Há quinze anos, quando os veículos eléctricos modernos estavam a começar a circular, ninguém sabia exactamente o que esperar das suas gigantes e caras baterias de iões de lítio.
À medida que as baterias envelhecem, eles detêm cada vez menos poder. Qualquer pessoa que já teve um smartphone morrendo ou teve que substituir a bateria de partida de 12 volts de um veículo sabe disso muito bem.
As baterias EV foram projetadas para durar mais do que as baterias menores e mais baratas. Mas quanto tempo mais?
As previsões não foram tranquilizadoras. Em 2010, o New York Times escreveu que “as estimativas de vida útil das baterias (EV) – ninguém sabe ao certo – variam de sete anos”. O carro médio na estrada tem mais de 12 anos. E essa discrepância deixou nervosos alguns possíveis compradores de veículos elétricos.
As baterias vêm com garantia, mas não duram tanto quanto o carro. Se uma bateria de alta tensão falhar no meio da vida útil de um carro, ela precisará ser substituída – a um preço que pode variar entre US$ 5.000 e US$ 20.000.
Mas há boas notícias.
À medida que a frota de VE nas estradas envelhece, novos dados recolhidos de dezenas de milhares de veículos mostram que essas baterias duram mais do que o esperado.
Como uma bateria envelhece
As baterias de íon-lítio sofrem dois tipos de envelhecimento. Primeiro, há o envelhecimento do calendário: eles se degradam com o passar do tempo, retendo menos suco, mesmo que fiquem armazenados.
Depois, há o envelhecimento cíclico, que é o quanto uma bateria se degrada com base no seu uso – sendo carregada e descarregada continuamente.
Isso significa que não há como evitar a degradação. Quer você use muito ou pouco o veículo, eventualmente a bateria terá menos energia.
Mas a trajetória do envelhecimento não é uma linha reta. Recurrent, uma empresa de pesquisa que coleta dados de mais de 30.000 motoristas de veículos elétricos, descreve-a como uma “curva S”. Há um declínio rápido no início, um longo nivelamento e, em seguida, um declínio mais rápido no final.
“É como quebrar um par de sapatos”, diz Liz Najman, diretora de insights de mercado da Recurrent. Os sapatos começam rígidos, mas rapidamente ficam um pouco mais flexíveis. “E então seus sapatos duram”, diz ela, até que em algum momento, “está tudo acabado, é um declínio rápido”.
E quando se trata de baterias EV, duas coisas estão ficando claras. A queda inicial não é tão grave como algumas pessoas pensavam. E o declínio acentuado do fim da vida está a demorar muito, muito tempo a materializar-se.
Nos leilões de automóveis, muitas baterias saudáveis
Adam George é diretor de serviços de veículos da Cox Automotive, que realiza leilões de carros usados em todo o país. Nos últimos anos, o número de VE usados à venda aumentou enormemente – reflectindo o forte aumento da produção há alguns anos.
Isso deu à Cox Automotive um conjunto crescente de EVs usados para avaliar antes de serem revendidos.
“Esperávamos que a saúde da bateria sofresse degradação em massa durante os primeiros um a três anos de posse de um veículo”, diz George. “O que vimos, porém, é que esses carros fora de locação de 2, 3, 4 anos que estão voltando têm pontuações de integridade da bateria bem acima de 95%.”
Os dados da Recurrent também mostram que os carros da maioria das grandes marcas retêm 95% ou mais da sua autonomia esperada após 3 anos, graças em parte ao software e aos sistemas de gestão da bateria que são concebidos para corrigir a degradação precoce da bateria e proporcionar aos condutores uma autonomia consistente.
Portanto, a queda inicial nessa curva S está na faixa de 5% ou mais, mais ou menos. Depois disso? Bem, a Cox Automotive testou quase 80.000 EVs e encontrou uma saúde média da bateria de 92%.
EVs com uma década de idade usam predominantemente suas baterias originais
Esse conjunto de dados é naturalmente direcionado para veículos mais jovens, porque a grande maioria dos veículos elétricos que circulam hoje na estrada são relativamente novos. Houve apenas um milhão de VEs vendidos entre 2010 e 2018, e agora são mais de um milhão vendidos a cada ano.
E quanto aos EVs mais antigos, especificamente?
