Apple, Samsung e Tesla Motors, e a Corrida para o Futuro dos Veículos Elétricos (VEs)

Já, no primeiro semestre de 2014, nós insistíamos em indagar: "O que há entre a Apple e a Tesla Motors?" e, por um bom tempo, esta se tornou a pergunta que não queria se calar, pois, havia fortes evidências de que algo potencialmente grande poderia estar acontecendo na relação entre estas duas notórias empresas norte americanas de alta tecnologia.

Tudo havia começado a partir de revelação do jornal San Francisco Chronicle, de que os executivos Adrian Perica, chefe de fusões e aquisições da Apple, e Elon Musk, o incansável CEO da Tesla Motors, teriam se reunido, visando negociações entre as duas companhias. Para completar, o fato de Tim Cook, o CEO da Apple, também ter estado presente na reunião entre Perica e Musk, somou como um forte indicativo de que as duas companhias poderiam estar, inclusive, em vias de se fundir.

Todavia, muito embora Tim Cook tenha conseguido chamar a atenção do mundo todo ao revelar que tem orgulho de ser gay, sobre a relação entre a Apple e a Tesla Motors, mesmo, nem ele, nem ninguém das duas empresas, nunca revelou nada sobre aquela reunião, que viesse a ser algo contundente, ou mesmo surpreendente. Na verdade, nada sob nada foi revelado!

O tempo passou e a Tesla, por seu lado, no início de Setembro de 2014, anuncia oficialmente algo que se torna muito importante para o mundo dos VEs:

Em uma conferência de imprensa na cidade de Carson, estado de Nevada, EUA: a empresa Tesla Motors decidiu construir naquele estado americano, o seu mais novo empreendimento: a Tesla Gigafactory de baterias, expressando a ideia confiante de que esta Gigafactory venha a entrar em operação até o ano de 2020, produzindo 50 GW.h de baterias por ano, ou seja, baterias suficiente para que se possa produzir mais de 500.000 VEs (da Tesla ou de terceiros) anualmente.

Visão Aérea de Parte das Obras da Giga-Fábrica e Baterias da  Tesla Motors em Nevada - EUA - início de Jan./2015

Cronograma Geral das Obras da Giga-Fábrica e Baterias da  Tesla Motors em Nevada - EUA

Mas para este empreendimento mega-gigante, a ousada empresa automobilística Tesla anunciou ter feito parceria com a Panasonic, além de outros parceiros menores, mas nada constava de alguma participação da gigante da computação Apple neste negócio, mesmo que ele pareça grande e arrojado o bastante para bem acomodar uma parceria com ela.

O tempo continua seu curso e, entrando em 2015, começa a surgir especulações, que vão se tornando cada vez mais fortes, de que a Apple está para começar a construir carros e, esta noticia tem sido uma das mais comentadas no mundo da indústria de alta tecnologia nas últimas semana. Mas como isso pode se tornar, de fato, provável - e quais os desafios que a Apple terá que encarar para se tornar um fabricante de automóveis?

De longa data, um bom indício de que a Apple queria, de alguma maneira, ingressar no setor automobilístico tinha sido a contratação de Tomlinson Holman, o engenheiro que foi responsável pela criação dos sistemas de som THX e Surround Sound 10.2, e que trabalha na empresa de Cupertino desde 2011.

Especulou-se se aquilo não seria para poder produzir sistemas de som automotivo de alta performance, especialmente para os VEs, como os usados nos veículos da marca Lincoln desde 2011. Especulou-se, também, que a Apple poderia assumir o sistema de informação com tela de 17 polegadas sensível ao toque do Tesla Modelo S, que atualmente funciona com um sistema operacional proprietário.

Especulou-se, ainda, que a Apple poderia entrar na briga por assumir o desenvolvimento do software bateria que gerencia a carga / autonomia (medindo o Estado de Carga (SoC)) da bateria dos VEs da Tesla, que é um item que ficou sob fogo de suspeição, depois que uma polêmica reportagem sobre o VE Tesla Modelo-S que saiu no New York Times, lá nos idos de 2012.

Só não especulou-se que a Apple quisesse comprar a Tesla (e ela poderia pretender isso), pois, Elon Musk foi rápido e categórico ao dizer á Bloomberg, que uma aquisição da Tesla pela Apple era praticamente improvável: "Acho muito difícil (vender a Tesla), porque estamos super focados na criação de carros elétricos para as massas, e eu ficaria muito preocupado com qualquer possibilidade de aquisição, porque isso nos afastaria de nossas funções e objetivos", comentou.

Agora (24/02/2005), segundo o site da BBC News, em postagem titulada "Could Apple really be about to make cars?" (que questiona, justamente, sobre se a Apple poderia realmente estar prestes a fazer carros?), o redator especulou que a Apple podia já estar trabalhando em um projeto de Veículo Elétrico próprio ultra-secreto por anos, revelando sobre a misteriosa aparição de alguma Vans, pelo menos uma delas garantidamente registrada em nome da Apple, circulando recentemente por São Francisco.

