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Cada carro híbrido, como a maioria dos EVs que os seguiram, possui duas baterias. Tem a bateria comum, que é a mesma que se encontra em qualquer carro ICE. Ele alimenta toda a parte elétrica. Depois, há uma bateria muito maior que realmente alimenta o motor elétrico que aciona as rodas. As baterias padrão de 12 volts que fornecem energia para coisas como faróis e aparelhos de som não sofreram nenhuma mudança dramática, mas isso ocorre porque já existem há pelo menos um século.
No entanto, os carros híbridos só foram viáveis desde o primeiro Toyota Prius em 1997. (Os especialistas em automóveis podem apontar pedantemente para vários híbridos pré-Prius, mas ninguém os comprou). Nos anos desde
Toyota apresentou o primeiro híbrido de sucesso
dois tipos de bateria foram usados em sucessão.
Para fornecer as informações mais atualizadas e precisas possíveis, os dados usados para compilar este artigo foram provenientes de vários sites de fabricantes e outras fontes confiáveis.
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Lançado no Japão em 1997, o Prius se tornou o primeiro veículo elétrico híbrido produzido em massa no mundo e continua vivo até hoje.
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Essas baterias são semelhantes às baterias de níquel-cádmio.
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Por serem recarregáveis, costumam ser usadas em vez de pilhas alcalinas.
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Sua menor capacidade de carga e vida útil mais curta os tornaram obsoletos nos carros.
As baterias de níquel-hidreto metálico (NiMH ou Ni-Mh, abreviadamente) são semelhantes às baterias de níquel-cádmio. Assim como as baterias de Ni-Cd, elas são intercambiáveis com as baterias alcalinas, mas oferecem a vantagem adicional de recarga. A Toyota redesenhou as baterias NiMH para serem grandes o suficiente para alimentar carros reais, em vez de brinquedos e lanternas infantis. Isso seria paralelo à investida posterior (e até agora infrutífera) da Toyota em baterias de estado sólido. Em ambos os casos, a Toyota tem tentado pegar um tipo de bateria existente e torná-la muito maior.
NiMH foi a primeira bateria instalada em carros híbridos
Baterias NiMH foram instaladas no primeiro Toyota Prius, tornando-as as primeiras baterias a alimentar um
carro híbrido de produção em massa
. Como já foi observado, as pessoas que possuem vários livros sobre carros podem, sem dúvida, apontar para vários híbridos de produção que vieram antes do Prius. Mas nenhum desses carros deu lucro.
Embora o Prius tenha sido um sucesso, as baterias NiMH nele contidas eram, na melhor das hipóteses, uma tecnologia de transição. Eles eram bons o suficiente para tornar os híbridos viáveis, mas não o suficiente para persuadir a Toyota (ou qualquer outra pessoa que se interessasse pelos híbridos depois que a Toyota provou que isso poderia ser feito) a encerrar a pesquisa sobre baterias.
As deficiências do NiMH
As baterias NiMH são adequadamente resistentes à vida difícil dos carros. Eles poderiam suportar vários anos de temperaturas extremas e passeios acidentados. No entanto, eles têm capacidades de carregamento mais baixas. A Toyota (e outras montadoras que os utilizam) tende a cobrar apenas algo entre 60 e 80 por cento da capacidade.
Carregar parcialmente uma bateria pode parecer contraproducente. No entanto, carregar uma bateria até à sua capacidade total reduz drasticamente a sua vida útil. Como resultado, todos os componentes eletrônicos tendem a ler erroneamente “100% carregado” quando a bateria não está. Isso permite que a bateria pare de carregar na capacidade recomendada e também evita que clientes irados reclamem que “a bateria não está carregando corretamente”. Mas mesmo que cortar o carregador em 80% acrescente anos à vida útil da bateria, as montadoras não queriam que 20% da bateria fosse essencialmente um peso morto.
Além disso, as baterias NiMH não duram tantos anos quanto outros tipos de bateria. Muitos Priuses de primeira geração foram para o ferro-velho relativamente jovens (bem, jovens para um Toyota, de qualquer maneira) porque as baterias estavam gastas e o custo de substituição era muito alto.
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Baterias de íon-lítio
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As baterias de íons de lítio são agora o padrão para veículos híbridos e elétricos totalmente com bateria.
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As baterias de íon de lítio têm maior capacidade e duram mais.
As baterias de íon-lítio tornaram-se onipresentes nos últimos anos. Eles alimentam tudo, desde telefones até sistemas de backup de energia para toda a casa. A Tesla foi a primeira empresa a colocar baterias de iões de lítio em veículos elétricos, lançando assim o mercado de veículos elétricos. As baterias de íon-lítio passaram dos BEVs para os híbridos porque funcionam muito melhor. Para ser pedantemente claro, “íon de lítio” não se refere a uma única bateria, mas a uma família intimamente relacionada delas. No entanto, do ponto de vista da pessoa que está no banco do motorista, são todos iguais.
