Os testes de laboratório subestimaram a vida útil das baterias dos carros elétricos. Os pesquisadores descobriram que dirigir de verdade é benéfico para sua longevidade.
Os críticos dos carros elétricos brandem regularmente o argumento do envelhecimento da bateria como uma espada de Dâmocles.
O seu raciocínio baseia-se numa garantia europeia limitada a 8 anos ou 160.000 quilómetros, interpretada como uma admissão dos fabricantes sobre a vida útil real das baterias.
E funciona, este período de garantia, associado ao elevado custo de uma possível substituição da bateria, alimenta receios sobre a viabilidade económica dos carros eléctricos a longo prazo.
No entanto, estes argumentos baseiam-se em grande parte em dados desactualizados e em testes laboratoriais que, como demonstrado pelo recente estudo do Centro de baterias SLAC-Stanford.
O estudo em questão revoluciona a nossa compreensão do envelhecimento das baterias dos carros elétricos. Os resultados, publicados após dois anos de testes intensivos em 92 baterias de iões de lítio, revelam que os métodos de avaliação tradicionais subestimam significativamente a sua vida útil real.
O paradoxo do envelhecimento dinâmico
Os pesquisadores fizeram uma descoberta contraintuitiva: baterias sujeitas a tensões variáveis típicas do uso diário apresentam Durabilidade 40% maior em comparação com estimativas baseadas em testes de laboratório. Esta melhoria reflecte-se em termos concretos por uma extensão potencial de vida útil de aproximadamente 314.000 quilômetros.
“ Durabilidade 40% maior“
A explicação para este fenômeno reside na complexidade dos mecanismos de envelhecimento das células de íons de lítio.
Os testes padronizados, que utilizam ciclos constantes de carga e descarga, não reproduzem os múltiplos microciclos característicos do uso no mundo real.
Estas variações dinâmicas, longe de acelerarem a degradação como se pensava anteriormente, contribuem para preservar a estrutura interna das células.
Redefinir configurações de envelhecimento
Os dados recolhidos desafiam vários dogmas estabelecidos sobre a degradação das baterias. Notavelmente, picos de aceleração, tradicionalmente considerados prejudiciais, acabam por ter um impacto positivo na longevidade celular. Este fenômeno é explicado por uma melhor distribuição das tensões mecânicas e eletroquímicas nos materiais ativos.
O estudo também identificou uma faixa operacional ideal para a taxa de descarga, localizada entre 0,3°C e 0,5°C. Esta descoberta é particularmente relevante, porque corresponde às condições reais de utilização dos veículos elétricos em circulação.
Nesta janela operacional, o envelhecimento temporal torna-se o fator limitante, superando a degradação ligada aos ciclos de carga-descarga.
Rumo a uma redefinição dos protocolos de teste
Então, o que fazemos agora que sabemos disso? Os métodos de teste de baterias precisam ser completamente repensados.
Os ciclos uniformes de carga e descarga utilizados no laboratório não refletem de forma alguma a realidade.
Uma bateria de carro elétrico experimenta picos diários de potência, fases de repouso, microciclos durante engarrafamentos, cargas parciais – todas situações que influenciam diretamente a sua vida útil. Novos protocolos de teste terão que reproduzir esta diversidade de uso para fornecer previsões confiáveis.
Esta descoberta forçará os fabricantes a rever a sua cópia. Chega de limitações excessivas por cautela: os algoritmos de gerenciamento de bateria agora poderão autorizar cargas mais rápidas e picos de energia, pois agora sabemos que eles não degradam a bateria como pensávamos.
No nível químico, esta é uma grande mudança: variações de uso, longe de desgastar a bateria, permitem uma melhor distribuição das tensões nos materiais e estabilizam as interfaces eletroquímicas. Esse entendimento é uma mudança completa no projeto de futuras baterias – não mais para se destacarem no laboratório, mas para durarem na vida real.
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