Avaliação do Ciclo de Vida Ambiental Comparativa Entre VEs e VCIs (Parte 1/2)

Os Veículos Elétricos (VEs), em combinação com as Fontes de Energia de Baixas Emissões de Carbono oferecem o Potencial Vital para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e a exposição a emissões de gases de escape de transporte pessoal globais. Nisso, todas as opiniões parecem convergir.

Sobre os VEs, especificamente, estou certo de que ainda não consideramos, de um modo exaustivo, tudo aquilo que realmente importa e que precisa ser considerado, a fim de que se possa poiar a tomada de um posicionamento firme, que leve a partida para ações efetivas, plenamente decididas, para o planejamento e desenvolvimento sobre tal assunto. Por isso tentaremos acrescentar, aqui e agora, alguma nova visão sobre tais considerações.

No entanto, de tudo o que já tratamos neste blog sobre Fontes de Energia de Baixas Emissões, se o povo brasileiro, autoridades do Brasil e mesmo a engenharia nacional, ainda tem alguma dúvida séria de que, aqui no Brasil, nós já temos, principalmente se olharmos para o lado da produção, uma matriz energética das mais invejáveis dentre as nações da terra, a oferecer condições positivamente ímpares comparativamente ao resto do mundo, para a implantação dos VEs, a discussão que virá a seguir será improdutiva, desinteressante mesmo.

Portanto, vá para outras postagens e tire, antes, todas as suas dúvidas sobre como realmente é a Matriz Energética do nosso país, e quais são as tendências que ela deverá seguir ao longo desse século XXI, antes de prosseguir por aqui.

Um Clamor no Deserto:

Ao considerar, mais uma vez, os benefícios da (maciça) implantação dos VEs, tanto a nível global como, ainda mais, especificamente no Brasil, lembramo-nos de que é importante buscar responder às todas as preocupações quanto a "Problemática da Mudança". Por causa disso é que vamos tentar lançar um foco de luz crítica novo, em relação àqueles que já foram, anteriormente, usados em outras abordagens aqui neste blog.

De modo algum, uma discussão mais exaustiva das controvérsias relacionadas aos VEs deve ser considerada como um enfado por aqueles que, em si, já carregam um considerável cabedal de valores, princípios e certezas, não apenas com relação a irreversibilidade da direção dos múltiplos caminhos paralelos das cadeia de produção e de utilização, que devem e serão seguidos a nível global sobre os VEs mas, também, quanto à urgência necessária às tomadas de decisões e de ações, proporcionadas pela noção de oportunidade que ora se presenta, em especial para o Brasil, em participar e envolver-se de modo geral, nessas cadeias.

Antes, isso deve ser tido como uma necessidade e, mesmo como um grato prazer por, no mínimo, sentir nos, também, mais do que, simplesmente, participantes e, sim, deveras envolvidos nessa fase da história da vida humana e do desenvolvimento das ciências naturais e suas tecnologias aplicadas.

Politicamente falando, acredito que, mais do que nunca, o brasileiro precisa apegar-se à necessidade de incrementar o seu senso crítico perspicaz próprio e cuidar para que não seja, mais uma vez, desviado das boas oportunidades que as crises, inerentemente, costumam oferecer, e que nós costumamos perder, por falta de aproveitamento oportuno. Imitando a fala do personagem "Sr. Omar" do seriado "Todos Odeiam o Chris": ... trágico, ... trágico!

Que não se espere que possamos ser compelidos, ou mesmo, motivados por forças competitivas do jogo do poder em qualquer nível, externas a nós mesmos, para tomarmos decisões e partirmos para ações concretas, no que concerne a sermos favoráveis a nós mesmos, pois, como sempre foi e será, tais forças estão comprometidas apenas com o seu próprio proveito e lucro e, quem não usa bem as oportunidades que se lhes apresenta, no tempo adequado para elas, fatalmente será usado por outros diante delas.

Muitas das criticas negativas aos VEs e suas cadeias de produção e de utilização, que tenho visto expostas, direcionadas ao Brasil e focadas sobre o Brasil, até o presente momento, por mais que se façam travestidas de sérias, responsáveis e bem intencionadas, até mesmo por que elas costumam apresentam-se calcadas em Critérios Corretos, chegam a resultados e conclusões totalmente inconsistentes e errôneos, o que as tornam sugestivas pedras e tropeço.

Tal sucede porque, em muitos casos (eu creio), talvez elas mascararem interesses não revelados, relacionados a eventuais riscos de que, uma posição inteligente e concreta assumida e desenvolvida  por nós brasileiros, possa vir a trazer, efetivamente, novos elementos de diferencial competitivo dentro do mercado, coisa indesejável da parte de tais interesses.

Assim, mesmo preferindo buscar as informações mundo afora, até pela carência de encontrá-las por aqui, eu prefiro cavocar arduamente atrás delas, do que esperar que elas, simplesmente, venham prontas até mim, de modo que, tratando-se do contexto dos VEs, mesmo não descartando avaliar coisa alguma, eu desconfio, sistematicamente, como suspeitas, de tudo que me chega pronto, principalmente quando se trata notificações originadas de Empresas de Consultorias Internacionais, quanto entregues gratuitamente, por mais respeitáveis que se apresentem.

De modo algum isso será confundido com xenofobia e preconceitos, haja vista que é apenas um ajuste de sintonia com a realidade do mundo comercial, atitudes esperadas de um povo, e não apenas de seu governo, que almeja o respeito e o reconhecimento internacional.

Muitos estudos, incluindo o enfoque das apresentações sobre VEs que já tratamos neste blog até aqui, de uma maneira geral, têm-se centrado na "Fase da Utilização" dos VEs, fazendo comparações entre eles e outras opções de transporte.

Estou entendendo agora, que contra essa questão, os argumentações adversas que se apresentam, tanto aqui quanto, ainda, mundo afora, tendem a se esgotar mais rapidamente. Todavia, quanto a "Fase da Produção" de veículos automotores, está também é significativa quando se comparam VEs e VCIs (Veículos a Combustão Interna). É sobre isso, então, que buscamos explorar e ir ao embate, agora nesta postagem.

Óbvio que eu não teria muito a dizer, se procurasse me basear tão somente em resultados de experimentações feitas em solo da Terra Brasilis sobre tal assunto pois, é fato que, comparativamente a outros países, sejam os mais arrojados e expertos, ou mesmo os ditos "emergentes", como nós, muito pouco se em feito de prático (e mesmo teórico) por aqui.

Além disso, de modo mesmo assustador, desgraçadamente, até quanto a isso e em permeio ao pouco que se faz, temos visto ocorrem alguns perturbadores e absurdos casos de fraudes econômica, onde grupos de aproveitadores dementes vem buscando tirar aproveito desse momento para a rapinagem, causando, ilicitamente, algum ganho próprio e, maculando, de forma cruel, um assunto tão importante, delicado e crucial para todos nós.

Não, eu não vou tratar aqui, acerca de tais casos, apenas faço menção deles porque, infelizmente, como pesquisador, bem sei da sua recente existência e, não é por temor algum que deixo de fazê-lo mas, por saber que, par mim, seria um grande desprazer tal lida e, também, por acreditar que é totalmente improdutivo para a minha participação na causa em questão, tratar deles.

Talvez nem devesse mencionar, se não fosse pelo bem de ressaltar apenas o seguinte: fiquemos, também, todos nós, espertos como as raposas, quanto a tais coisas e, oremos para que os nossos poderes constituídos possam fazer a sua parte, por manter a nossa estrada rumo aos VEs (desde já mais do que vencedora), limpa dessa imundice!

Também, dentre aqueles que tem a intenção de defender a causa dos VEs, a nível global, existe falta de noção e de correção quando, sem maiores precauções, saem apregoando notícias fantásticas do tipo "Novas baterias de íons de lítio duram 10 vezes mais e carregam 10 vezes mais rápido", as quais não têm o menor fundamento técnico e tecnológico e acabam por fazer o efeito reverso, trazendo descredito à causa.

A tecnologia do transporte de íons de lítio começou de modo empírico e, em finais dos anos 60 e início dos anos 70, existiram inúmeras investigações exploratória dessa descoberta visando aplicação sobre baterias de lítio, através do qual o Prof Jűrgen O. Besenhard, na U.T. de Munique, se tornou o pioneiro em trazer uma interpretação e compreensão dos fenômenos complexos envolvidos.

Desde que a intercalação de lítio reversível em grafite e a intercalação de lítio em óxidos catódicos foi descoberto na década de 1970 por Besenhard, propondo aplicações de células com alta densidade de energia, como a decomposição do eletrólito e a co-intercalação do solvente no grafite eram, ambos, inconvenientes graves para um Ciclo de Vida longo para a bateria, somente em 1991, depois de dúzias de outras pesquisas mundo afora, foi que a Sony e a Asahi Kasei conseguiram lançar a primeira bateria de lítio-íon de aceitação comercial.

De lá para cá, mesmo passados mais de 20 anos, as novas baterias de íons de lítio ainda não duram 10 vezes mais e nem se carregam 10 vezes mais rápido. Todavia a tecnologia está longe da estabilidade por esgotamento, e a evolução paulatina ainda continuará ocorrendo por um longo tempo, cada vez mais sob a direção de princípios de sustentabilidade e de menor malefício ao meio ambiente.

No entanto é preciso entender o seguinte: se continuamos desfrutando e desejando desfrutar das tecnologias, devemos estar conscientes de que todas elas, por serem coisas extra-naturais, não poderão, de modo algum, serem medidas como benéficas ao meio ambiente e que, comparativamente, somente podemos apontar, alternativamente, tecnologias menos maléficas,  umas em relação a outras, para não incorrermos em falsidade e hipocrisia, típicas de ocorrerem quando se oculta interesses meramente comerciais.

Reciclar é sempre necessário mas, também pode, ainda, não ser o suficiente. Se for para nós vivermos na Terra, seja por mais 1000, por mais 100 ou mesmo por apenas mais 10 anos, de modo algum podemos continuar a fazê-lo, da forma como persistimos em fazer até aqui! Por isso, eu sugiro uma aulinha básica sobre "A História das Coisas", antes e prosseguirmos.