As Misteriosas Vans da Apple que Rodaram em São Francisco Portando Câmeras e Sensores para Serviço de Mapas e de Coleta de Dados ao Nível de Visão da Rua (serviço semelhante ao que o Google já vem fazendo)

Entretanto essas Van sequer são VEs mas, sim, Dodge Caravans, com um equipamento especial montado no teto, o que reduziu a especulação para a Apple esteja desenvolvendo o seu ambicioso plano para seu serviço de mapas e coleta de dados ao nível de rua, com esse equipamento semelhante à tecnologia montados em um carro Google Street View (com 4 câmeras, uma em cada canto, e 2 sensores LiDAR (a base de laser usados para fazer mapas de alta resolução), um traseiro e outro dianteiro).

Contudo, segundo a mesma postagem da BBC, a Bloomberg afirmou que a gigante da informática quer mesmo ter um carro em produção até 2020. Para respaldar isso é citado recentes contratações da Apple, incluindo um recrutador sênior de Tesla. "Eu fui muito cético sobre esse rumor sobre o carro da Apple", disse o blogueiro Gruber, "mas onde há fumaça, há fogo. E, de repente, há uma grande quantidade de fumaça no ar neste momento."

De fato, alguns analistas acreditam que os carros são os novos "Smartphones sobre rodas", ou seja, a forma como os carros são feitos, comprados e conduzido está mudando em função das comunicações móveis, e isso abre, inclusive, o caminho para um futuro "carro sem motorista". Este ano, a Consumer Electronics Show, em Las Vegas tornou-se uma vitrine para as principais montadoras, em alguns aspectos, eclipsando com o Detroit Auto Show, que aconteceu apenas alguns dias depois. Em exposição estavam as tecnologia "In-Car" de amanhã, bem como a tecnologia de Condução Autônoma, que parece ser, de fato, o maior interesse da Apple..

Na Consumer Electronics Show (CES - 2015), em Las Vegas, os Carros Conectados Roubaram a Cena como Gadgets

Jeffrey Miller, membro do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) e professor de prática de engenharia na Universidade do Sul da Califórnia, é ainda mais definitivo: "Eu não acho que a Apple está interessada em entrar no mercado de veículos ", diz ele. Ele acredita que a empresa está muito interessada em seus produtos, tornando-o adequados para associação casada com os veículos, mas veículos que ela mesma não precise fabrica.

"Assim como o Google está fazendo parceria com os fabricantes de automóveis, para incluir nos carros deles a sua solução de auto-condução, a Apple vai fazer o mesmo, e fornecer competição com  características potencialmente diferentes", diz ele. "Google e Apple já estão competindo em telas mostradoras, com Android ou iOS, que estão sendo colocados em diferentes veículos. Estas são duas empresas de software por excelência, com engenheiros inteligentes que irão adicionar ao mercado de veículos, a característica de carro sem-condutor."

O Conceito de Veículo Auto-Pilotado da Google

Além do mais, muitos outros desafios técnicos permanecem, diz Miller, que já esteve envolvido com comunicação veículo-a-veículo (V2V) e comunicação veículo-a-infra-estrutura, (V2I),  bem como a construção e compreensão de algoritmos para autômatos, por mais de uma década.

"A visão computacional ainda precisa ser melhorado para identificar obstáculos móveis e estacionários na pista e em torno da estrada", diz ele. "As decisões precisam ser tomadas com base nas informações fornecidas, e as normas legais precisam ser postas em prática. O apoio de uma grande empresa provavelmente irá fazer a integração entre fabricantes um pouco mais fácil do que a que organizações menores poderiam fornecer ...".

Só que os desafios para a Apple não devem parar por aí. "A parte mais difícil para a Apple entrar neste espaço é que eles nunca trabalharam, realmente, em um ambiente que é altamente regulado", diz Reimer. Ele acredita que a indústria de eletrônicos de consumo é muito diferente do setor automotivo, que é extrema e rigidamente controlado por legislação que, muitas vezes, varia de país para país.

"Há um potencial", diz ele, "mas a questão é realmente como eles vão reagir ao que é um espaço de manobra muito confinado?"

A Apple também é conhecida por esperar lançar um produto "perfeito", em vez de correr para o mercado com um compromisso. Como empresa ela parece estar feliz em não liderar, mas espera lançar produtos bem desenhados, que sejam vendidos como "premium".

Se ela se aplicar aos carros com esta mesma abordagem, a Apple irá descobrir que ela está entrando em um espaço que já é muito competitivo. No entanto, a empresa tem enormes reservas de dinheiro, e poderia dar-se ao luxo de simplesmente comprar e engolir uma das montadoras tradicionais. Nada é impossível.

De qualquer maneira, o dia em que as pessoas acampem do lado de fora de uma concessionária de carros para um poder ter um iCar - como se tem feito, recentemente,  para o iPhone - pode estar ainda um pouco distante.

Bem, uma vez aprendido isso tudo, parece que tudo se explica, e se acalma. Porém, a novidade mais recente (24/02/2015), e surpreendente, foi o comunicado veiculado pelo site Business Insider Inc. de uma reação da também gigante Samsung, principal concorrente da Apple nos smartphones, ao compra parte de uma empresa européia para atrapalhar negocio do desenvolvimento do carro elétrico da Apple.