Os dados da Recurrent podem ajudar a responder esta questão. Najman, um cientista de dados, faz algumas advertências: é um conjunto de dados bastante pequeno, só porque não havia muitos veículos elétricos construídos há mais de uma década. E alguns dos EVs mais antigos usam tecnologia que não consegue se conectar à rede opcional da Recurrent.
Mas com base na sua comunidade, entre os VE com 10 anos ou mais, apenas 8,5% alguma vez tiveram uma substituição de bateria. Mais de 90% deles ainda estão com a bateria original.
“As baterias EV estão funcionando fenomenalmente bem”, diz Najman.
A Recurrent também analisou veículos elétricos de qualquer idade com mais de 240.000 quilômetros rodados, o que fornece uma visão mais detalhada dos efeitos desse envelhecimento cíclico. Também aí as baterias superaram as expectativas.
“Carros com 150.000 milhas ou mais, e que não tiveram substituição de bateria, estão obtendo pelo menos 83% de sua autonomia original”, diz Najman.
Agora, há um motivo comum pelo qual as baterias dos veículos elétricos serão substituídas muito cedo: um defeito. Houve vários recalls de baterias em grande escala e qualquer bateria individual pode ter uma falha que requer substituição. Mas como todos os novos EVs vêm com garantias, esse tipo de substituição não é um golpe financeiro para os proprietários.
“Isso seria algo sinônimo de problema no motor ou na transmissão”, diz Adam George, da Cox Automotive. “É para isso que servem as garantias.”
As garantias das baterias EV normalmente cobrem pelo menos 8 anos e 160.000 milhas, e os fabricantes de automóveis substituirão a bateria em caso de falha catastrófica ou redução na capacidade (geralmente para 70% da original ou menos).
A história de um Modelo S
Como são todas essas estatísticas na vida real? Considere o Modelo S de Norman Hajjar.
Hajjar foi um dos primeiros a adotar veículos elétricos. Ele meio que tinha que ser: em 2013, ele se tornou executivo do aplicativo para motoristas de veículos elétricos Plugshare.
Seu Modelo S 2012 é um dos primeiros que a Tesla já construiu. Quando o conseguiu, ele estava bem ciente do ponto de interrogação sobre a vida útil da bateria. “Não havia realmente nenhuma maneira de saber o que o futuro reservava porque não havia nenhum histórico”, diz Hajjar.
No caso dele, o futuro trazia um defeito na bateria: um barulho alto seguido pela parada abrupta do carro. Ele se lembra de Tesla substituindo a bateria – gratuitamente e dentro da garantia – em 2014.
Desde então, ele passou 12 anos naquela segunda bateria. Ele acumulou cerca de 200.000 milhas no carro no total. E está dirigindo muito bem, muito obrigado.
“Este veículo ainda é um monstro”, diz Hajjar, carinhosamente. “É extremamente rápido, rápido fora da linha.”
O veículo foi originalmente avaliado para ter 265 milhas de alcance. Agora tem cerca de 220. Faça as contas e está com 83% de sua capacidade original. “A quantidade de degradação é bem pequena”, diz Hajjar.
Hajjar mudou para um veículo mais novo para seu motorista diário, principalmente para desfrutar de recursos de alta tecnologia. (Seu Modelo Y mais recente possui o software avançado de assistência ao motorista da Tesla.) Seu filho usa o Modelo S atualmente para ir para a faculdade. “Agora é apenas uma espécie de veículo reserva”, diz Hajjar. Mas ele planeja mantê-lo. Ele é sentimental sobre isso, diz ele.
Por que as baterias estão superando as expectativas?
Os engenheiros que desenvolveram veículos elétricos modernos sabiam que prolongar a vida útil da bateria seria crucial. Eles projetaram sistemas para gerenciar ativamente as temperaturas para melhorar a vida útil da bateria e software para verificar constantemente a integridade da bateria. Os anos mostraram que esses esforços valeram a pena.
Mas há outra razão pela qual as baterias EV superaram as expectativas. Acontece que testar baterias é mais difícil para eles do que no mundo real. Sua expectativa de vida foi subestimada.
O laboratório de Simona Onori na Universidade de Stanford fez pesquisas sobre a longevidade das baterias de íon-lítio, incluindo um artigo de 2024 em Energia da Natureza mostrando que os métodos tradicionais para testar a vida útil da bateria são muito estressantes e não correspondem à forma como as baterias são realmente usadas.