Avaliando uma Nova Visão: O Ciclo de Vida Ambiental Comparativo entre Tecnologias (Focado na Fase de Produção de Veículos de Mobilidade Pessoal):

Uma recente publicação relacionada a um estudo realizado no âmbito do Programa de Ecologia Industrial do Departamento de Engenharia de Energia e de Processos da Universidade Norueguesa de Ciências e Tecnologia (NTNU), cujo linque se encontra no final desta postagem e cujo título principal (traduzido) é o mesmo que eu emprestei para esta postagem, desenvolveu e forneceu um inventário transparente do Ciclo de Vida dos VEs e dos VCIs e aplicaram o tal inventário para avaliar VEs e VCIs, sob uma série de categorias de impacto.

Neste estudo, eles concluíram uma coisa bastante obvia: que os VEs alimentados pela oferta mista atual de eletricidade na Europa oferece uma redução de 10% para 24% no Potencial de Aquecimento Global (GWP⁽¹⁾) em relação ao veículos convencionais a diesel ou a gasolina, assumindo uma Vida Útil de 150.000 km, igualmente para ambos os tipos de carros. 

Sobre os números envolvidos nessa conclusão, o artigo afirma que, os resultados são sensíveis a pressupostos relativos à fonte de energia elétrica, à fase de utilização do consumo de energia, ao tempo de vida do veículo, e às programações de substituição da bateria.

Então eu convido o leitor que se sentir desinformado, a ver nas notas, ao final desta postagem, a respeito da medida relativa do GWP e, mantenha clara e firmemente em sua mente que, estaremos falando (e ouvindo falar) em termos custos ambientais ou sacrifícios ecológicos e, não, em termos de custos monetários ou sacrifícios financeiros.

No entanto, e, é ai que eu quero focar, eles concluíram que:

Os VEs apresentam um potencial para aumentos significativos de toxicidade humana, a ecotoxicidade da água doce, eutrofização da água doce, e os impactos de esgotamento de metal, em grande parte proveniente da cadeia de fornecimento de veículos.

Para justificar a afirmativa acima, eles dizem o seguinte:

Os Impactos de Produção são mais significativas para os VEs do que os para os VCIs, assumindo uma vida do veículo de 200,000 km, exageramos os benefícios de GWP dos VEs para 27% a 29% em relação a veículos a gasolina ou para 17% a 20% em relação a veículos a diesel.

Já, uma suposição de 100.000 km de vida diminui o benefício de GWP dos VEs de 9% para apenas 14% no que diz respeito aos veículos a gasolina e implica em uma diferença insignificante com relação ao de um veículo diesel.

Melhorar o perfil ambiental de VEs requer o engajamento em torno da redução dos impactos da cadeia de abastecimento da produção de veículos e promover fontes limpas de eletricidade na tomada de decisões sobre infra-estrutura de eletricidade.

Vamos, agora, parar para racionalizar um pouco sobre aquilo que nos dizem os noruegueses Troy R. Hawkins, Bhawna Singh, Guillaume Majeau-Bettez e Anders Hammer Strømman, a fim de buscarmos captar com exatidão, o significado daquilo que eles nos pretendem fazer entender:

Quando eles dizem: "promover fontes limpas de eletricidade na tomada de decisões sobre infra-estrutura de eletricidade", isso é algo que se liga a qualquer uma das duas Fases, tanto a Fase de Utilização dos VEs, quanto a Fase da Produção deles.

É evidente que aquilo que afeta a Infra-estrutura de eletricidade, interferirá, tanto com a energia que move os meios de produção, incluindo ai, ambas as inteiras cadeias da produção, tanto a cadeia da produção da indústria automobilística (VCIs), quanto a cadeia da indústria eletro-automobilística (VEs), bem como, ainda, interferirá com a energia que abastecerá os VEs durante toda a sua vida útil efetiva.

Quando um produto é alvo de julgamento (VEs), sendo um julgamento por comparação, aquele produto que é utilizado como referência (VCIs), automaticamente, também estará em julgamento. Não se pode tomar um parâmetro e, fazendo-o variar de valor, olhar apenas para como isso afeta o produto alvo: a mesma consideração deve ser levada em conta para o produto referência.

Esse é o Bom Princípio da Equidade, que consiste na adaptação da regra existente à situação concreta, observando-se os critérios de justiça e igualdade. Pode-se dizer, então, que a equidade adapta a regra a um caso específico, a fim de deixá-la mais justa. Ela é uma forma de se aplicar o Direito, mas sendo o mais próximo possível do justo para as duas partes.

Asim, em termos de GWP associados Fase da Produção, ou seja, às cadeias de produção, por apenas promover fontes limpas de eletricidade, isso trará melhoria para o GWP dos meios produtivos em geral e, a princípio, igualmente, para ambas cadeias de produção, tanto a dos VEs, quanto a dos VCIs, pois, ambas. dependem igualmente do uso de eletricidade nos seus processos produtivos.

A menos que se especifique detalhes de ambos os processos produtivos, que apontem para diferenças alguma diferença considerável na quantidade de energia elétrica utilizada em cada uma das cadeias de produção, que justifique pensar o contrário do pensamento racionalizado acima, ele deve prevalecer.

Já, para a Fase de Utilização dos VEs, ai sim, promover fontes limpas de eletricidade na tomada de decisões sobre infra-estrutura de eletricidade, se torna, de modo evidente, um fator exclusivamente preponderante, a favor dos VEs na melhoria do GWP, pois eles consumirão energia elétrica por toda a sua vida útil, seja essa vida de 100.000 km, ou de 150.000 km ou ainda de 200.000 km.

Todavia, promover fontes limpas de eletricidade na tomada de decisões sobre infra-estrutura de eletricidade, é algo pouco relevante para fase de utilização dos VCIs.

É obvio que a eletricidade também está envolvida na produção dos combustíveis automotivos mas, a melhoria de GWP seria pequena pois, o peso da energia elétrica consumida para se produzir tais combustíveis é pequeno se confrontado com aquele que ocorre quando a energia elétrica é diretamente consumida na tração da mobilidade, em vez dos combustíveis.

Assim, se a avaliação dos noruegueses sobre melhoria de GWP, já é em algo favorável (ou no pior caso, conduz a um empate técnico, como é o caso do embate com o diesel) aos VEs, mesmo atualmente, antes de conseguirmos promover fontes limpas de eletricidade na tomada de decisões sobre infra-estrutura de eletricidade e mesmo considerando o pior caso de vida útil, que seria de apenas 100.000 km para os VEs.

Lembrem-se que a tecnologia dos VCIs já está em desenvolvimento a 137 anos, quando os motores a vapor, que queimavam o combustível fora dos cilindros, deram lugar aos motores de combustão interna, que  queimavam combustível no interior do cilindro, a princípio uma mistura de ar e gás de iluminação. O ciclo de 4 tempos foi utilizado com êxito pela primeira vez em 1876, num motor a combustão interna construído pelo engenheiro alemão conde Nikolaus Otto.

Quanto aos VEs, apesar deles já estarem entre os primeiros automóveis e, mesmo antes da preeminência dos motores de combustão interna, automóveis elétricos rodavam nos  EUA, no início de 1900, produzidos pelas companhias Baker Electric, Columbia Electric, Detroit Electric, correspondendo a cerca de 28% dos carros em circulação. VEs eram tão populares que, até mesmo o ex-presidente Woodrow Wilson, e seus agentes do serviço secreto, rodavam por Washington DC em seus Milburn Electrics, que, segundo contam, cobriam cerca de 60 milhas por carga.

Todavia, a verdade, é que as tecnologias envolvidas nos VEs, principalmente a da bateria, não estava pronta por aquela época. Não havia principalmente, uma durabilidade satisfatória dela, e depois, ainda a potência específica e a energia específica viriam a ser, relativamente, ainda mais insatisfatórias, comparativas as VCIs, que logo se tornaram muito potentes e de longa autonomia e, com isso, os VEs se recolheram ás trevas da civilização.

Todo o século XX teria passado em branco para os VEs, caso não fosse uma experiência industrial e comercial, traumática e surreal que entrou para a história, começando na Califórnia, em 1996 e terminando em amontoados de ferro velho em 2003. Salvo bolhas intermitentes, os VEs só vieram renascer mesmo, como produção em série firme, no final de 2010, com o Nissan LEAF.

Assim, podemos verificar que VEs e VCIs, estão em concorrência direta a mais de um século e, fatalmente, quando ocorre de um deles se tornar preeminente, o outro tende a entrar em profunda depressão e sumir da praça (esse é o anuncio de tragedia mais temido para os VCIs). VEs e VCIs são de tal forma antagônicos que, mesmo o bom princípio da equidade anteriormente explicado, pode vir a se tornar uma questão dúbia, dentro de uma Conclusão de Avaliação de Ciclo de Vida.

Tal qual informaram corretamente os noruegueses quanto ao embate entre os VEs e VCIs, no que concerne às melhorias sobre o GWP, na Fase de Utilização dos mesmos:

• Para os VEs, é melhor que se considere uma vida útil de tempo o mais longos possíveis, pois, assim, aumenta-se o tempo ele terão para consumir a energia mais limpa da eletricidade,  ao invés de combustíveis (obviamente que, tendo como desejado, que a eletricidade não seja gerada as custas de combustíveis), enquanto que;

• Para os VCIs, ocorre justamente o contrário, ou seja, convém que considere uma vida útil de menor tempo.

Se conduzirmos tais raciocínios aos seus extremos, em suma obteremos o seguinte:

• Convém aos VEs, não apenas que eles sejam usados mas, que o sejam pelo maior tempo possível, de preferência "até não aguentar mais" ou, se possível fosse, ad infinitum, ao passo que;

• Convém aos VCIs, por sua vez, que eles sejam usados o pelo menor tempo possível, ou seja, se possível, não usar por tempo algum.

Agora eu posso relaxar e gozar: k kk k k kkk kk kk kkkk kk kk ...

Eu precisei conduzir os raciocínios, via lógica, para estes extremos, para que vocês pudessem ver que, tais interpretações absurdas, sobre dados, são mesmo possíveis, principalmente quando se pretende conduzir uma avaliação de uma maneira tendenciosa.

Você ainda deve considerar como desagravo, o fato de que eu cheguei aos absurdos pela via da lógica, enquanto muitos opositores dos VEs expõem como evidentes e lógicos, sentenças que propõem absurdos, obtidas das maneiras mais estapafúrdias.

Isso vem ocorrendo, inclusive, com muitas postagens ma Internet baseadas nesse mesmo artigo do Programa de Ecologia Industrial do Departamento de Engenharia de Energia e de Processos da Universidade Norueguesa de Ciências e Tecnologia (NTNU) que estamos apreciando. Dele se tem derivado falácias, contendo apenas algumas poucas argumentações absurdas, que finalizam em conclusões totalmente inconsistentes e errôneas e, sem maiores avaliações, ou mesmo explicações, induzem ao erro.