O comunicado da conta de que a divisão de baterias da empresa austríaca Magna Steyr foi arrematada pela Samsung poucos dias depois de surgirem relatos de que a Apple estava em negociações com a Magna Steyr, em relação à produção de um carro elétrico.

Além do negócio das baterias, a Magna Steyr  também monta carros para empresas como a Audi, a Fiat, a GM e a Volkswagen, tendo, ainda outras empresas que projetam e constroem autopeças, o que inclui os sistemas completos de baterias para veículos elétricos e híbridos.

B:LiON - Pacote de Bateria de Tração da Magna Steyr  (p/ VEs a bateria, puramente elétricos). Potência: 40 ~200 kW; Tensão Nominal: 350 V; Capacidade de Energia: até 36 kW.h; Peso / Energia: < 10 kg / kW.h; Arrefecimento: ar ou líquido

O negócio Samsung inclui, apenas, o segmento de baterias da Magna Steyr, mas não a sua empresa de manufactura. Assim, a Apple poderia ainda trabalhar com a Magna Steyr para construir os seus carros a partir de desenhos de projetos da Apple. O mais interessante ainda, é que, alegadamente, a aquisição vem como resposta pela Apple estar tentado contratar engenheiros especialistas em bateria da Samsung.

Samsung não disse quanto pagou para os negócios da bateria da Magna. A Samsung SDI  já vinha fabricando, de antemão, baterias para carros elétricos da BMW.

Enfim, parece que a chapa está esquentando bem, no mundo dos VEs, neste início de 2015, e que ninguém sabe, exatamente, aonde a Apple quer chegar e se encaixar. Até mais, fui!

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

O Prefeito Fernando Haddad sancionou nesta quarta-feira (28/05/2014) o projeto PL 276/12, de autoria do vereador Antônio Donato, que incentiva a utilização de veículos puramente elétricos, híbridos (que unem motores a combustão a elétricos) ou movidos a hidrogênio na cidade de São Paulo (SP).

A sanção foi publicada no Diário Oficial Cidade de São Paulo, e com isso o projeto virou a Lei Municipal nº 15.997/14.

O incentivo se dará, efetivamente, pelas seguinte duas ações:

1. Devolução da quota-parte do município na arrecadação do IPVA (Imposto sobre a Propriedade de Veículos Automotores), e;
2. Exclusão do veículo do rodízio municipal.

Já, quanto a redução total do IPI (Imposto sobre Produto Industrializado), que era esperada por analistas e especialistas, ela ainda não se dará, ao menos neste primeiro momento.

"São Paulo possui a maior frota de automóveis entre todos os municípios do Brasil e a disseminação do carro elétrico na cidade certamente terá impacto positivo no aspecto ambiental", destaca o vereador autor do projeto que se tornou lei.

Quanto a Cota-Parte do IPVA, pertence ao Município a parcela de 50% do IPVA incidente sobre a propriedade de veículos automotores licenciados em seu território (CF, art. 158, III). Os critérios de repasse (transferência do Estado) desta cota-parte estão previstos no art. 2º da Lei Complementar Federal nº 63 de 11 de janeiro de 1990, pelo qual tais repasses serão imediatamente creditados ao Município através do próprio documento de arrecadação no montante em que esta estiver sendo realizada.

Isso significa que os proprietários de veículos puramente elétricos e híbridos, licenciados na cidade de São Paulo, deverão pagar o IPVA integral, normalmente, para posteriormente requererem o reembolso dos 50% correspondente à quota-parte do município. Apesar dessa medida não ser desconto, e sim, reembolso, ela deverá, supostamente, atrair também proprietários de veículos puramente elétricos e híbridos de outros municípios do Estado de São Paulo, para virem licenciar seus VEs na cidade de São Paulo.

Quanto a exclusão do rodízio municipal, é interessante lembrar que, curiosamente, no mesmo dia que essa lei foi sancionada, a Câmara Municipal de São Paulo aprovou, em segunda votação, o fim do rodízio de veículos na cidade. O projeto, do vereador Adilson Amadeu (PTB), pretende acabar com as restrições à circulação de carros em dias de semana.

No dia seguinte, 29/05, Haddad afirmou para a imprensa não ter entendido a aprovação do fim do rodízio municipal pela Câmara Municipal e afirmou que vetará o projeto. "Eu não entendi. Ninguém falou comigo sobre esse projeto. Eu vou vetar, claro."

Quando a outros impactos da lei sancionada, segundo algumas avaliações, a expectativa é de que outros polos comerciais, como a cidade do Rio de Janeiro (RJ) e diversas outras capitais do país, também sancionem leis parecidas com a de São Paulo nos próximos meses.

Segundo dados da Fenabrave (Federação Nacional da Distribuição de Veículos Automotores), no ano passado, 2013, foram vendidas 324 unidades do Toyota Prius, que é o modelo híbrido mais vendido do mundo. A entidade não contabiliza, ainda, dados de vendas do Ford Fusion Hybrid, apesar deste ser considerado, também, outro veículo híbrido que está à venda no país.

