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Os veículos eléctricos a bateria (BEV) desempenharão um papel importante na transição mundial para uma economia de baixo carbono. Longe de serem apenas uma tendência, os veículos eléctricos deverão dominar o mundo de forma constante e segura, à medida que os regulamentos de emissões se tornam cada vez mais restritivos, e enquanto alguns governos optam por uma proibição total dos motores de combustão interna (ICE) no indústria automóvel até 2035. Isto significa que as pessoas terão de se adaptar aos VE, mais cedo ou mais tarde. Alguns podem aguentar com mais dificuldade. Actualmente, recarregar um VE demora mais tempo do que abastecer um automóvel ICE normal, por exemplo, e a própria infra-estrutura de carregamento ainda precisa de muito desenvolvimento e investimento para cobrir eficazmente toda a área geográfica onde os VEs circularão no futuro.
No entanto, uma grande coisa que pode ser dita sobre a revolução dos veículos elétricos é que, como se trata de uma indústria relativamente nova que começou na contemporaneidade e que constrói os seus automóveis a partir de uma tela em branco, os fabricantes puderam brincar e experimentar soluções verdadeiramente inovadoras que, por vezes, parecia adequado e adequado a uma plataforma EV, mas também apresentou soluções que se apresentaram depois de os designers e engenheiros terem de despender enormes esforços para resolver problemas e desafios específicos dos EV com os quais não tinham de lidar em veículos de combustão interna.
Todas as informações técnicas sobre essas inovações de EV foram obtidas de OEMs de fábrica e de agências de notícias confiáveis.
1 Baterias de estado sólido
Ainda não vimos uma aplicação real de uma bateria de estado sólido (apenas a Nio lançou um EV com baterias de estado sólido até agora). O conceito, no entanto, é bastante conhecido entre os entusiastas de veículos elétricos a bateria. Apesar de todas as promessas com poucos resultados reais, tudo aponta para que a indústria finalmente alcance uma solução viável para o enigma das baterias de estado sólido. As baterias de estado sólido, pelo menos em teoria, têm muitas vantagens consideráveis sobre as baterias convencionais de íons de lítio usadas atualmente nos BEVs, tais como:
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Maior densidade de energia
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Mais autonomia
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Capaz de operar bem em uma ampla faixa de temperaturas
As baterias de estado sólido também são melhores para o meio ambiente, pois utilizam menos metais raros para serem produzidas. Um outro aspecto relevante a considerar é o fato de que, se for aceso, um incêndio causado por baterias de íons de lítio é incrivelmente difícil de extinguir. É verdade que esta é uma ocorrência rara, mas se ocorrer um incêndio num parque de estacionamento lotado cheio de veículos eléctricos com bateria de iões de lítio, estamos perante um potencial desastre massivo.
2 Caixa manual
Como o torque produzido pelos motores elétricos entra em ação em RPMs realmente baixas, e o fato de que eles são capazes de gerar potência com eficiência até RPMs muito altas, os veículos elétricos, em sua maioria, simplesmente não exigem uma transmissão com várias velocidades ou relações de transmissão. Para o público em geral, os veículos elétricos funcionam como um carro automático. Você pisa no acelerador enquanto dirige e o carro segue em frente. Faça o mesmo com a ‘transmissão’ em marcha à ré e ela irá para trás.
Mas se há algo que a maioria dos entusiastas de carros gostam é de uma boa transmissão manual. E, felizmente, algumas empresas estão a trabalhar para incorporar uma transmissão manual nos seus veículos eléctricos. Embora esta seja uma inovação que, se aplicada como algumas destas empresas pretendem, na verdade prejudicaria o desempenho geral do carro, a tecnologia pode ser útil em veículos eléctricos de alto desempenho para permitir uma maior velocidade máxima quando o potente motor eléctrico atingir o seu limite máximo. limite de rpm, ponto em que uma marcha mais alta entraria em ação.
3 Sistema de gerenciamento de bateria
O desenvolvimento contínuo tem prevalecido nos últimos anos no que diz respeito às baterias de íon-lítio. O aumento da produção e a redução de custos tornaram a tecnologia de íons de lítio a escolha certa para baterias de veículos elétricos. No entanto, uma bateria ainda é a parte mais cara de um veículo elétrico. Vários módulos de células são empilhados juntos, enquanto cada módulo é composto por várias células individuais. Como cada célula em cada módulo pode ser potencialmente carregada e descarregada em taxas diferentes, é necessário um sistema eficaz de gerenciamento de bateria para que a taxa de carga de toda a bateria seja mantida sob controle, garantindo uma operação ideal.
Moderno sistemas de gerenciamento de bateria protegem as baterias contra variações extremas de tensão, corrente e temperatura. No final, isso resulta em uma operação mais segura com uma vida útil mais longa da bateria. Além disso, os modernos sistemas de gerenciamento de baterias incorporam módulos que fornecem dados sobre a bateria em tempo real, o que pode ajudar a evitar uma falha catastrófica devido a temperaturas extremas, por exemplo.
4 Bombas de Calor
As bombas de calor proporcionam um aumento na eficiência dos veículos elétricos durante o tempo frio. Antes das bombas de calor, aquecer a cabine de um veículo elétrico significava que a energia seria drenada das baterias para aquecer um resistor que faria o ar passar por ela e, finalmente, para o interior da cabine. As temperaturas congelantes já comprometeram significativamente o alcance da bateria de íons de lítio.