Bom, filosofias a parte, vamos aos fatos, o que será que os noruegueses encontraram na cadeia de suprimento da produção dos VEs que justifique aquelas estranhas e pesadas afirmativas que eles fizeram:

• Os Impactos de Produção (sobre o GWP, obviamente) são mais significativas para os VEs do que os para os VCIs;

• Os VEs apresentam um potencial para aumentos significativos de toxicidade humana, a ecotoxicidade da água doce, eutrofização da água doce, e os impactos de esgotamento de metal, em grande parte proveniente da cadeia de fornecimento de veículos.

Em resumo, eles afirmam claramente que, o processo de fabricar um VE é mais poluente, mais danosos o meio ambiente, do que o processo de se fabricar um VCI.

Mas, exatamente, de que parte do cadeia de fabricação dos VEs vem essa poluição e esse dano? Qual (ou quais) processo de produção é danoso ao meio ambiente ao ponto de prover um diferencial negativo considerável aos VEs, no que concerne ao GWP? Creio que isso só possa ser originado nos processos de fabricação de alguma das Partes de Eletroeletrônica do Sistema de Tração pois, no retante que existe, um carro é tal qual o outro carro.

Bem, de fato, parece que é exatamente por ai que o relatório do pessoal da NTNU tentara explicar esse diferencial. Isso começa a ficar claro quando eles fazem uma citação: "Em particular, a produção de equipamento eletrônico requer uma variedade de materiais, o que representa um desafio para a reciclagem e levanta preocupações sobre a toxicidade (Johnson et al. 2007)", e mencionam outros estudos que consideram a produção de bateria e / ou  de EV explicitamente, em níveis variados de detalhe e transparência.

Os resultados destes estudos, em geral, são apresentados como pontos Eco-Indicatores e são baseados em estoques confidenciais. A Daimler AG apresentou em 2009 os resultados de um estudo comparativo entre duas versões e um mesmo carro, uma versão híbrida e a outra VCI, a partir de uma perspectiva de LCA (Life-Cycle Assessment) completa. Este seria, provavelmente, o Inventário do Ciclo de Vida (LCI - Life-Cycle inventory), mais completo de um EV, no entanto, ele é para um híbrido, em vez de um VE puramente elétrico.

Obviamente que estamos interessados mesmo em VE puramente elétrico e, desejosos de compreender por que a cadeia e produção deles é danosa ao meio ambiente. Todavia, vamos antes abrir um parentese para entender um pouco sobre o conceito de LCA (Life-Cycle Assessment).

O Básico Sobre o Sistema de Tração de Veículos Elétricos

Inversores, Conversores e ainda os Retificadores são, todos, classificados genericamente como Conversores Estáticos, que são circuitos de Eletrônica de Potência que controlam o fluxo de energia elétrica entre uma fonte e um consumidor, operando na mudança do valor da tensão elétrica (medida em Volts, unidade representada pela letra V) e / ou da forma de onda atual da fonte de energia por meio de uma sequência de comutações aplicadas a Componentes de Eletrônica de Potência  denominados Interruptores Estáticos(1).

Os Inversores e os Conversores são ambos dispositivos (Módulos de Circuito Eletroeletrônicos) distintos e independentes, mas que são adequadamente combinados por meio de interligação de cabos elétricos, a fim operarem no gerenciamento da energia, tanto para a finalidade de realizar a tração das rodas, quanto para realizar a recarga da bateria de Veículos Híbridos e Veículos Elétricos (VEs).

Ambos dispositivos são baseados numa arquitetura definida em dois blocos:

1. Bloco do Circuito Principal (eletrônica de potência);
2. Bloco do Circuito de Controle (microeletrônica).

Os Circuito Principais deles são dotados de certos arranjos específicos, tendo em comum o emprego de Componentes de Eletrônica de Potência (Interruptores Estáticos), podendo, assim, transportar correntes elétricas de valores relativamente elevados. No âmbito de um sistema de transmissão elétrico de um VE (Veículo Elétrico), os Inversores e os Conversores, como veremos, podem trabalhar individualmente ou em conjunto.

O Inversor:

A princípio, um Inversor é um dispositivo que converte energia elétrica proveniente de uma fonte de CC (Corrente Contínua) para CA (Corrente Alternada), que pode ser usada para acionar um dispositivo de CA como, por exemplo, um Motor Elétrico.

Ao contrário da energia elétrica CC, que se caracteriza por ter uma polaridade definida e, muitas vezes, até mesmo de valor constante, a CA se caracteriza por alternar sucessivamente de polaridade no longo do tempo.

A quantidade de vezes que se alterna a polaridade da energia elétrica CA em uma unidade de tempo é denominada de frequência. Por exemplo, a rede elétrica acessível por meio de uma tomada em uma residência é uma CA que alterna de polaridade 60 vezes por segundo, ou sejam, com frequência fixa de 60 Hertz (Hz).

Deste modo, um motor elétrico alimentado por esse tipo de energia elétrica CA de frequência fixa terá velocidade também fixa. Já, o Inversor de um VE entregará ao motor (de alto rendimento e alto desempenho), uma CA de frequência variável em função do acionamento do pedal de aceleração do VE, de modo que ele possa variar de velocidade.

Assim, por entregar a correta dosagem de energia, a uma determinada frequência, o Inversor controla tanto o Torque e quanto a Velocidade do motor elétrico e, por conseguinte, determina o comportamento de condução.

Todavia existe, ainda, uma outra diferença entre a energia elétrica disponível na instalação elétrica de uma residência e a energia elétrica entregue pelo Inversor de um VE: nas residências a CA é do tipo monofásica ou bifásica (em ambos os casos, emprega apenas dois fios para ligação), ao passo que na saída de um Inversor temos CA do tipo trifásica (empregando, no mínimo, três fios para ligação).

Independentemente de se o motor empregado no VE é do tipo CA assíncrono, ou CA síncrono ou mesmo CC sem escovas, o inversor sempre funcionará de uma forma bastante semelhante: recebendo em sua entrada a alimentação CC a partir de uma bateria e entregando CA Trifásica ao motor.

Todavia, não apenas o Inversor aciona o motor elétrico mas, quando um VE está freando, o seu motor não deve mais estar tracionando as rodas, assim, o Inversor deixa de entregar energia, deixando de acionar o motor.

Neste momento ocorre que, a energia proveniente do movimento inercial que está sobre as rodas, força o motor a girar junto com elas, fazendo com que o motor se comporte como um Gerador de Energia Elétrica.

É por esse motivo que, tecnicamente, o termo "Motor" não é o mais adequado para se empregar quando se refere ao equipamento, sim, "Máquina Elétrica", de modo que, a Máquina Elétrica se comporta como um "Motor", quando estivermos operando o VE no modo "tração" e, a mesma Máquina Elétrica se comporta como um "Gerador", quando estivermos comandando o VE para a frenagem.

Quando estamos acionando o pedal de freio de um VE, com a Máquina Elétrica se comportando como um Gerador, é por meio do Inversor, também, que se pode captar a energia gerada, que é liberada pela máquina elétrica. Assim, o Inversor é, de fato, um dispositivo bidirecional. A esse processo chamamos de Frenagem Regenerativa.

Na operação de frenagem, a energia vinda das rodas, forçando a máquina elétrica girar e gerar energia, que é captada pelo Inversor, é reconduzida de volta para a bateria, o que resulta em acrescentar à bateria alguma carga elétrica extra. A isso chamamos realimentação.

É verdade que um VE tem, também, freios hidráulicos que atuam nas rodas, em geral freios a disco com sistema ABS mas, é também a realimentação da energia da frenagem regenerativa que ajuda o VE a parar e, é por isso que, em geral, ele executa um transiente de parada de um modo até mais consistente do que os veículos convencionais, ao mesmo tempo em que está provendo reconversão com reaproveitamento da energia cinética para elétrica.

Como resultado, a autonomia de um VE está diretamente relacionada, também, com a boa eficiência do seu inversor principal, tanto quando o VE opera no modo tração, quanto quando ele opera no modo de frenagem regenerativa.

Apesar de todas as partes do Inversor estarem encapsuladas em um mesmo invólucro metálico que protege e refrigera os seus circuitos eletrônicos, o Inversor se divide basicamente em dois blocos:

• Bloco Principal (de eletrônica de potência), que contém um arranjo com Elementos Chaveadores (Interruptores Estáticos), que são os responsáveis por executar a conversão de CC em CA (no modo tração) e CA em CA (no modo frenagem) e transportando correntes elétricas de valores elevadas, da ordem de até 200 a 300 Amperes (A), ou ainda mais nos VEs de maior potência;

• Bloco do controlador (de microeletrônica), que é montado em uma placa circuito impresso integrada, dotada de um Microcontrolador dedicado (em geral de 16 ou 32 bits), que é quem comanda, por impulsos elétricos, a sequência de chaveamentos dos Interruptores Estáticos da eletrônica de potência, de um modo que é concebido para minimizar as perdas de comutação e maximizar a eficiência térmica.

Por causa da operação dos Elementos de Chaveamento da Eletrônica de Potência (Bloco Principal) é que o invólucro metálico do Inversor de um VE precisa ser refrigerado a água. Mesmo dissipando uma potência menor possível nos Interruptores Estáticos, algumas perdas de energia ainda existem e considerando a corrente elevada que é transportada por eles, as perdas são convertidas em considerável calor sobre eles, que precisa ser arrefecido, caso contrário causaria sobreaquecimento e danificaria tais componentes.

Inversor da Bosh para Veículos Elétricos Híbridos

As tarefas pertinentes ao controlador do Inversores incluem ainda funções de proteção:

• Ele protege o próprio Inversor contra sobretensão, contra sobrecorrente e contra sobre-aquecimento;

• Protege o motor contra  sobrecarga e sobreaquecimento;

• Protege ainda a bateria de sobrecarga de tração, durante a aceleração, e de sobretensão durante a regeneração.

Além de sinalizar falhas, armazenar parâmetros variáveis ​​em sua memória não-volátil, permite fazer diagramas de tempo de sinais internos e várias outras funções úteis de menor relevância.