Veja também: Tipos de Veículos Híbridos e Terminologia

Segundo a lista com as médias de consumo de carros à venda no Brasil do INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia), com a última atualização ocorrida na lista para 2014, o Ford Fusion Hybrid (com gasolina) passou a ser o carro com melhor média na lista, obtendo consumos de 16,8 km/l (cidade) e 14,7 km/l (estrada), enquanto o Toyota Prius (com gasolina), 15,7 km/l (na cidade) e 14,3 km/l (na estrada).

Ford Fusion Hybrid 2014

Quanto aos dados sobre vendas de  elétricos puros, estes ainda não foram contabilizados pelo órgão devido a baixa quantidade comercializada (até agora, apenas algumas poucas dezenas para empresas de frotas).

A Renault (bem como sua parceira Nissan), por exemplo, já manifestou interesse em vender seus produtos totalmente limpos (veículos elétricos puros) no Brasil e esperava apenas as algumas decisões do Governo quanto a incentivos.

Já, lá no que parece ser um remoto passado, em 2011, acreditava-se, inclusive, que a Nissan não tardaria a vir produzir o seu carro elétrico no aqui Brasil. De fato, acreditava-se até que isso se viabilizaria por uma estratégica parceria com o empresário Eike Batista, com uma fábrica em Porto do Açu (RJ). Todavia, devaneios a parte, somente em Junho/2013 é que um convênio de intensões foi assinado entre a Nissan e o Governo do estado do Rio de janeiro e, de lá para cá, ao que parece, na prática, pouco se caminhou.

Veja: Nissan Construirá Nova Fábrica em Resende - RJ - Enfim, o Carro Elétrico?

Pioneira na produção em larga escala de veículos elétricos globais (junto com a parceira Renault), a Nissan não pretende, ao menos por enquanto, investir neste setor no Brasil. Foi o que afirmou mais recentemente o presidente-executivo global da companhia, Carlos Ghosn.

"Não estamos interessados em vender carro de nicho, estamos a fim de fazer carro de massa. E atualmente o governo não nos possibilita vender o LEAF a preços competitivos", afirmou Carlos Ghosn.

De toda forma, o presidente da Nissan negou estar criticando, com sua declaração, a política do governo e afirmou que a modalidade elétrica não faz parte do contexto brasileiro da companhia neste momento.

"A prioridade do LEAF atualmente são os EUA, Reino Unido e alguns outros países da Europa, França e Japão", completou.

A Nissan não é a única a tocar no assunto de incentivo para elétricos. Em dezembro de 2013, executivos da BMW afirmaram estar aguardando o parecer do governo sobre as diretrizes de importação e fabricação de "carros verdes" no país.

No entanto, como não podia deixar de ser, ainda há sempre alguns no time do contra: para Sérgio Habib, líder do Grupo SHC (importador oficial da JAC e da Aston Martin, além de segundo maior revendedor do país), acredita que carros com propulsão elétrica sejam inviáveis por aqui.

Ora, a percentagem das energias renováveis na geração de eletricidade no Brasil é, sem dúvida, uma das mais altas dentre todos os países do mundo e, além do mais, o Brasil representa, há muito tempo, um bom e grande mercado consumidor de veículos automotores. Se os veículos com propulsão elétrica não derem certo por aqui, em qual outra parte do mundo eles darão, então?

A limpeza da matriz energética brasileira é devida a sua infraestrutura ser calcada, principalmente, em hidroelétricas. No entanto, o aparato ambientalista-indigenista internacional está promovendo uma ofensiva sistemática e generalizada, buscando criar principalmente comoção, contra a usina hidrelétrica de Belo Monte, com 45% de obras concluídas, em construção no rio Xingu, na região de Altamira (PA), em seu empenho de paralisar o projeto que se tornou um alvo emblemático de sua campanha permanente contra a expansão da infraestrutura brasileira.

Vista artificial da barragem - Usina Hidrelétrica de Belo Monte

Projeto de Lei Pretende Regulamentar a Comercialização de Energia Elétrica para Veículos Elétricos

Projeto de Lei Pretende Regulamentar a Comercialização de Energia Elétrica para Veículos Elétricos

O Projeto de Lei (PL) 3895/12 do deputado Ronaldo Benedet (PMDB-SC), que se encontrava na fila para apreciação e votação da Câmara dos Deputados Federais desde 22/05/2012, e que pretende regulamentar a comercialização de energia para carros elétricos no país, dispondo sobre a atividade de revenda varejista de eletricidade para abastecimento de veículo automotor elétrico ou elétrico híbrido, recebeu a designação de um relator em 03/04/2013, o Dep. Dudimar Paxiuba (PSDB-PA), na comissão de Minas e Energia.

Em 10/04/2013 o Projeto de Lei (PL) 3895/12 recebeu de seu relator parecer favorável, pela aprovação. Veja o teor do parecer, na integra aqui: Comissão de Minas e Energia - Projeto de Lei 3.895/2012 - Relatório.

Conforme a proposta, a ideia é criar a figura do revendedor de energia para exercer essa atividade, que poderá ser exercida, tanto por concessionárias, quanto por permissionárias da rede pública de distribuição de energia elétrica ou por revendedor varejista de eletricidade, que venha a ser registrado na Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

A proposta estabelece, ainda, que o revendedor varejista poderá produzir, total ou parcialmente, a energia elétrica que comercializar.

