Relatório dos EUA mostra o quanto a densidade de energia aumentou nas baterias de carros elétricos

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Um relatório do Escritório de Tecnologias de Veículos, órgão ligado ao Departamento de Energia dos EUA, destaca nesta semana como a densidade da energia volumétrica nas baterias dos carros elétricos melhorou no período de 2008 a 2020. De acordo com o estudo, o valor da densidade das baterias de íon-lítio, que era de 55 Wh por litro em 2008, subiu para 450 Wh por litro em 2020 — um aumento de oito vezes em 12 anos.

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A densidade descreve a quantidade de energia que pode ser armazenada em um determinado volume. Quanto maior a densidade, menor o tamanho da bateria, assumindo a mesma quantidade de energia.

“Não é a única métrica, pois há também a densidade de energia gravimétrica, que informa quanta energia pode ser armazenada por peso”, diz o relatório do governo americano, divulgado nesta semana. “Quanto maior o valor, mais leve a bateria pode ser.”

Para se ter uma perspectiva mais detalhada de como se deu a evolução na densidade de energia volumétrica, o número subiu de 55Wh/litro em 2008 para 90 Wh/litro em 2010, 140 Wh/litro em 2013, 250 Wh/litro em 2017 e, finalmente, 450 Wh/litro em 2020. Por esta sequência, é bem possível que, em 2022, o valor já tenha subido consideravelmente.

O progresso na densidade volumétrica depende da química da bateria de íons de lítio, pois há uma grande diferença entre soluções específicas — mesmo uma ordem de magnitude. De qualquer forma, a densidade de energia é importante para os carros elétricos porque, quanto menor a bateria, também há mais espaço para outros elementos na cabine e os compartimentos de passageiros e de carga.

Densidade de energia volumétrica nos carros elétricos, 2008-2020 (Escritório de Tecnologias de Veículos/Departamento de Energia dos EUA)

Exemplos díspares: Lucid Air e Nissan Leaf

Carros elétricos ainda despertam euforia e desprezo, mas o progresso no setor é inegável: um carro como o Lucid Air com 800 km de alcance e uma bateria de 118 kWh não seria possível cinco ou seis anos atrás.

A nível de comparação, o Nissan Leaf de primeira geração foi lançado em 2010 e ostentava uma bateria de íon-lítio de 24 kW e uma autonomia de 117 km. Segundo a pesquisa, as baterias dos carros elétricos à época possuíam densidade de energia de 90 Wh/litro. Em 2020, o valor quintuplicou para 450 kWh/litro, o que significa que o Lucid Air pode ter uma bateria do mesmo tamanho do Nissan Leaf e, ainda assim, ter alcance, potência e desempenho superiores.

Visão lateral do Lucid Air Dream Performance — Lucid Air (Imagem: Divulgação/Lucid Motors)

Em termos de durabilidade, os veículos elétricos se saem bem melhor hoje em dia. A maioria das baterias dura centenas de milhares de quilômetros até que precisem ser substituídas — semelhante ao quanto um motor a combustão interna geralmente dura. Neste sentido, o Leaf sofria bastante com a degradação.

As baterias de íon-lítio estão bem longe de atingir seus limites, e as pesquisas vêm trazendo melhorias em capacidade e durabilidade. As baterias de estado sólido são uma tecnologia promissora e produtos químicos mais recentes, como o lítio-enxofre, podem melhorar ainda mais a densidade de energia.

Crédito da imagem principal: GM/Divulgação

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