As montadoras de VEs Elétricos Puros parecem não estar interessadas em vender os seus Inversores Principais, separadamente, a parte do VE. No entanto, Inversores menores, para ser usados em sistemas extensores de autonomia em Veículos Híbridos, ou mesmo como Inversores Principais para VEs puros de pequeno porte, já podem ser comprados diretamente de fabricantes de dispositivos de eletrônica de potência tradicionais, como a Bosh, a Hitachi e a Siemens.

O Conversor:

Mais propriamente chamado um Conversor de Tensão ou Conversor CC/CC, o dispositivo altera o nível da Tensão Elétrica de uma fonte de energia elétrica, seja por elevá-la, ou seja por reduzi-la, que é entregue em sua saída.

Os conversores CC/CC são aplicáveis onde a fonte de alimentação disponível é em CC, proveniente, por exemplo, de um Retificador(2) sem controle, dotado apenas de diodos, ou de um banco de baterias de tensão fixa e a carga a ser alimentada necessita de uma tensão CC regulada diferente daquela da fonte, ou mesmo de uma tensão CC que possa ter o seu valor médio variável.

Semelhantemente ao que ocorre no Bloco Principal (de Eletrônica e Potência) do Inversor, a maneira mais eficiente e simples de se manobrar e manipular valores elevados de potência em CC é, também, por meio do emprego de um arranjo de Interruptores Estáticos. Dizemos que os Elementos desses arranjos operam em Comutação (chaveamento).

A tensão CC fixa pode convertida em uma tensão CC variável ou regulada, através das técnicas de Modulação de Largura de Pulso (PWM), produzindo pulsos que irão comandar Elementos de Chaveamento. É amplamente compreendido que, tal método, provê perdas mínimas de energia no processo e conversão e isso ocorre por um principio bastante elementar:

Operando em comutação, as Chaves (Interruptores Estáticos), tais como idealmente consideradas, apresentam apenas dois estados estáveis:

• Condução: a corrente elétrica que flui pela chave é grande, porém a tensão sobre ela é nula, implicando em potência dissipada na chave (perda) também nula;

• Bloqueio: a tensão que se apresenta entre os terminais da chave é considerável, porém a corrente por ela é nula, implicando em potência dissipada na chave (perda) também nula.

Isso é uma consideração ideal mas, na prática do mundo físico real dos Interruptores Estáticos, nós não conseguimos atingir tal perfeição e alguma perda sempre existe.

Obviamente este tipo de regulação não é uma regulação contínua, mas sim pulsada (chaveada). No entanto, a frequência dos pulsos utilizados para a comutação das chaves é muito alta, o que resulta em Períodos de Comutação de tempos bastante curtos (pois, aumentando a quantidade de pulsos por unidade de tempo, diminui-se o tempo de duração de cada pulso).

Dada a característica de Armazenadores de Energia dos elementos que recebem a energia (elemento que é denominado Carga) vinda do Conversor de Tensão, presentes na maioria dos casos práticos, que são aplicações que alimentam cargas como os motores e as baterias, os quais apresentam Constantes de Tempo grandes, então a própria carga acaba atuando como um filtro, extraindo da tensão instantânea que lhes é aplicada, o seu valor médio, que é praticamente constante.

Tanto motores quanto baterias são ambos cargas armazenadoras de energia. Os motores armazenam energia no campo magnético que é produzido pelos seus enrolamentos (bobinas) e as baterias, por seu turno, armazenam energia em campo elétrico e, as Constantes de Tempo são inerentes aos processos de carga / descarga dessas energias nas cargas armazenadoras.

Existem alguns diferentes tipos de Conversores de Tensão, dentre eles três são mais comuns:

• Conversor abaixador ou conversor buck (step-down), que diminui a tensão;
• Conversor elevador ou conversor boost (step-up), que aumenta a tensão;
• Conversor abaixador-elevador ou conversor buck-boost combinado;

A utilização mais comum de um Conversor de Tensão é o de tomar uma fonte de tensão relativamente baixa e elevar essa tensão para o trabalho pesado de cargas com um elevado consumo de energia, mas também podem ser bidirecionais, sendo utilizados no sentido inverso, para reduzir a tensão. Os Conversores CC/CC empregados nos VEs são do tipo Bidirecional.

Apesar de haverem esforços no sentido de tentar de uniformizar a Tensão Nominal das Bateria dos VEs, o fato é que elas são  tecnologia especifica, ou seja, valor da tensão nominal das baterias dos VEs varia de carro para carro e depende do arranjo de de ligação entre células de bateria em cada módulo e do arranjo de ligação entre os módulos e mesmo da tecnologia química especifica das células da bateria de íons de lítio que é empregada.

No entanto as experiências das empresas envolvidas na produção dos VEs têm revelado que o nível da tensão nominal adotado par a bateria afeta, também, na performance dos veículos, o que tende a levar, pouco  pouco, à baterias de valores de tensão nominal quase padronizados. Em geral, as células de íons de Lítio que compõem os módulos prismáticos das baterias apresentam tensão de 3,6 Volts a 3,8 Volts e, tentando generalizar, os pacotes de baterias dos VEs apresentam tensão nominal total de 340 Vcc a 400 Vcc.

Também generalizando, os motores CA empregados nos VE operam com tensões nominais maiores, algo na faixa de 400 V a 650 V. Por outro lado, para permitir que os VEs tenham suas baterias recarregadas a partir das instalações elétricas presentes nas residencias, é preciso considerar que nestas instalações os maiores níveis de tensão apresentados são de 220 / 240 V nominais, podendo ser ainda, tão somente de 110 / 127 Volts nominais.

Assim, é no ajuste e regulagem destes diferentes níveis de tensão, que os Conversores CC/CC bidirecionais precisam operar, lembrando, ainda que durante a operação, transitoriamente, as tensões das fontes envolvidas podem, ainda, oscilar de valor, afundando ou elevando o seu valor, por um certo intervalo de tempo, enquanto os Conversores operam, automática e rapidamente, no sentido de buscar mantê-las em valores estáveis.

A bidirecionalidade do Conversor em parceria com a bidirecionalidade do Inversor permite a frenagem regenerativa que realimenta corrente de volta para a bateria e, permite inclusive, também, outros atributos interessantes, que é a possibilidade de que a energia contida na bateria do VE (energia em CC) seja devolvida para a rede elétrica de uma residência (energia em CA). Em tese, essa energia reconvertida poderia até ser "vendida de volta" para o sistema elétrico público.

Outro aspecto interessante e muito benéfico, é sobre a operação de carregamento da bateria do VE:

Mesmo considerando o emprego de  carregamentos domésticos, tem-se como requerimentos básicos que os Equipamento de Carregamento de Veículo Elétrico, operando em conjunto com os Retificador / Conversor presentes nos Módulos de Carregadores Embarcado dos VEs, devam, sempre, minimizar o seu impacto sobre qualidade de energia, consumindo corrente com um alto Fator de Potência(3) para maximizar a aproveitamento da energia tomada do sistema elétrico.

Isso é atingido, tipicamente, por se empregar topologias de Correção de Fator de Potência Ativa, pelo emprego de Conversores CC-CC Boost (que aumenta a tensão entregue pelo retificador do carregador embarcado), enquanto a topologia de intercalamento (CA/CC + CC/CC) pode reduzir a ondulação e o tamanho dos indutores necessários.

Também, em um circuito retificador PWM, como os empregados nos carregadores embarcados dos VEs, os chaveadores de potência são comutados em frequências muito mais elevadas do que a frequência da rede de CA, permitindo a comutação instantânea e a correção do fator de potência. Estes retificador PWM, são conhecidos como "buck-boost" PWM.

Olhando para este aspecto, a operação do carregamento dos VEs se comporta muito bem, segundo todas as fontes que tenho consultado, como uma carga que garante um Fator de Potência ≥ 0,95, sem que haja preocupação com a inserção de componentes adicionais, que teriam a função exclusiva de prover compensações para o Fator de Potencia.

Assim, essa arquitetura permite fator de potência elevado, muito próximos daqueles obtidos quando se opera cargas puramente resistiva, lembrando que em circuitos resistivos puros, temos que a Potência Aparente é igual a Potência Ativa, ou seja, a corrente consumida pela carga destina-se exclusivamente a gerar trabalho útil.

Em todos os casos aplicação de Conversores e de Inversores, principalmente aqueles alocados entre a Bateria e a Máquina Elétrica Motora, a Ventilação ou a Refrigeração adequadas são fundamentais para manter os componentes operacionais, e, como tal, a instalação de inversor / conversor em  VEs têm o seu próprio sistema de arrefecimento dedicado (completo com bombas e radiadores), que são totalmente independentes do sistema de arrefecimento do Máquina Elétrica Motora.

Notas:

(1) Exemplos de Componentes de Eletrônica de Potência que denominados como Interruptores Estáticos são Chaves Semicondutoras, tais como o Transistor Bipolar, o MOSFET, os Tiristores SCR, GTO, ou semicondutores de potência de tecnologia híbrida, tais como o IGBT, o MCT e o IGCT;

(2) Um Retificador é também um conversor estático, porém, de arquitetura geralmente bem mais simples do que os Inversores e os Conversores de Tensão. Um Retificador tem a finalidade específica retificação, que é conversão energia elétrica CA em energia elétrica CC e, em aplicações gerais, eles não são dotados de bloco de controle e são apenas unidirecionais, com a energia podendo fluir apenas em uma direção, da fonte CA para o consumidor CC. Todavia, aquele Retificador que é empregado nos Carregadores Embarcados dos VEs em geral é combinado com elementos extra, que lhes dotam de modo de operação bidirecional. Neste caso, é mais conveniente o emprego de termo genérico Conversor ao invés do termo específico Retificador, para denominar este dispositivo;

(3) O parâmetro Fator de Potência (também conhecido como cos φ) indica e quantifica a existência de uma forma de perturbação no sistema elétrico e esta perturbação é caracterizada por defasagem entre as grandezas Tensão e Corrente, que são relativas a energia elétrica que é consumida. A defasagem é característica criada por cargas reativas (indutância e capacitância).

Defasagem entre Tensão e Corrente típica da alimentação CA de cargas reativas.

A defasagem é representada pela amplitude do ângulo de defasagem (φ) e expressa pelo valor do cosseno desse angulo (cos φ) e, do ponto de vista do sistema elétrico, havendo defasagem, quanto maior ela for (em angulo), pior será para suportá-la.