O deputado Ronaldo Benedet, corretamente, argumenta que os automóveis do futuro serão Veículos Elétricos, e a falta de uma legislação específica, sobre a venda de energia com esta finalidade, poderá comprometer, ou limitar, as possibilidades implantação dos veículos elétricos..Na avaliação do autor, o projeto tem por objetivo suprir a ausência na legislação brasileira, da regulação de venda de energia elétrica para fins automotivos: “Sem regras definidas, é possível que ocorra uma limitação nas possibilidades de abastecimento desses veículos”

Tramitação:

A proposta tramita em caráter conclusivo e deve estar sendo analisada por ambas as comissões, a de Minas e Energia; e a de Constituição e Justiça e de Cidadania. A situação atual do PL 3895/12 é: "Aguardando Deliberação na Comissão de Minas e Energia (CME)".

Um ponto interessante que eu pude perceber nele, é que o revendedor varejista vai poderá também produzir, total ou parcialmente, a energia que for comercializar. Dessa forma, as concessionárias de energia poderão atuar também no setor automotivo, criando postos de recarga ou dispositivos de cobrança com esse objetivo.

A Comissão de Minas e Energia (CME) da Câmara deve estar, atualmente, se preparando para votar o relatório do deputado Arthur Maia (BA) sobre o PL 3895/2012, que regula a atividade de revenda varejista de eletricidade para o abastecimento de carros elétricos ou híbridos.

Apesar de eu ainda não entender claramente o que são e, no que diferem entre si, exatamente, "concessionárias" e "permissionárias" no contexto deste PL pois, eu não li ainda, detidamente, a íntegra da proposta, eu já posso adiantar que eu concordo plenamente com o autor, quando este diz que "automóveis do futuro serão elétricos. São veículos que contribuirão decisivamente para a melhoria da qualidade de vida nas grandes cidades, pois são silenciosos e não emitem gases poluentes”,

Todavia, outra dúvida que eu tenho, é se o nobre deputado esta preocupado com a limitação do ABASTECIMENTO de energia nas baterias de tração dos VEs ou, se a preocupação é com o ABASTECIMENTO de VEs no mercado consumidor automotivo brasileiro (coisa que ainda inexiste, ou melhor dizendo, as grandes montadoras de automóveis não trarão, efetivamente, seus VEs para serem vendidos, e muito menos montados, cá no Brasil, enquanto não houver a tal legislação).

Eu estou aberto a ser esclarecido por comentários, aqui mesmo neste blog mas, particularmente, eu penso que mais do que apenas "regulamentação do comércio de energia de abastecimento", os VEs não chegarão aos motoristas residentes no Brasil, enquanto não for criada uma política mínima de incentivos, de ampla abrangência para o contexto dos VEs.

Vale lembrar que pela mesma época em que o PL 3895/12 foi originalmente criado, o Sr. João Paulo dos Reis Velloso, Coordenador-Geral do Fórum Nacional., assinava mais uma pesquisa do INAE - Instituto Nacional de Altos Estudos, em que era apontado como uma das Áreas de Grandes Oportunidades Brasileiras, a Estratégia de Implantação do Carro Elétrico (em paralelo com os Biocombustíveis). Eu particularmente penso que VEs são a grande sacada dessa primeira metade do século XXI.

Todavia, todos já sabem que em nosso país, o lobby do álcool tem barrado os incentivos ao carro elétrico e tem obrigado os governos a ficarem do lado deles,.na hora de decidir, se investe na tendência mundial dos carros elétricos que já tem, não apenas projetos mas produtos avançados, ou no etanol. Pena que, mais uma vez, essa seja uma escolha decisiva errada, prejudicial ao futuro do país.

Entre 2009 e 2010, o então (atualmente extinto) Grupo de trabalho no Brasil, formado por montadoras e BNDES, fez um amplo estudo sobre as vantagens destes veículos e apresentou a Lula, porém, nada de concreto foi levado a cabo pelo governo.

Como verdade histórica, ficou o fato de que, podem existir vários motivos justificáveis, para o governo federal ter tirado o projeto do carro elétrico brasileiro da tomada mas, o que não pode ser alegado, é que faltaram informações.

O grupo de trabalho para avaliar o assunto, era composto por diversas entidades e esteve no Banco Nacional do Desenvolvimento (BNDES), onde subsidiou o governo federal com um arsenal de números, dados e perspectivas, que convergiam sempre para a mesma questão: o carro elétrico, ou mesmo híbrido, só daria (dará) a partida de fato com apoio do governo federal – que chegou a falar em incentivos ao segmento, mas acabou, por fim, recuando.

Siga ligação para obter, como eu obtive, acesso à integra da proposta atual do projeto de lei em questão: PL 3895/12

Mas Antes de deixar esta página, veja que ironia (ou lógica causa-efeito) do sistema!

