Bateria LMO: o primeiro padrão

A química LMO (óxido de lítio e manganês) foi bastante utilizada na primeira geração de carros elétricos modernos. Seu principal diferencial é a capacidade de fornecer potência rapidamente, característica interessante para acelerações e recargas. No entanto, ela apresenta densidade energética inferior à da NMC e vida útil geralmente menor quando comparada à LFP.

Por esse motivo, muitos fabricantes passaram a utilizar baterias híbridas, combinando LMO com NMC para aproveitar as vantagens das duas tecnologias. Essa solução foi adotada em diferentes projetos ao longo da evolução dos veículos elétricos.

Segundo o que explica o Argonne National Laboratory, essa combinação permite melhorar desempenho sem comprometer completamente a durabilidade das células.

Bateria semissólida (Semi-SSB): entre o presente e o futuro

As baterias semissólidas, que também são baseadas em lítio, representam uma etapa intermediária entre as atuais baterias de íons de lítio e as futuras baterias totalmente sólidas. Em vez de eliminar completamente o eletrólito líquido, elas substituem parte dele por um material sólido ou em gel, reduzindo a quantidade de líquido inflamável presente no interior da célula.

Na prática, essa arquitetura permite aumentar a densidade energética e melhorar a segurança sem exigir mudanças tão profundas na fabricação. Por isso, é considerada uma solução de transição, já presente em alguns modelos produzidos em pequena escala por fabricantes chineses.

A principal vantagem das semissólidas, segundo o DOE, é oferecer maior autonomia mantendo boa compatibilidade com as linhas de produção atuais. Em compensação, ainda não entrega todos os benefícios prometidos pelas baterias totalmente sólidas.

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Bateria em estado sólido (SSB): o Santo Graal

As baterias de estado sólido (all-solid-state batteries) substituem completamente o eletrólito líquido por um eletrólito sólido. Essa mudança elimina um dos principais componentes responsáveis pelo risco de vazamentos e reduz significativamente a possibilidade de incêndios em caso de danos ou superaquecimento.

Além da segurança que os componentes oferecem, a tecnologia permite utilizar ânodos de lítio metálico, aumentando o potencial de densidade energética. Na prática, isso pode resultar em carros elétricos com maior autonomia, menor peso e tempos de recarga mais curtos.

Apesar do enorme potencial, a produção em larga escala ainda enfrenta desafios relacionados à durabilidade, custos e processos industriais. A Toyota, por exemplo, informou que trabalha para comercializar essa tecnologia entre 2027 e 2028, após superar desafios relacionados à durabilidade das células.

Bateria sólida de sulfeto (SSSB): a aposta de várias montadoras

Quando se fala em baterias sólidas, é importante entender que existem diferentes tipos de eletrólitos sólidos. Um dos mais promissores utiliza compostos à base de sulfetos, conhecidos pela elevada condutividade iônica, característica considerada essencial para viabilizar recargas rápidas e elevada eficiência energética.

É justamente essa tecnologia que concentra boa parte dos investimentos de empresas como Toyota e outros fabricantes de baterias, que buscam torná-la viável em escala industrial. O principal desafio continua sendo a durabilidade das células e a produção em larga escala, já que os eletrólitos de sulfeto são sensíveis à umidade e exigem processos industriais bastante rigorosos.

Embora a Toyota não detalhe a composição química de seus eletrólitos, a fabricante confirma oficialmente que suas baterias totalmente sólidas estão em fase avançada de desenvolvimento e utilizam uma arquitetura voltada à próxima geração de carros elétricos.

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Bateria de sódio (SIB ou NIB): custo menor e muita matéria-prima

As baterias de íons de sódio (usando as siglas SIB ou NIB) funcionam de maneira semelhante às baterias de íons de lítio, uma das tecnologias mais comuns atualmente no universo dos EVs. A principal diferença está no elemento químico responsável pelo transporte de carga: em vez do lítio, elas utilizam sódio, um material muito mais abundante e barato.

Essa característica reduz a dependência de minerais considerados críticos e pode diminuir os custos de produção, além de tornar a cadeia de suprimentos menos vulnerável às oscilações do mercado internacional. Segundo a CATL, a nova bateria Naxtra também apresenta bom desempenho em temperaturas extremas, de -40 ºC a 70 ºC, além de autonomia de até 500 quilômetros em aplicações automotivas.

Em contrapartida, as baterias de sódio ainda apresentam densidade energética inferior às tecnologias mais avançadas de íons de lítio, motivo pelo qual especialistas acreditam que elas deverão coexistir com outras químicas, especialmente em carros de entrada e sistemas de armazenamento de energia.

Bateria LTO: recarga ultrarrápida e longa vida útil, mas pouca autonomia

As baterias LTO (titanato de lítio) apresentam uma tecnologia que tem dois pontos bastante positivos, mas um contraponto que pode ser um ponto de ruptura no avanço dela. Elas utilizam titanato de lítio no ânodo, em substituição ao grafite presente nas baterias convencionais de íons de lítio. Essa alteração proporciona uma das maiores velocidades de recarga disponíveis atualmente, além de uma vida útil excepcional, que pode superar 20 mil ciclos completos de carga e descarga, dependendo da aplicação.

Outra vantagem é o elevado nível de segurança térmica. As células LTO suportam melhor temperaturas extremas e apresentam menor risco de superaquecimento, características que explicam seu uso em ônibus elétricos, sistemas de armazenamento de energia e aplicações industriais que exigem disponibilidade constante.