Então, quando um certo tipo de carga produz tais defasagens (Ex: um motor elétrico ligado diretamente a rede elétrica de energia CA, girando em vazio e uma carga altamente indutiva), busca-se por meio de compensações adequadas, reduzir ao mínimo o ângulo da defasagem entre a Tensão e a Corrente.

Quanto mais próximo de zero graus se aproximar o ângulo da defasagem, mais de valor unitário se aproximará o seu cosseno, que é o Fator de Potência (se o ângulo é zero, o fator de potência = 1, coisa que só é obtida quando se opera em CA uma carga, perfeitamente, puramente resistiva).

Veja também:

Freio Regenerativo (Sistema de Recuperação de Energia Cinética)

Os Inversores de Frequência dos Veículos Elétricos

Conversores Bidirecionais Integrados CA/CC e CC/CC para EVs e PHEVs

Harmônicos Gerados por Veículos Elétricos

Sobre Carregamento de Veículos Elétricos

Veículos Elétricos, Carregadores e o Sistema Elétrico Interligado – O que o Chuveiro Elétrico e o Aquecimento a Gás tem com Isso?

O futuro do carro elétrico no Brasil, segundo o professor Paulo Roberto Feldmann (pela ABVE)

Tesla Modelo S - Problemas com Precisão e / ou com Julgamento em Teste ?!?

O caso ficou conhecido como "A Tesla Motors contra o The New York Times", ou ainda como, "Elon Musk (Engenheiro de Produto & CEO Presidente da Tesla Motors) versus John M. Broder (Repórter e blogueiro de Política e Governo no The New York Times)" e foi, sem dúvida, um dos assuntos polêmicos tratados a nível de noticiário do mundos dos VEs, durante todo o mês de Fevereiro/2013 (e um pouco além). 

Eu olhei tudo aquilo, e resolvi esperar um pouco mais, simplesmente observando e avaliando, pouco a pouco, as muitas indagações que se alternavam: Teria o VE Tesla Modelo-S sérios problemas de precisão, ou mesmo de integridade que o comprometesse? Teria o repórter do NY Times, deliberadamente, sabotado o Teste de Estrada que ele fez do Tesla Modelo S? Essas duvidas estiveram em foco, enquanto o caso ainda fervilhava na imprensa especializada. Mas o que foi que, de fato, ocorreu?

Eu, assim como muitos outros interessados sobre assuntos gerais sobre VEs, passei alguns dias lendo e relendo o relatório de John M. Broder sobre um teste de condução do VE Tesla S em estrada (titulado Stalled Out on Tesla’s Electric Highway, ou Travado na Estrada com o Tesla Elétrico), bem como alguns dos outros artigos, dentre uma farta quantidades de artigos, que derivaram em respostas réplicas e tréplicas daquele.

No inicio de Fevereiro/2013, o repórter e blogueiro do jornal The New York Times, John M. Broder, escreveu o seu relatório abordando sobre um Teste de Condução em Estrada do Tesla Modelo S, que apresentou o tal teste como sendo, deveras, uma experiência angustiante para ele.

A publicação do artigo / relatório de Broder sobre o teste, um teste que não resultou nada bem, se concentrou no percurso entre dois novos Postos Superchargers da Tesla, realizado no período de dois dias, e sob o clima frio da Costa Leste dos EUA nesta época do ano, foi compreensivelmente perturbadora, tanto para a empresa Tesla Motors, como para muitos admiradores do carro.

Na verdade, de modo traumático, a publicação foi acompanhada por uma fotografia deslumbrante do VE Tesla Modelo S sendo rebocado sobre um caminhão, depois de esgotar a carga da bateria na última etapa da viagem / teste.

O resgate do  Tesla Modelo S, chegando rebocado em um caminhão na estação Supercharger em Milford, Connecticut

Todavia, em seu blog, a Tesla lançou uma resposta apoiada em gráficos e tabelas, com base em registros de condução, que contestam muitos dos detalhes de artigo de Broder. Nesta postagem de blog, o diretor executivo da Tesla, Elon Musk, usou dados recolhidos a partir dos registros do próprio carro.

Tomando como base os dados de registros que são armazenados durante a condução, a Tesla sugeriu que o Sr. Broder pode ter sabotado o teste de condução, a fim de obter uma história mais provocante e interessante, enquanto mídia sensacionalística.

O relatório de John Broder teve pouco de positivo a dizer sobre o VE Tesla Modelo S. Por outro lado, este mesmo VE, tem atraído alguns ótimos reconhecimentos de revistas especializadas em automóveis, tendo sido, inclusive, cotado como Carro do Ano em uma importante publicação. De acordo com Broder, o carro teria um desempenho de autonomia seriamente inferior ao alegado, ao ser aplicado em tempo frio, ou seja, com o sistema de aquecimento do ambiente interno do carro ligado, consumindo energia.

Sua resenha, devastadora, informou que a bateria descarregaria tão rapidamente, que mesmo que ele dirigisse a uma velocidade irritantemente lenta e com o desconforto do sistema de aquecimento de ambiente interno do carro desligado, o carro acabou por morrer por total falta de energia, ainda antes de chegar a uma das estações Tesla Supercharger e, com isso, Broder foi forçado a chamar um reboque e, deste modo, encerrar o teste prematuramente.

Diante disso, a Tesla parecia estar enfrentando o seu primeiro atoleiro de relações públicas, após uma série de ótimas críticas recebidas. Não obstante o seu preço de luxo, com preço inicial, depois de aplicado o crédito de imposto federal dos EUA de US$ 7.500: 52.400 (versão 40 kW.h); US$ 62.400 (versão 60 kW.h); 72.400 (versão 85 kW.h), 87,400 dólares (versão 85 kW.h, Incluindo sistema propulsor, que provê aceleração 0 a 96,6 km/h em 4.4 s, interior e suspensão atualizados), ninguém havia encontrado tal falha com o veículo, até o teste de Broder.

Já, ao nomear Modelo S seu "Carro do Ano", a Motor Trend escreveu, enaltecendo o VE:

"é um dos mais rápidos quatro-portas da América, já construídos. Ele move-se como um carro esportivo, arisco, ágil e rapidamente responsivo. Mas ele é também tão descomplicado, quanto um Rolls Royce, podendo realizar proezas quase tanto quanto um Chevy Equinox, e é mais eficiente do que um Toyota Prius. Ah, e ele vai extasiar até o manobrista de hotel de luxo, tal como uma supermodelo trabalhando numa passarela de Paris. Sob qualquer ponto de vista, o Tesla Model S é um automóvel verdadeiramente notável ... "

Já, sobre o caso ocorrido, muitos consideraram que foi de importância enorme para o futuro da indústria, o fato adicional, de que em toda a sua história de 64 anos, a Motor Trend concedeu seu prêmio de maior prestígio para 63 veículos movidos por motores de combustão interna. O Tesla Model S foi o primeiro VE a quebrar esse paradigma.

Então, quando o veículo conduzido por Broder no teste, foi criticado "por não exibir com precisão a sua autonomia restante", ao mesmo tempo em que, grosseiramente, apresentava baixo desempenho, muitos comentaristas ficaram surpresos. Ainda assim, a história correu no The New York Times, um jornal diário norte americano, fundado em Nova York rm 1851 (162 anos de idade) e, desde então, continuamente publicado, vencedor de 108 prêmios Pulitzer, modelo de integridade jornalística, com todas as notícias confiáveis.

No entanto a Tesla manteve um registro de dados operacionais daquele VE, enquanto em condução, o que, para eles, mostrava que a história Broder não fazia sentido. Em um post de blog, o bilionário fundador da Tesla Motors, Elon Musk expôs uma série de fatos que contradiziam a versão Broder dos eventos.

Segundo a avaliação destes registros, antes de tudo, em nenhum momento a bateria do modelo S teria ficado totalmente sem carga, mesmo quando Broder chamou o reboque.

Enquanto que, segundo Broder alegou, que ele definiu a velocidade de cruzeiro para 54 mph (87 km/h), e depois foi, finalmente, forçado a reduzir até ao minimo de 45 mph (72 km/h), por outro lado, todavia, segundo os dados de registro que a Tesla colheu, na verdade o carro foi conduzido entre 65 mph (105 km/h) e um limite de velocidade superior a 81 mph (130 km/h), durante a maior parte da viagem.

Ainda segundo os dados de registro, quando Broder, por exemplo, queixou-se de congelamento dentro do carro e alegou que ele teria reduzido a temperatura do ambiente interno, desligando o sistema de aquecimento para economizar eletricidade, e continuar dirigindo, ele de fato a teria aumentado, levando a temperatura da cabine a uma temperatura média de 72 ºF (22,2 ºC), para a maior parte da viagem.

Broder, em uma série de posts, argumentou que ele seguiu as instruções da Tesla, e que o carro, simplesmente, também não lidava com o clima frio do Nordeste dos EUA. Ele também afirma ter testado não apenas o VE Modelo S em si, mas, também a rede de estações de carregamento livres (Superchargers), que a Tesla começou a instalar em todo o país. Assim, é como Broder explica, embora as circunstâncias desconcertantes, tal a de que ele não manteve o carro carregando, enquanto passava a noite em um hotel.

Ainda mais curiosamente, quando ele chegou ao posto da estação Supercharger Tesla em  Milford, Connecticut (depois de dirigir o carro com dificuldade, ele tomou um desvio não planejado pelo centro de Manhattan, para dar uma carona a seu irmão), o mostrador de autonomia indicava "0 milhas restantes." Em vez de ligar o veículo ao carregamento, os dados de registro da Tesla sugerem  que Broder teria dirigido em círculos, por mais de um quilômetro no estacionamento, e o carro ainda não morreu.

Teria Broder intencionalmente tentando sabotar o carro para que ele pudesse ser o primeiro usuário a relatar uma do modelo S? 

O CEO da Tesla, Elon Musk, acusou que a história era falsa, que o Sr. Broder intencionalmente causou a falha do carro, e que as questões de integridade jornalística passaram a estar em jogo. Musk concluiu:

"Quando eu ouvi pela primeira vez sobre o que poderia melhor ser descrito como irregularidades no comportamento de Broder durante o test-drive", ele escreveu, "Eu liguei para pedir desculpas por qualquer inconveniente que ele pode ter sofrido, e eu procurei tranquilizar as minhas preocupações, esperando, simplesmente, que ele tivesse cometido erros honestos. Esse não foi o caso ... Quando os fatos não atendiam sua expectativas, ele simplesmente mudou os fatos."