Enquanto nós aqui nos enrolamos todos, por quase 5 meses já, com um Projeto de Lei de apenas dois parágrafos, lá dos EUA, sobre exatamente a mesma questão, nos chega a seguinte notícia:

"Fabricante de carro elétrico espalhará postos gratuitos nos Estados Unidos"

A fabricante americana de veículos elétricos Tesla Motors anunciou que vai espalhar postos de abastecimento (Estações Públicas de Abastecimento de VEs) nos Estados Unidos, nos quais os motoristas poderão carregar seus carros gratuitamente, conforme relata o site da Forbes.

Essas centrais de abastecimento, no entanto, servirão apenas para um dos modelos da Tesla, o Model S.

“Em dois anos – isso não é exagero – em dois anos nós vamos cobrir quase inteiramente os Estados Unidos de ‘superchargers’ (os postos de abastecimento) e você vai poder viajar praticamente para qualquer lugar (do país)”, afirmou o presidente da empresa, Elon Musk. Ele disse que planeja, mais para frente, instalar postos na Europa e na Ásia.

Hoje, um dos problemas de quem tem carro elétrico é a escassez de postos. “As pessoas têm a ideia de que se você tem um carro elétrico, não há liberdade; você está preso”, disse o executivo. Sua intenção é de que, com os postos gratuitos, as pessoas “tenham mais liberdade do que com qualquer outra coisa”.

A Tesla Motors vem se firmando como uma das "novas marcas" mais promissoras. Interessante novidade do cenário automobilístico mundial, inclusive no aspecto tecnológico.

Apesar dela ter nascido do mais genuíno ventre da mobilidade elétrica, ela tem se caracterizado por apostar em carros especialmente potentes e, cada vez mais potentes (e luxuosos). Há uma postagem tecnicamente bem abrangente sobre o novo Tesla Modelo S, bem aqui mesmo, neste blog.

Com toda certeza, há e haverá, sempre, uma fatia generosa de mercado para essa linha de produto, contudo, obviamente, não será com ela (talvez através dela mas, não com ela), que os VEs irão se popularizar mundo afora.

Assim, eu, particularmente, continuo acreditando muito mais num carro tipo "padrão Nissan Leaf" para o mercado norte-americano real, nessa primeira metade do século XXI e, continuo apostando na segurança e no conforto do cotidiano, que são propiciados pelo fato de todo motorista de VE poder ter a sua própria estação de carregamento em sua casa.

Claro que poder viajar distâncias maiores do que 200 km sem precisar ter que "armar uma verdadeira operação de segurança militar" é importante para todos, porém, a preocupação com a mobilidade do dia a dia é maior em prioridade, para o motorista médio mundial.

Mesmo que a estação de carregamento doméstica não seja uma "super-ultra-mega-extra charger", que carregue a bateria do seu VE em 15 minutos (talvez 12 min., e prejudicando, DE FATO, a vida útil dela), poder fazer o carregamento da bateria do sistema de tração de um VE médio, em sua própria casa, com caga total em tempo decorrido de 3 ~ 6 hs, deixando o carro descansando na garagem, para iniciar a carregar automaticamente, a partir das 23hs00min (ajudando, assim, o país, na redução do famigerado horário de pico de consumo de energia elétrica), automaticamente, isso sim, é a "pedra de toque" para a "popularização" dos carros elétricos, em qualquer mercado do mundo.

Quem viver, verá! No entanto, obviamente que, Estações Públicas de Abastecimento de VEs, quanto mais, melhor!! Os norte-americanos (estadunidenses, como dizem os portugueses, alias portugueses mais enfronhados em VEs do que nós brasileiros) que o digam! Independente delas "matarem precocemente" as baterias (fazer o quê?), elas são desejáveis e necessárias. O site da AFDC - Alternative Fuels Data Center do governo norte-americano, apresenta, organizadas por Estado, o número de todas as Estações Públicas de Abastecimento de VEs existentes por lá, além de mapas e gráficos que mostram os dados de transporte e tendências relacionadas a combustíveis alternativos e veículos. Confira!

Sem mais para o momento

atenciosamente.

ALLenz

Sobre o Carregamento do Toyota Prius

O Toyota Prius é um carro híbrido que até o ano modelo 2011 NÃO era dotado de portal de recarga, ou seja, eles eram apenas HEV (Hybrid Electric Vehicles), mas não eram PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle). Deste modo, não havia conector algum que permitisse o engate rápido e seguro de um cabo condutor elétrico para carregamento da sua bateria do sistema de tração.

Todavia, a partir do ano modelo 2012 a Toyota, acompanhando a tendência mundial, se rendeu colocou o porte de recarga no Toyota Prius, com um conector padrão SAE J1772.

O Toyota Prius, na verdade, engloba uma família de modelos (Prius C, Prius V, ...) que está no mercado do seu país de origem (Japão), desde 1997. Independente se ele é novo (Plug-in) ou antigo (sem o conector de carregamento), ele vem equipado com os dois tipos de baterias:

• A primeira é aquela semelhante a encontrada em quase todos os automóveis, é uma bateria de chumbo ácido (Pb-A) de 12V;

• A segunda é a bateria do sistema de tração, que foi projetada especialmente para veículos híbridos (priorizando potência ao invés de energia) e é composta de módulos prismáticos contendo células de bateria íons de Lítio (modelo 2012 em diante) em caixa de metal, fabricada pela Panasonic.