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Baterias de íons de lítio são o padrão atual para veículos elétricos
Assim como o Toyota Prius de 1997 não foi o primeiro híbrido de produção, o Tesla Roadster de 2008 não foi o primeiro EV de produção. (Na verdade, os VEs são quase tão antigos quanto o próprio automóvel.) Mas as baterias de íons de lítio fizeram do Roadster o primeiro VE que alguém realmente comprou. Cada EV vendido hoje tem uma bateria de íons de lítio (embora alguns motoristas sortudos possam alugar um Nio ET7 com uma bateria de estado semissólido).
Por que o íon de lítio funciona muito melhor do que qualquer outra coisa
As baterias de íon-lítio têm uma densidade de energia mais alta do que qualquer outra bateria já colocada em um carro elétrico. Para quem nunca ouviu o termo, “densidade de energia” significa quanta energia uma bateria (ou qualquer outra fonte de energia) pode armazenar em qualquer espaço. Por exemplo, a gasolina tem uma densidade energética muito maior que a lenha. Isso significa que o tanque de gasolina embaixo de qualquer carro tem a mesma quantidade de energia armazenada que um caminhão de carga de madeira.
Além disso, as baterias de iões de lítio têm uma vida útil impressionante, mesmo quando sujeitas às misérias de uma vida ao ar livre. A maioria das baterias de veículos elétricos modernos duram de 8 a 10 anos, a menos que algo dê muito errado. Por último, as baterias de iões de lítio podem ser carregadas até cerca de 95% da sua capacidade total sem danos. Isto significa que, ao contrário das baterias NiMH, apenas cerca de cinco por cento de uma bateria de iões de lítio é peso morto debaixo do carro.
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As baterias híbridas podem mudar junto com os EVs
É claro que dois tipos de bateria constituem uma linha evolutiva curta. Mas, no que diz respeito à maioria das pessoas, a história dos carros híbridos começou em 1997. Outros tipos de baterias podem ter sido usados em híbridos pré-Prius, mas eles (e os carros em que estavam) eram tecnologicamente fracos.
Afastando-se dos híbridos e olhando para o mundo mais amplo dos veículos eletrificados, as baterias foram a principal razão pela qual ninguém comprou uma antes do primeiro Tesla. Ou eles não mantinham carga suficiente, ou se esgotaram após alguns anos, ou não conseguiram sobreviver a ondas de calor ou congelamentos profundos. Mesmo o lendário EV1 da General Motors mal tinha alcance suficiente para sobreviver a uma viagem ao drive-thru.
Os híbridos exigem menos da bateria, e é por isso que a pesquisa sobre baterias teve um ritmo mais lento do que para os BEVs
Deve-se notar também que os híbridos exigem muito menos bateria do que os EVs movidos a bateria. A bateria é recarregada durante a condução, em vez de ser a única fonte de energia em cada viagem. Por esse motivo, um híbrido bem conservado com bateria descarregada não é tão inútil quanto um BEV que não consegue manter a carga. É por isso que as baterias NiMH eram perfeitamente aceitáveis para híbridos, apesar das suas deficiências inerentes. Mesmo com suas capacidades relativamente baixas (quando comparadas às baterias de íons de lítio), as baterias NiMH ainda permitem que os proprietários de híbridos economizem na bomba de combustível.
A pesquisa de baterias EV pode se espalhar para os híbridos
A pesquisa sobre baterias não é particularmente urgente para híbridos. Afinal, um híbrido com bateria descarregada ainda é um carro ICE perfeitamente funcional. No entanto, poderão beneficiar da explosão do desenvolvimento de baterias que acompanhou a ascensão dos VE. A Toyota, a empresa que deu os híbridos ao mundo, tem trabalhado incansavelmente em baterias de estado sólido para veículos elétricos (embora o ritmo lento do progresso tenha levado muitos observadores à loucura).
Outro tipo de bateria que recentemente chamou a atenção armazena energia em fibras de carbono, permitindo que ela funcione como membros da estrutura do carro. Elas são chamadas de “baterias estruturais” ou “baterias sem massa”. (Neste caso, a palavra “sem massa” porque não acrescentam massa à estrutura do carro, mas constituem a própria estrutura.) Na verdade, muitos outros tipos de baterias estão actualmente a ser estudados como possíveis substitutos para o ião-lítio. Qualquer um deles também poderia encontrar futuros lares em carros híbridos.
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