Além disso, Broder já era conhecido por pessoalmente não gostar de VEs. "O estado do carro elétrico é triste", escreveu ele em março de 2012, "vítima de  expectativas sensacionalistas, fracasos tecnológicos, custos altos e um clima político hostil". Além disso, como um comentarista no Reddit Technology apontou, Broder não é um especialista em carros, mas, sim, escreve extensivamente sobre a indústria de petróleo e oleodutos, como mostra este artigo publicado poucos dias antes do teste do Model S.

Broder, desde então, publicou uma refutação para defender sua história original. Curiosamente, ele confirmou que Musk o ligou para ele, antes que o seu relatório fosse publicado, para pedir desculpas pelo mau desempenho do carro. De acordo com Broder, no entanto, Musk acrescentou que as estações de recarga na Costa Leste devem distar de 140 milhas (225 km), uma em relação a outra, em vez dos atuais 200 milhas (322 km), porque o tráfego e a temperatura ambiente de frio são tanto mais extremas na Costa Leste do que a Costa Oeste.

Ainda em fevereiro, Musk twittou que a Tesla realmente planeja instalar mais Superchargers, prioritariamente na Costa Leste, no futuro próximo, o que fará com que este debate fique, principalmente, ainda mais discutível, e ainda assim, ficam as perguntas.

Sr. Broder e The Times sustentaram que o artigo foi feito de boa fé, e que é um relato honesto do que aconteceu. Eles têm, sob certas medidas, respondido às acusações, ponto por ponto, no blog The Times’s Wheels mas, Musk, e muitos leitores, permanecem insatisfeitos.

Uma conclusão real que podemos chegar aqui, é que chegamos a um momento em que o carro se transformou em um dispositivo complexo, e nós estamos vendo o bem e o mau que vem com isso. 

O Software da Tesla é bom, mas ele pode, de fato, não está funcionando perfeitamente. Isso é comum em produção de softwares, de maneira geral, e a empresa, conscientemente, está emitindo atualizações que corrigem muitos desses problemas (bugs), e este é um mundo novo e estranho para os proprietários de automóveis, mesmo para muitos dos que se lançam, corajosamente, conscientemente, de modo pioneiro, ao emprego dos VEs,

Propositadamente ou não, evidentemente os registros colhidos e avaliados provam que o Sr. Broder, de fato errou, em muitos detalhes de condução, forçou situações negativas e pode mesmo ter mentido, fazendo isso até mesmo a serviço de outros interesses que ele defende. Acredito que ele sequer tenha lido, de antemão, o manual do proprietário, o que é um erro crasso e, isso em si, já demostra falta de um interesse real.

Todavia, algumas falhas de software, principalmente aquelas com eventuais discrepâncias apresentadas entre a autonomia estimada versus a autonomia real, podem mesmo estar ocorrendo de um modo mesmo comprometedor, não apenas no Tesla Model S mas, também, em outros VEs. Eu me lembro de ter lido algo sobre algum relato disso, também no caso do carro anterior da Tesla, o Roadster.

Em geral, projetos de software levam muito mais tempo para amadurecer, do que projetos de hardware, mas isso não torna o software imperfeito, inapropriado para o uso pois, até por que, a perfeição em software nunca é atingida e, muitas vezes, somos nós que acabamos nos adaptando a suas imperfeições, e tornando-os produtivos, apesar das imperfeições.

Creio que deva existir sim, alguma coisa suspeita no sistema, ou no método de detecção de Capacidade Restante da Bateria (ou Estado de Carga, SoC), lembrando que, a informação sobre Autonomia Restante, é estimada a partir dessa informação de Estado de Carga da Bateria.

Um indicador interessante, que evidencia que existe algo estranho no Tesla Model S, pode ser encontrado em uma tabela atribuída a EPA (US Environmental Protection Agency), que pode ser encontrada sob o sub-tópico Electricity vs. hydrocarbon fuel (agora, em Setembro/2014, debaixo do sub-tópico Running Costs) , no tópico da Wikipédia Electric car. 

Essa tabela compara classificações oficiais para a economia de combustível (milhas por galão de gasolina equivalente, no caso de veículos elétricos de plug-in) para 12 (agora, em Setembro/2014, já são 19) diferentes Marcas / modelo de VEs.

Essa tabela nos dá conta de que, é característica geral dos VEs, que eles tenham um rendimento de condução na cidade maior do que o seu rendimento de condução em estradas. Isso costuma ser explicado, pelo maior reaproveitamento da energia, resultado do uso mais frequente da frenagem regenerativa em aplicação em cidade, do que na estrada.

Curiosamente, a exceção a isso, ocorre, apenas, para os carros da Tesla, pois, tanto o Model S com pacote de bateria de 60kW.h, quanto o Model S com pacote de bateria de 85kW.h, são apresentados com números exatamente em oposto aos de todos os demais VEs avaliados ali, tendo o Modelo S um rendimento de estrada, sui generis, maior do que o seu rendimento em cidade. Isso a mim parece estranho! Por que será que isso ocorre? 

(como em setembro de 2014 isso continua, ainda, sendo informado assim, ali naquele site da Wikipedia, a minha pergunta também continua, ainda, pairando no ar, sem que eu tenha encontrado uma resposta)

Como monitorar uma Bateria:

Obviamente que não vai caber aqui, nesta mesma postagem, um artigo completo sobre monitoramento de baterias Li-íons. Isso irá ficar uma uma outra ocasião oportuna, numa postagem específica para este fim.. Todavia, como eu levantei a bola, alguma poucas considerações eu devo fazer.

A detecção da capacidade restante da bateria (ou avaliação do Estadio de Carga) pode parecer algo simples em teoria, mas na prática não o é, e ainda é inerentemente impreciso, baseado na melhor estimativa possível apenas.

Sobre isso, no descritivo de uma determinada patente, cuja criação ele teve participação, e que provavelmente é aquela que se aplica ao caso do Nissan LEAF ainda hoje, o Dr. Shinsuke Nakazawa diz:

"De maneira geral, um sistema de detecção da capacidade restante da bateria inclui quatro seções: uma seção de cálculo da capacidade restante, uma seção de cálculo do "alvo um", e outra seção de cálculo do "alvo dois" da capacidade restante e uma seção de cálculo de capacidade restante revista."

"A secção de cálculo da capacidade restante, configurada para calcular uma capacidade restante da bateria por um processo de cálculo integral, com base num valor obtido por meio da integração da corrente de carga / descarga e da integração  potência de carga / descarga da bateria sobre o tempo.

As seções de cálculo dos alvos um e dois da capacidade restante são configuradas para calcular o primeiro e o segundo alvo da capacidades restantes, e utilizam de processos de cálculo de primeira e de segunda, quando a primeira e a segunda condições prescritas, relacionadas a bateria são satisfeitas, respectivamente.

O processo de cálculo do segundo alvo tem uma menor precisão do que o processo de cálculo do primeiro, e a segunda condição prescrita, relacionadas a bateria, é satisfeita com uma freqüência maior do que a primeira condição prescrita, relacionado a bateria.

A secção de revisão da capacidade restante é configurada para rever a capacidade restante frente aos primeiro e segundo alvos para a capacidade restante, utilizando quantidades de revisão igual ou menor do que os valores de limite superior primeira e segunda quantidade de revisão, respectivamente com a segunda revisão."

Como se pode ver, um método / algorítimo / aparato de detecção da capacidade restante da bateria é algo complexo, até mesmo de se colocar numa breve e simplória descrição e, além do mais, todo o aparato de gerenciamento de energia é complexo, e do tipo de controle distribuído no arranjo do pacote de baterias do VE, desde ao nível das células da bateria, dos conjuntos de células e dos grupamentos dos conjuntos de células.

Exemplo de um Pacote de Bateria de VE com seu Sistema de Gerenciamento de Energia e sua Eletrônica de Potência
(Fonte Guia Axeon de Baterias)

Baterias Li-ion necessitam de um complexo  sistema de gerenciamento da bateria para evitar a operação fora da área de segurança de cada célula (sobre-carga, sub carga, faixa de temperatura segura, etc) e para equilibrar as células uma em relação às demais, buscando eliminar o estado de descasamentos de quantidade de carga. Isso melhora significativamente a eficiência da bateria e aumentar a capacidade total.

Como o aumento do número de células e, também com o aumento das correntes de carga / descarga, decore um potencial de aumento de incompatibilidade entre as células do pacote, dendo que há dois tipos de incompatibilidade no pacote:

• A do Estado de Carga (State Of Charge - SOC), e;
• A relação capacidade / energia (incompatibilidade "C / E ").

Embora SOC seja a mais comum, ambas tipos de incompatibilidade limitam a capacidade de corrente (em mA/h) de um determinado módulo para o nível de capacidade da sua célula componente que estiver mais fraca. Isso dificulta a eficiência do aparato de medição e de cálculo da capacidade restante da bateria como um pacote todo.

Além do mais, os sistemas de controle do gerenciamento das baterias costumam "esconder" uma pequena parcela da capacidade real das baterias, notadamente quando elas são novas, em favor de uma vida útil mais prolongada. Eles não apenas a omitem dos indicadores, como, de fato, não permitem que ela seja usada, e os algoritmos que fazem isso, podem interagir, também, com os que recalculam, tanto a autonomia restante, quanto a capacidade de carga da bateria, além de que, os resultados de todos eles precisam ser dependentes da temperatura. (veja mais detalhes em: A Eletroquímica do Lítio e sua Aplicação em Baterias de VEs (Parte 5/5))

Ainda há uma crença de que as baterias Li+ precisam ser "condicionadas", antes da primeira utilização, ou seja, as pessoas apregoam que a bateria deva ser ligada ao carregador, e deixá-lo lá por um bom tempo, várias horas, mesmo que já totalmente carregada. Mas isso pode ser simplesmente uma confusão quanto às instruções do software de calibração de bateria com as instruções de condicionamento para as baterias NiCd e NiMH.

O software de um telefone inteligente típico, por exemplo, aprende a medir com precisão a vida da bateria por vê-la, recorrentemente, na descarga, por deixá-la no carregador, onde se produz uma série de "micro descargas" que o software pode assistir e aprender. Todavia, a princípio, as baterias de íons de lítio não precisam desse tipo de "condicionamento" que as baterias de NiCd e NiMH precisam.

Numa postagem futura aqui neste blog eu pretendo, na medida do possível, fazer uma postagem específica para tratar do assunto de gerenciamento de energia em pacotes de baterias e de detecção da capacidade restante da bateria de VEs.