Para carregar a "segunda bateria" no moderno Prius, basta coloca-lo conectado a uma tomada de energia elétrica, igual a qualquer VE puro, como o Nissan Leaf, por exemplo. Todavia, carregar os modelos do Prius antigos exige um pouco mais de "técnica e destreza" pois, não há como injetar eletricidade diretamente nela sem que seja acionado o motor (a combustão) do carro e fazendo atuar a frenagem regenerativa, na qual a máquina elétrica (motor) passa a atuar como freio (motor age como gerador) e realimenta energia do sistema mecânico de volta para a bateria (bateria age como carga consumidora para o gerador).

Existem vários sites de Internet, com procedimentos instruindo sobre como carregar a bateria antiga do Prius mas, eu não irei transcrever nenhum deles aqui por questões de responsabilização sobre segurança. Lamento muito mas, no meu conceito a tecnologia Não-Plug-in já se tornou obsoleta e inadequada e eu não irei recomendar a alguém que não seja estritamente profissional, a manipular os terminais de uma bateria cuja tensão pode passar de 250VCC. Mas estou certo que você me compreende e, se você precisa mesmo disso, você achará no Google quem te "ajude".

Se você é amante de um Toyota, beleza! Como eu sou também e, sou teu "amigo", eu te recomendo: adquira um Prius Plug-in Hybrid (ZVW35) que é baseado na terceira geração convencional (ZVW30) com bateria de íons de Lítio de 4,4 kW.h que permite uma autonomia puramente elétrica de 23 km (14,3 milhas) e que vem com o indispensável portal de carregamento, ou então ... prefira mesmo uma bicicleta.

Pensa bem, além de nós brasileiros sermos colocados no fim da fila pelas grandes montadoras e pelo nosso próprio governo, ainda assim, iremos aceitar comprar carros obsoletos? Só se for você pois, eu estou fora!! Nem o Nissan Leaf está escapando da rápida obsolescência (na questão da potência do seu carregador embarcado que já deveria ter mudado de 3,3 kW para 6,6 kW mas acabou ainda não mudando)!!

É ai é que está o mistério: os últimos serão os primeiros!! Alias, carro que além de ser Híbrido (não é um VE puro), ainda por cima não é Plug-in, me desculpe, o lugar nem é aqui neste blog!

Se o que a Toyota quer mesmo é voltar a ser protagonista na tecnologia de carros verdes no mundo, mostrando a todos que será a primeira a deslanchar no mercado brasileiro, mesmo tendo poucas vendas no começo, que traga para o Brasil, no mínimo, um Prius Plug-in (e não me venha com produtos desatualizados por aqui porque disso, nós já estamos cheios).

O modelo do Prius apresentado pela Toyota no 8º Salão Latino-Americano de Veículos Elétricos que está acontecendo por esses dias em São Paulo, NÃO É o modelo Plug-In atualizado (repare na foto ao lado, não existe a portinhola do portal de carregamento, igual ao Prius como ele era lá fora até o ano modelo 2011) e nem a bateria utilizada é a mais moderna de íons de Lítio. Assim, teria que ser vendido aqui com um belo super-mega desconto de preço, pois se trata de produto de ponta de estoque, obsoleto em termos globais.

Isso, combinado com o fato de que nem para reduzir os impostos sobre VEs o governo federal tem se prestado, então, fica assim, desde já, um tanto quanto decepcionante, infelizmente ... Importado do Japão, seu preço de venda aqui deverá ficar entre R$ 130 mil e R$ 150 mil. Considerando ICMS, imposto de importação, PIS e Cofins, o preço do modelo é resultado de uma sobretaxação (valeu Dilma!) de 120%.

Portanto, fique de olho se o veiculo Prius 1.8 com motor a gasolina VVT-i 16v DOHC e com transmissão CVT,  oferecido pela Toyota do Brasil É UM CARRO HÍBRIDO PLUG-IN OU NÃO. SE NÃO FOR PLUG-IN, VOCÊ PODERÁ ESTAR COMPRANDO UM PRODUTO DE TECNOLOGIA ULTRAPASSADA (em pelo menos 2 anos) E MAQUIADO, pela bagatela de R$ 120.830,00. Se você quiser saber mais sobre:

Tipos de Veículos Híbridos e Terminologia:

Sinta-se como em sua casa! Fui!

A Eletroquímica do Lítio e sua Aplicação em Baterias de VEs (Parte 4/5)

Ligação para as partes anteriores:  Parte 1  -  Parte 2  -  Parte 3

Número de Transporte (Número Transferência ou Coeficiente de Transferência):

Recapitulando, a operação da bateria Li-íon, previamente carregada, é frequentemente descrita como segue: os átomos de Li no ânodo se dissociam em íons Li+ e elétrons. Os íons Li+ migram através do eletrolito para o catodo onde vão se recombinar com os elétrons que passavam através do circuito externo que alimenta a carga (o sistema de tração, inversor e motor do Veículo Elétrico – VE).