Na maioria dos testes de laboratório, os pesquisadores os alternam repetidamente de um estado de carga muito alto para um muito baixo.
A direção no mundo real é mais suave, com paradas e partidas – cada partida consome um pouco da energia da bateria, enquanto cada parada lhe dá um pouco de tempo para recarregar. Um motorista nunca pisaria no acelerador e o manteria assim até que a bateria acabasse.
“Aceleramos, desaceleramos”, diz Onori. “A bateria estará carregada e descarregada, descanse um pouco se você estiver em um semáforo.”
As descobertas do seu laboratório sugerem que os testes tradicionais de duração da bateria eram irrealisticamente desafiadores, e Onori diz que o trabalho contínuo com dados do mundo real está agora confirmando isso. Quando são realmente conduzidas, diz ela, as baterias EV “envelhecem graciosamente. Muito graciosamente”.
Tal como os humanos, ela observa: “Quando vivemos uma vida com menos stress, vivemos mais”.
Mais uma década… e contando
Então, quanto tempo fazer As baterias EV duram? Ainda é muito cedo para definir um número preciso, porque – como grupo – os carros que já estão na estrada ainda não atingiram o final da curva S, o ponto em que começarão a apresentar quedas massivas de desempenho. Em outras palavras, eles ainda não estão mortos.
Como prolongar a vida útil de uma bateria EV
• Primeiro, o calor é o inimigo. “Se você mora em um lugar como o Arizona ou o Novo México, sempre dizemos às pessoas para tentarem estacionar seus carros na sombra”, diz Liz Najman, da Recurrent. “Se você tem uma garagem com algum tipo de controle climático, é um ótimo lugar para estacionar seu EV.”
• As baterias também não gostam de ficar paradas nos limites extremos de sua capacidade, totalmente vazias ou cheias. Portanto, para a condução diária, Najman recomenda manter as baterias em algum lugar mais próximo do meio – talvez até 20% e carregar até 80% – e carregar apenas 100% antes de uma viagem.
• O carregamento rápido também é prejudicial para as baterias. Pesquisa da Geotabuma empresa de gestão de frotas, sugeriu que o carregamento rápido frequente é o maior factor de stress que leva a uma degradação mais rápida do que o normal. “Faça um carregamento lento de vez em quando”, sugere Onori. “Isso pode ajudar.”
Enquanto isso, a tecnologia das baterias continua melhorando. Os EVs mais antigos, como o Modelo S de Hajjar, podem não ser o melhor indicador de quanto tempo os EVs mais novos irão durar. Os sistemas de software para gerenciar baterias tornaram-se mais sofisticados. Muitos EVs novos usam uma bateria química diferente – fosfato de ferro-lítio ou LFP – que dura ainda mais do que as baterias de íon-lítio.
Como diz Stephanie Valdez-Streaty, que segue as tendências de EV da Cox Automotive: “Essas baterias são construídas para durar mais que os carros”.
E há mais um problema quando se trata de descobrir o fim da vida útil de uma bateria EV normalmente envelhecida. Eles não morrem abruptamente, como um motor velho desligando. É mais que o alcance deles diminui; eles só conseguem manter energia suficiente para viagens cada vez mais curtas. Em vez de pagar por uma cara substituição de bateria, alguns proprietários de EV podem simplesmente tolerar essa limitação.
Thomas McVeigh, de Ontário, Canadá, dirige um BMW i3 2014. Esse veículo não tinha um alcance impressionante, mesmo quando era novo, e agora só consegue percorrer cerca de 90 quilômetros com uma única carga no inverno. Mas ainda parece ótimo. É agradável dirigir. Isso o economiza gasolina. A manutenção é extremamente barata para um veículo de 12 anos, e especialmente para um BMW; seu único custo real são pneus novos.
Ele está bem com seu alcance reduzido. E ele não está inclinado a colocar o que estima ser uma bateria de US$ 6 mil em um carro antigo. Em vez disso, talvez ele passe isso para o filho. “Os adolescentes geralmente não fazem viagens longas”, diz ele.
Ou talvez ele guarde para si mesmo, afinal. “Quer dizer”, ele diz, “eu adoro aquele carro”.