Desperdiçar mais energia da bateria para aquecer um resistor prejudica muito o alcance geral. Uma bomba de calor simplesmente utiliza o calor gerado naturalmente pelo motor e pela bateria e o direciona para o interior do veículo. Uma solução simples e elegante.
5 Veículo para rede
Com o tamanho da bateria e a densidade de potência aumentando continuamente, como temos visto, alguns EVs são agora capazes de armazenar muita energia elétrica. Podemos facilmente especular que, no futuro, esta quantidade de energia armazenada nas baterias só aumentará, e aumentará significativamente. Neste momento, empresas como a Chevy e a Ram já estão a desenvolver tecnologia de veículo para rede, onde o veículo eléctrico a bateria pode utilizar a energia armazenada para alimentar aparelhos, um reboque ou até mesmo uma casa devidamente equipada.
6 Infraestrutura de carregamento público
Um relatório do início de 2023 mencionou que existem atualmente cerca de 50.000 estações públicas de carregamento de EV nos Estados Unidos com um total de cerca de 130.000 portas de rastreamento individuais. Embora estes cubram a maioria das áreas urbanas de alta densidade dos Estados Unidos, são necessários mais investimentos para acompanhar a crescente procura destes portos.
A indústria continua encontrando soluções inteligentes para problemas relevantes. A Ford, por exemplo, está usando a tecnologia de carregamento bidirecional e pensando em aplicá-la a um sistema de carregamento multi-veículo. Isto poderia oferecer uma solução prática, escalável e económica para a crescente procura de estações de carregamento.
7 Eixos Sólidos
Os engenheiros da Ford têm trabalhado arduamente no que diz respeito a novas patentes de veículos elétricos. Um pedido de patente para eixos sólidos que apresentam motores de cubo integrados foi depositado no Escritório de Marcas e Patentes dos Estados Unidos. O que acontece com os eixos sólidos é que, ao contrário dos sistemas de suspensão independentes, que se movem para cima e para baixo individualmente, um eixo sólido muitas vezes deixa uma roda no ar ao passar por terrenos muito irregulares, como escaladas. No entanto, esses eixos são ótimos para lidar com muita carga útil, e os caminhões EV do futuro não devem eliminá-los totalmente.
A patente de eixo sólido da Ford permite que motores eléctricos individuais em cada cubo de roda forneçam tracção integral e também sejam capazes de transferir 100 por cento do binário entre as rodas num único eixo, proporcionando tracção onde for necessária. Esta tecnologia deverá ser utilizada em picapes EV e veículos off-road, melhorando sua capacidade de superar cenários off-road difíceis.
8 Estações de troca de bateria
Nio criou, através de uma combinação de mais de 1.400 patentes diferentes, soluções de carregamento inovadoras que poderiam ajudar a acelerar significativamente o “reabastecimento” de carros elétricos. Suas estações de troca de bateria fazem uma troca completa por uma bateria totalmente carregada em aproximadamente 3 minutos, uma redução significativa no tempo se comparada até mesmo a uma estação de superalimentação Tesla.
A estação de troca de bateria do Nio é a primeira desse tipo. Enquanto o processo ocorre, são realizadas verificações da bateria e dos sistemas elétricos para garantir que o veículo e a bateria estejam em condições de uso. Esta tecnologia pode estar um pouco distante da aplicação generalizada e pode ser anulada caso surja um grande avanço nas baterias de estado sólido, mas podemos ter esperança.
9 Condução Autônoma
O advento dos veículos elétricos trouxe muitas oportunidades de inovação na indústria. Como uma plataforma EV transporta muita energia elétrica por padrão, isso permitiu que projetistas e engenheiros criassem uma infinidade de diferentes sistemas elétricos, como auxílios ao condutor e até mesmo sistemas de direção autônoma que simplesmente não poderiam ser alimentados pela bateria de 12 volts do veículo. um veículo de combustão interna. Hoje, a condução autónoma está muito próxima de ser uma tecnologia refinada e à prova de falhas.
É provável que, dentro de alguns anos, a indústria tenha atingido um estágio em que a condução totalmente autónoma seja completamente segura na maioria das estradas dos países desenvolvidos, como os EUA. Será neste momento que o design automóvel verá outra revolução . Eles serão mais parecidos com salas de estar do que com veículos dirigíveis. Todos nós gostamos de dirigir, mas sejamos honestos, se você tem filhos que estão aprendendo a dirigir, provavelmente se sentiria mais à vontade sabendo que seu filho saiu de bar com amigos em um veículo autônomo.
10 Estradas Eletrificadas
Estradas eletrificadas e carregamento sem fio para veículos elétricos têm o potencial de revolucionar a forma como carregamos os veículos elétricos hoje. A tecnologia funciona como o carregamento sem fio para smartphones, mas simplesmente em maior escala. A Electreon é uma empresa líder nesta área e já tem alguma infraestrutura instalada na Europa. Imagine um futuro onde estradas eletrificadas e lixo sem fio estejam disponíveis em todos os lugares. Ansiedade de alcance, alguém? Não mais.
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