Por outro lado, essa química apresenta densidade energética significativamente inferior à das baterias LFP e NMC. Isso significa que, para armazenar a mesma quantidade de energia, é necessário um conjunto maior e mais pesado, reduzindo a autonomia dos carros elétricos. Por esse motivo, especialistas consideram pouco provável que as baterias LTO se popularizem em carros de passeio, permanecendo mais restritas ao transporte coletivo, veículos comerciais e infraestrutura energética.

Bateria LMFP: a evolução da LFP que promete mais autonomia

Se a tecnologia LTO tem como ponto negativo a redução da autonomia, o mesmo não se aplica às baterias que utilizam LMFP (fosfato de ferro-manganês de lítio). Considerada a evolução da tecnologia LFP, ela tem como principal diferença a adição de manganês à composição do cátodo, o que aumenta a tensão de operação da célula e permite elevar a densidade energética sem abrir mão da segurança característica das baterias LFP.

Na prática, isso significa que uma bateria LMFP pode oferecer autonomia superior utilizando praticamente o mesmo espaço físico ocupado por uma bateria LFP convencional. Além disso, ela mantém vantagens importantes, como menor dependência de níquel e cobalto, maior estabilidade térmica e custos potencialmente mais baixos do que as baterias NMC.

A tecnologia ainda está em fase de expansão comercial, mas fabricantes como CATL, Gotion High-Tech e diversos fornecedores chineses já anunciaram investimentos na química LMFP para atender à próxima geração de carros elétricos. A expectativa da indústria é que ela se torne uma alternativa intermediária entre as atuais baterias LFP e as futuras baterias de estado sólido.

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Qual tecnologia faz a bateria de carros elétricos durar mais?

Uma das perguntas mais pesquisadas por quem pretende comprar um carro elétrico é sobre qual bateria dura mais. Embora a resposta dependa do uso, existe consenso entre especialistas de que as baterias LFP costumam apresentar maior número de ciclos completos de carga.

Na prática, isso significa que as baterias produzidas com esses componentes específicos podem suportar um número maior de recargas antes que sua capacidade diminua de forma perceptível.

Já as baterias NMC normalmente entregam maior autonomia por carga, mas podem apresentar degradação ligeiramente superior ao longo dos anos, dependendo das condições de utilização.

O Laboratório Nacional de Energias Renováveis dos Estados Unidos (NREL) ressalta que fatores como temperatura, velocidade de recarga e profundidade das descargas influenciam diretamente a vida útil de qualquer bateria, independentemente da química utilizada.

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Segurança também influencia escolha do tipo de bateria

Além da autonomia, a estabilidade térmica tornou-se um dos principais critérios de desenvolvimento das baterias modernas. Nesse aspecto, a tecnologia LFP costuma receber destaque.

Segundo estudos do Departamento de Energia dos Estados Unidos, essa química apresenta maior resistência ao superaquecimento quando comparada a outras composições de íons de lítio.

Isso não significa que baterias NMC ou LMO sejam inseguras. Todos os veículos comercializados passam por rigorosos testes internacionais antes de chegar ao mercado.

O avanço dos sistemas eletrônicos de gerenciamento, conhecidos como BMS (Battery Management System), também reduziu significativamente os riscos associados às baterias de alta tensão.

Existe uma tecnologia de bateria melhor?

Geralmente as pessoas escolhem carros por fatores práticos, como autonomia e custo, e não a tecnologia por trás desses fatores.

Baterias NMC oferecem maior densidade energética e por isso foram as favoritas de fabricantes ocidentais. Elas equipam modelos como os da BMW. Mas alguns fabricantes ocidentais, como a Ford, estão agora migrando para a tecnologia LFP, que é a favorita na China.

Essa tecnologia oferece custos menores, maior durabilidade, e maior estabilidade térmica. A única desvantagem é mesmo a menor densidade.

Já a tecnologia LMO perdeu espaço nos últimos anos, mas continua presente em algumas aplicações específicas e em conjuntos híbridos desenvolvidos por determinados fabricantes.

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Como essas novas baterias se comparam às tecnologias atuais?

Embora as baterias semissólidas, sólidas, sólidas de sulfeto e de íons de sódio sejam apontadas como o futuro da eletrificação, a grande maioria dos carros elétricos vendidos atualmente utiliza três famílias principais de baterias: LFP (Lítio-Ferro-Fosfato), NMC (Níquel-Manganês-Cobalto) e, em menor escala, LMO (Óxido de Lítio-Manganês).

A tendência para os próximos anos é que as baterias semissólidas ocupem inicialmente o segmento premium, funcionando como uma transição para as baterias totalmente sólidas. As baterias sólidas, especialmente as que utilizam eletrólitos de sulfeto, prometem combinar elevada autonomia, recargas rápidas e maior segurança, mas ainda enfrentam desafios industriais para produção em larga escala. Já as baterias de íons de sódio devem ganhar espaço principalmente em carros elétricos de entrada e aplicações estacionárias, graças ao menor custo e à abundância de matérias-primas.

Em paralelo, as bateiras de sódio são menos eficientes em densidade energética, mas prometem custos menores porque dispensam minerais raros e (uma parte que não afeta muito o Brasil) funcionam melhor em baixas temperaturas. Pode acontecer que elas acabem dominando ao menos o segmento de entrada.

Fabricantes como CATL, BYD e Gotion High-Tech também investem na química LMFP (Lítio-Ferro-Fosfato com Manganês). Ela busca unir a segurança e a durabilidade das baterias LFP com uma densidade energética superior, podendo representar uma evolução importante antes da popularização das baterias totalmente sólidas.

Segundo a Agência Internacional de Energia (IEA), o avanço das baterias é um dos principais fatores responsáveis pela expansão global dos veículos elétricos, impulsionado pela redução dos custos de produção e pelo aumento da capacidade energética. A evolução dos EVs rumo ao topo do mundo, portanto, ainda está apenas no começo.