Então vamos ser claros e realistas. O modelo S tem empurrado a inovação tecnológica automotiva para frente, mesmo que, de certo modo, como vimos com respeito a questão da "perfeição dos softwares", aos trancos e barrancos mas, com uma engenharia muito bem trabalhada. O VE da Tesla Motors oferece a velocidade, o espaço e a segurança em um pacote que supera muitos rivais e, ao mesmo tempo, introduzindo um novo conjunto de computação e tecnologia de consumo e energia.

Seguindo em frente, porém, a empresa terá de fazer, e fará, muito melhor ainda, seguir o seu percurso natural no tipo de publico que ela opta por servir. O público dela quer dispositivos complexos surpreendentes, mas é pouco tolerante com alguns tipos de problemas que o modelo S tem visto até agora. Então aqui está o verdadeiro momento oportuno de a Tesla provar que ela é para Detroit, assim com a Apple o é para o Vale do Silício e para mostrar ao mundo não apenas a sua excelente tecnologia mas, também, a coragem que ela realmente tem.

Conduzir um carro elétrico requer educação: Como com toda a tecnologia nova agregada aos VEs, os motoristas deles precisam de tempo para aprender a melhor forma de conduzir os seus carros e como fazer a bateria durar, não só a maior autonomia por carga possível, mas o maior tempo de vida útil, também.

Assim, além dos VEs e da infraestrutura pertinente às suas aplicações, precisamos ainda de alguma formação para os condutores se sentirem mentalmente confortáveis, e saberem como e quando carregá-lo, sem estresses, mas também sem vacilos. Uma viagem com um VE é como uma aplicação avançada para uma nova tecnologia. Há uma curva de aprendizagem que não pode ser acomodada em um único e simples teste.

Como não podia deixar de ser, a boa vontade também se mostra como algo facilitadora da aprendizagem que conduz aos bons resultados, e aos bons aproveitamentos: Depois de vários dias do duelo entre o The New York Times e a Tesla, a CNN resolveu entrar na dança e Pedro Valdes-Dapena, um produtor automotivo na rede, "recriou", de modo aproximado, a viagem de John Broder.

Apesar da viagem aparentemente impecável da CNN, é importante notar algumas diferenças básicas entre o trajeto de condução dela e de Broder: A CNN fez a condução de Washington DC até Boston, em um dia, enquanto Broder levou dois. De acordo com Broder, um ponto-chave de seu fracasso foi com relação ao frio, afetando a bateria do carro durante a noite. A CNN também observa que a temperatura ambiente era um pouco mais quente, outro fator que pode ter contribuído com o sucesso.

Enfim, o carro elétrico segue vivo e, dessa vez, é quase impossível que venha a ser detido em seu avanço.

Veja Também:

O que há entre a Apple e a Tesla Motors?

Toyota e Denso Desenvolvem um Novo Semicondutor de Potência SiC

Incentivo para Carro Elétrico e Híbrido Torna-se em Lei na Cidade de São Paulo

Fontes:

Did N.Y. Times Reporter Deliberately Sabotage Tesla Model S Road Test?

Problems With Precision and Judgment, but Not Integrity, in Tesla Test

Tesla vs. the ‘New York Times’: Cars Are Now Gadgets

Battery remaining capacity detecting apparatus and battery remaining capacity detecting method (7688032)

CNN’s Tesla Model S Test Drive Recreates Troubled New York Times Journey With No Problems (VIDEO)

VEs e Híbridos - Lançamentos e Novidades Mundial - 2013

As Vendas de VEs rapidamente ganharam velocidade em 2012, com números quase a duplicar nos primeiros nove meses, à frente de uma nova geração de modelos da BMW, Volkswagen, Ford Renault e Tesla Motors, dentre muitos outros que vem chegando ao mercado em 2013.

A aceleração enorme da produção e vendas de VEs superou o crescimento da indústria automotiva geral, que viu um aumento de vendas de apenas 5,4 % em 2012 comparado a 2011. A reviravolta de fortunas sobre a questão dos carros de baixo emissão de carbono, segue, inclusive, em muitos países, à subsídios por parte dos governos, sejam estes maiores ou menores.

Em um relatório, a Pike Research, publicado no quanto trimestre de 2012, havia afirmado que, em 2020, as vendas globais de híbridos e carros elétricos teria atingido 3,8 milhões/ano, ao mesmo tempo, indicando que estas teriam um crescimento de vendas de cerca de 40% ao ano.

Autor do relatório, Dave Hurst, explicou que embora as vendas VEs ter sido em grande parte  depreciada para as montadoras e para os políticos da mesma forma, o preço do combustível em alta, o mercado está pronta para um crescimento maior que os clientes procuram alternativas à gasolina regulares veículos movidos.

Este crescimento estimado irá, alegadamente, ser liderado por VE Totalmente Elétricos, mas, também, concorrentemente, por VEs Híbridos Plug-in.

Como este blog não é especifico para ficar falando, exclusivamente, sobre carros que são lançados mas, precisa falar disso, também, então eu resolvi, nesta postagem prestar homenagem ao um grande número deles, ao mesmo tempo.

Na postagem anterior nós já havíamos falado do Nissan LEAF, que deve sair com novas especificações já em meados de 2013. Assim, agora, eu vou voltar a falar dele e de Oito Outros Carros Verdes (VEs Puramente Elétricos ou VEs Híbridos em Série / Paralelo e Combo), que prometem roubar a cena em 2013.

Na verdade, apesar do levantamento de dados e da avaliação serem minhas, a seleção dos carros eleitos não é. Os carros escolhidos são baseados em um artigo de Vanessa Barbosa, apresentado pela revista Exame da editora Abril (8 carros verdes que prometem roubar a cena em 2013).

Confira as versões mais recentes do modelos ecológicos e as tendências em termos de tecnologias e de mercados que eles revelam, que devem entrar em produção e comercialização ainda este ano (alguns já entraram) e que ainda prometem "dar muito o que falar":

Volkswagen e-Up!

Sintonizada com as preocupações ambientais, a Volkswagen está com as atenções voltadas para o lançamento desse compacto, um hatchback que pode se apresentar nas versões 3 ou 5 portas. O Volkswagen e-Up! é um carro de cidade, parte da família Volkswagen da série de modelos "Novo Grupo de Pequeno", o e-Up é baseado na plataforma UP, um carro de duas portas e quatro lugares, revelado Salão "Motor Show de Frankfurt 2011.

O e-UP chega primeiro ao mercado europeu, com um motor elétrico de 60 kW (80 cv de potência), alimentado por Baterias de Íons de Lítio de 18 kW.h, situadas sob o piso do carro. O conjunto garante até 150 quilômetros de autonomia numa única carga, suficientes para deslocamentos em centros urbanos, e velocidade máxima limitada de 130km/h.


O preço para o e-Up na Europa terá início a partir montante de € 25.000. O carro vai competir diretamente com o Citroen C-Zero, Peugeot iOn e Renault ZOE. Considerando que o C-Zero vem com um preço de € 35.960, o iOn com um preço de € 40.638 e o Renault ZOE é um VE com um preço de apenas € 18.000, isso deve tornar a competição entre esses dois carros acirrada.

BMW i3

Dono de um design deveras estonteante, o carro de cidade BMW i3 puramente elétrico é um dos modelos ecológicos mais enaltecidos com lançamento esperado para 2013. O carro traz sobre o eixo traseiro o motor elétrico, com potência (admirável para um compacto) de 125 kW (170 CV), que garante uma aceleração de zero a 100 km/h em menos de oito segundos.

A BMW buscou manter o BMW i3 o mais leve possível, inclui a maravilha tecnológica de um chassi de plástico reforçado com fibra de carbono, uma característica que, por si só, faz do i3 mais avançado do que muitos outros carros de estrada. Menos peso significa pacotes menores de bateria podem ser usados para uma mesma autonomia desejada, e pacotes menores de bateria  significa menor tempo de carregamento.

Já a autonomia varia de 130 km a 200 km, conforme as características da condução, chegando à velocidade máxima de 150 km/h. Funções remotas acessíveis por aplicativo de Smartphone permitem ao motorista encontrar o seu carro, acessar informações sobre o estado atual da bateria, localizar estações de recarga próximas e ainda comandar o ligamento / desligamento de algumas funções.

Os preços no mercado europeu, com as vendas programadas para iniciar em novembro de 2013, começam em € 40.000 (US$ 52 mil) para a versão totalmente elétrica, e a opção com extensor de alcance extra custa um adicional de € 3.000 (US$ 4.000).

Volvo V60 Plug-in Hybrid

O primeiro híbrido plug-in a diesel do mundo, o V60, fez tamanho sucesso no ano passado que a fabricante Volvo vai aumentar em quase seis vezes a produção para o modelo 2014, que será apresentado no final deste ano. Para se ter uma ideia, todas as 1000 unidades preparadas para 2013 foram pré-encomendadas antes mesmo de chegarem às concessionárias. A nova leva promete entre 4 mil e 6 mil unidades. O modelo híbrido combina o motor D5 com um motor elétrico.

As rodas dianteiras do V60 são impulsionado por um MCI de 2.4 litro a diesel de 5 cilindros turbo capaz de 215 hp e 440 N.m de torque, acoplado a uma transmissão automática de seis velocidades.

Já, na parte de trazeira, há um motor de 70 hp elétrico que aciona as rodas traseiras e um pacote de bateria de Íons de Lítio de 12 kW.h. Munido desse conjunto propulsor, o V60 consome 1.8 l / 100 km de diesel e emite 49 g / km de CO2.

Segundo a Volvo, o V60 Plug-in Hybrid "apresenta as melhores propriedades, a partir de três tipos de carros diferentes, em uma Sport Wagon", incluindo um modo de condução puramente-elétrico com um alcance de até 52 km.

Algumas fontes dão conta de que a empresa Sueca de energia elétrica Vattenfall teria pago metade da conta do investimento em P & D que a Volvo realizou (mais de € 300.000.000), desenvolvendo esse primeiro híbrido plug-in a diesel a ser produzido em série no mundo, isso porque a empresa produz um excedente de eletricidade na Suécia e está ansiosa para ver os motoristas comprarem mais energia elétrica em vez de óleo para a propulsão de sua mobilidade pessoal.

Ora, por que, então, não apostar logo em um VE médio puramente elétrico, que agrega muito, tanto em eletrônica de potencia (uma especialidade das especialidades Suecas), quanto de consumo de eletricidade, ao invés de um Hibrido cujo preço indicativo é a partir de € 57.000.

Volkswagen Golf Blue-e-motion

Apostando no crescimento do mercado de modelos ecológicos, a montadora alemã prepara para 2013 o lançamento do VE (totalmente elétrico) Golf Blue-E-Motion, um citadino médio com níveis de Emissão Zero. O Golf Blue-e-motion é um carro baseado na plataforma Golf.

O VE vem com um motor de 85 kW (115 CV) e a energia elétrica para o motor é armazenada em uma bateria de Íons de Lítio, que tem uma capacidade de energia de 26,5 kW.h. A Volkswagen assume que isso é o suficiente para dar ao carro a autonomia de 150 km.

Uma curiosidade: o modelo conta com pequenos painéis solares no teto que garantem energia que é acumulada para ligar as luzes internas e outras funções.

O desempenho é de um compacto veloz. Com 270 N.m de torque, 0 a 100 km / h de aceleração em 11,8 s, enquanto a velocidade máxima é de 135 km / h.

Vem com um preço de € 36.000. Blue Golf e-Motion deve entrar em concorrência com Nissan LEAF e Chevrolet Volt MPV5, enquanto o LEAF vier com um preço de € 27.000 e Volt MPV5 com um preço de € 30.370. Todavia, ambas estes outros VEs têm preços abaixo Blue Golf, o que deve trazer alguma desvantagem.

Honda Accord Plug-In Hybrid

Uma das novidades da gigante japonesa Honda para o mercado de Carros Verdes é a versão híbrida plugin do Accord. A eficiência alcançada no consumo de gasolina é muito alta: o modelo faz em média 49 km / l. Ele vem com um motor 2.0 i-VTEC de 137 CV e um Motor Elétrico de 166 CV. Quando combinados, os dois propulsores geram 196 CV.

O Honda Accord Plug-In é classificado pela EPA com um alcance máximo em Modo de Condução VE de 13 quilômetros e uma classificação de economia de combustível de 47/46/46 mpg (cidade / estrada / combinado, em milha por galão).

As vendas começaram em Janeiro nos Estados Unidos, inicialmente apenas em revendedores da Califórnia e de Nova York, sujeito à disponibilidade limitada, a US$ 39.780 e mais um preço de aluguel de US$ 429,00 por mês por 36 meses (total de US$ 2.499,00) para arrendatários bem qualificados, devido à assinatura. O preço exclui impostos, títulos e taxas revendedores.

Renault Zoe Z.E.

O primeiro protótipo do Zoe elétrico foi apresentado no salão de Frankfurt de 2009. De lá pra cá, a fabricante francesa já apresentou meia centena de modelos pré-série e prepara para 2013 o lançamento da versão final de produção. O modelo deve chegar com alimentado por uma bateria de Ìons de Lítio de 22 kW.h e motor  elétrico síncrono 65 kW (88 CV).

O torque máximo é de 220 Nm, com uma velocidade máxima de 135 km/h. A autonomia apurada em ciclo NEDC (padrão europeu) é de 210 km mas, a Renault, ao que tudo indica, modestamente, assume apenas que, no uso em cidade, o Zoe pode atingir autonomia cerca de 100 km em tempo frio e 150 km, em condições de clima temperado.

O carro possui um sistema de carregamento chamado Carregador "Caméléon" (Camaleão) que permite ao Zoe ser carregado em qualquer nível de potência até 43 quilowatts CA trifásico, em tempo de 30 minutos. A carga lenta é feita em nove horas para uma recarga completa.

O Zoe é o primeiro carro do mercado europeu a ser concebido como um modelo totalmente elétrico e vendido a um preço acessível de € 13.700 incluindo o VAT ou IVA (Value Added Tax para 12.500 km / ano ao longo de três anos), preço para a França, sem o incentivo fiscal e sem o aluguel de bateria (de € 79/ mês).

Nissan Leaf

A nova geração do citadino Nissan Leaf, que começou a ser vendido este mês, chega com uma novidade que apela para o bolso. O modelo 2013 custa a partir de US$ 28.800 no mercado americano, são 6.000 dólares a menos que o modelo anterior, segundo disseram os executivos da empresa no salão de Detroit, em janeiro. Apesar de não apresentar muitas mudanças estéticas, o modelo ganhou em tecnologia. Uma das novidades é o sistema de recarga, que ficou mais rápido, apenas quatro horas, quase metade do tempo necessário da versão anterior.

Antes de tudo a Capacidade Nominal de Acumular Energia da bateria do carro estará sendo mantida (24 ~ 25 kW.h), não obstante o fato de que elas passarão, também, a ser produzidas nas também na Europa, nas proximidades Sunderland, Inglaterra mas, houve mudança na Potência do Carregador Embarcado, de 3,3 kW (modelo anterior) para 6,6 kW (novo), que permitirá realizar operações de Carregamento Lento da Bateria (entenda-se como Carregamento Doméstico) bem mais rapidamente, finalmente permitindo o emprego de carregadores com corrente de até 32 Amperes em 220 Volts

Uma outra inovação é no Sistema de Aquecimento e Ventilação, que são baseadas em um novo sistema de bomba de calor, que substitui o aquecedor de cerâmica original. Isto reduz o consumo de energia elétrica e proporciona uma melhoria na autonomia efetiva e é particularmente relevante para os mercados onde os motoristas dependem fortemente de sistemas de aquecimento e  ventilação.

Também uma Grade Dianteira foi sutilmente revista, o que ajuda a reduzir o coeficiente de arrasto aerodinâmico e contribui para alguma melhora extra na autonomia. Ainda, o desempenho dos freios foi melhorado para torná-los mais progressiva em uso, além de aumentar a quantidade de energia recuperada na frenagem regenerativa, também contribuindo com a autonomia em uso na cidade.

Mudanças também foram feitas para o Modo de Condução Eco, alterando o mapeamento do acelerador para desencorajar a rápida aceleração. Essa é, de fato, uma alteração que pode afetar  de modo até mais substancial e que, somada a uma  redução no Atrito Interno e uma bateria mais eficiente em termos do Sistema de Gerenciamento de Energia, também contribui para a elevação da autonomia mas, deixa o carro menos ágil nas retomadas de aceleração.

O VE Nissan LEAF 2013 vem agora para um novo patamar de entrada ajustado, com um preço sugerido de apenas US$ 28,800, que, depois de créditos de impostos federais e estaduais (dependendo de onde o comprador está residindo nos EUA), pode significar que ele realmente pague cerca de apenas US$ 19.000. Isso se compara muito favoravelmente com a base de preço do LEAF de 2012, que foi de US $ 35.200.

De acordo com a Nissan, esta queda de preço faz com que o LEAF seja o VE de 5 lugares de menor preço nos EUA. Existem relatos de um relançamento do LEAF modelo 2013, para meados de 2013, numa versão com atualizações exclusivamente europeias com novas atualizações. Veja mais detalhes sobre isso em Como Comparar Custos de Consumo entre Veículos a Combustão e Veículos Elétricos - Parte 3/3 na seção: Conflitos entre Dados Norte Americanos (EPA) e Dados Europeus (NEDC).

Tesla Model S

No mundo dos carros verdes, o Tesla Model S é um dos queridinhos, não só pelo desempenho na estrada, mas pelo acabamento e design que reúnem o melhor dos quatro-rodas esportivos e do luxo. A comercialização começa este ano. Todos os modelos contam com controle de estabilidade, múltiplos airbags, iluminação LED, tela de LCD no console central, controle de velocidade, câmera de ré, bancos elétricos, alarme, bluetooth, USB, Wi-Fi e luzes especiais para enfrentar nevoeiros.

A autonomia oficial da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA)  para o modelo o modelo S equipado com bateria de Íons de Lítio de 85 kW.h é de 265 milhas (426 km), superando o Tesla Roadster e fazendo do modelo S o VE com a maior autonomia disponíveis no mercado.

Já, para a versão com bateria de Íons de Lítio de 60 kW.h bateria é de 208 milhas (335 km) e o  consumo de energia (EPA) é avaliado em 237,5 W.h/km.

A Tesla também programou o lançamento de um modelo básico com um menor bateria de 40 kW .h que deve ter uma autonomia de 260 km para começar as entregas durante o primeiro trimestre de 2013.

Preço Inicial depois de aplicado o crédito de imposto federal dos EUA (de US$ 7.500): 52.400 (versão 40 kW.h); US$ 62.400 (versão 60 kW.h); 72.400 (versão 85 kW.h), 87,400 dólares (versão 85 kW.h, Incluindo sistema propulsor, que provê aceleração 0 a 96,6 km/h em 4.4s, interior e suspensão atualizados).

Veja a postagem especial: O Tesla Molelo S 2012 (e seus Dispositivos de Carregamento)

Toyota Prius Plug-in Hybrid

O Toyota Prius Plug-in Hybrid (ou Prius PHV) é um VE híbrido plug-in médio fabricado pela Toyota Motor Corporation. Em sua terceira geração, o híbrido emblemático da Toyota tem elegantemente demonstrado que pode haver harmonia entre a natureza, o homem e máquina. 

O Prius PHV atual é baseado no modelo ZVW30 equipado com bateria de Íons de Lítio de 4,4 kW.h, desenvolvida com a Panasonic, que permite o funcionamento elétrico puro em velocidades mais altas e as distâncias mais longas do que o híbrido Prius convencional.

A autonomia do Prius plug-in no modo puramente elétrico é de 18 km, com velocidade máxima de 100 km/h, como classificado pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA), mas ele tem uma autonomia total de 870 km, com saída do sistema híbrido de 134 CV, permitindo que o Prius Plug-in acelere de 0 a 100 km / h em 10,7 segundos e atinja uma velocidade máxima de 180 km / h.

A bateria de Íons de Lítio pode ser carregada em 180 minutos a 120 V ou em 90 minutos a 240 V. Preço sugerido de varejo, excluindo taxa de entrega, de processamento e de emolumentos: versão Prius Plug-in US$32.000 e versão Prius Plug-in Advanced US$39.525.

Mas atenção: este não é exatamente o Toyota Prius Hybrid que foi apresentado em 2012 e que, agora, já iniciou as vendas no Brasil. Para saber mais sobre diferenças que, por ventura, possam haver (ou não haver e que envolvem a versão do carro ser ou não Plug-in), até data de leitura, olhar a postagem: Sobre o Carregamento do Toyota Prius.