No entanto íons Li + não são as únicas espécies a migrar e se difundir através da célula voltaica enquanto ela está a fornecer energia para a carga. O sal de eletrolito é geralmente LiPF₆, que fornece a condutividade elétrica necessária entre o anodo e o catodo. O sal está presente na solução, como íons Li+ e PF₆- .

Quando os cátions Li+ se movimentam na solução do eletrolito migrando do anodo para o catodo, também os ânions PF₆- da solução buscarão migrar na direção oposta, em direção ao anodo. Por conseguinte, a corrente total dentro da bateria é carregada por ambos os íons, Li+ e PF₆- , e não apenas Li+.

No entanto, apenas a parte da corrente que é transportada pelos cations Li+ efetua o trabalho útil (isto é, os elétrons associados a esses íons Li+ efetivamente sairão para o circuito externo). A proporção da corrente que é transportada por um íon em particular, chama-se o Número de Transporte para aquele íon.

O número de transporte para Li+ numa célula Li-íon típica usando um sal de eletrolito LiPF₆ está entre 0,35 e 0,4. Isto significa que apenas 40% da corrente total dentro da bateria é a partir dos íons de lítio e 60% é a partir do ânions PF₆.

Em uma “bateria ideal”, o número do transporte do Li+ deveria ser 1. Quando não é, isso significa que os iões Li+ irão se recolher perto do anodo e aumentar a concentração de íons Li+ no eletrolito no "compartimento do anodo", perto do anodo.

Em contrapartida, mais íons Li+ irão deixar o eletrolito, o "compartimento catódico" e migrarão para o “compartimento anódico”, diminuindo aqueles que, efetivamente, irão entrar no catodo.

Isto é como um paradoxo, que estabelece um gradiente de concentração adverso no eletrolito, com maior [Li +] perto do anodo do que perto do catodo causando polarização de concentração da mesma maneira como uma célula de concentração que, em seguida, absorve parte da energia da bateria e reduz a sua capacidade. Em outras palavras, uma contra tensão é estabelecida, a qual se opõe a tensão direta da bateria.

Com o Número de Transporte para os cations de Lítio, tc = 0,4, n íons de lítio provenientes do anodo entrarão no compartimento do anodo, mas apenas n.tc irão deixá-lo e entrar no compartimento do catodo, deixando uma concentração acumulada de n.(1 - tc) ou seja, de 0,6.n perto do anodo.

Em contrapartida, n íons de Lítio deixam o compartimento do catodo e são descarregados como átomos de Lítio no cátodo, mas apenas n.tc entrarão no compartimento do cátodo, conduzindo a um défice de concentração de n.(1 - tc) ou 0,6.n.

Assim, um gradiente de concentração é estabelecido de íons de Lítio em excesso perto do ânodo e um número reduzido perto do cátodo. Isto define o que é conhecido como uma célula de concentração, mas caracterizado por uma f.e.m. de sentido oposto ao desejado da tensão da bateria.

Quanto menor o Número de Transporte considerado para o Li+, maior será o gradiente de concentração adverso que ocorre. A explicação para esta contribuição diferenciada ao transporte da corrente na solução, está relacionada à diferença de velocidade de deslocamento dos íons, sob a ação do campo elétrico, pois, nas mesmas condições, quanto menor o raio (ou volume) do íon, tanto menor a resistência de viscosidade oferecida pelo solvente e tanto maior a sua velocidade.

O número de transporte de um íon é proporcional a sua mobilidade iônica. Entretanto, o seu valor depende também da mobilidade do seu co-íon.

Só quando número do transporte atinge 1 é que um gradiente de concentração adverso é evitada, mas isto não pode ser conseguido na prática. De fato, prevê-se que o número de transporte do Li+ em baterias de polímero de lítio metálico possa ser, geralmente, ainda menor do que 0,4, devido à fraca condutividade do polímero eletrolito.

Anodo de Carbono:

O material do anodo utilizado na maioria das baterias Li-íon é o grafite com átomos de Lítio armazenados dentro da matriz de carbono. Diagramas comuns que ilustram o funcionamento da bateria de íon de Lítio mostram camadas puras planas de hexágonos de grafite com átomos de lítio suavemente intercalados de ambos os lados paralelamente e entre as camadas. Entretanto, na realidade grafite é constituído de grão compactados, desordenados entre si. Esta imperfeição cria inevitável resistência ao transporte dos átomos de íons de Lítio .

Quando grafites altamente ordenados (grafites melhorados) são utilizados no ânodo para minimizar a resistência, ainda assim o Lítio não flui para dentro e para fora, do anodo, sem qualquer alteração ao potencial entre o anodo e o catodo. Em vez disso planaltos tensão são formados nas transições. Isto significa que, quando a bateria esta sendo descarregada, ocorrem no interior do anodo regiões onde existe variação desde totalmente perfeitamente intercalados LiC₆ para até um mínimo de LiC₁₈ e abaixo, a tensão sob carga de uma célula de bateria pode cair em até 0,3V. Em outras palavras, a densidade de energia é perdida. 

A representação da formação do LiC6 mostrada ao lado é apenas ilustrativa pois, como o Lítio é inserido entre duas camadas de segmento de grafeno (que é o que temos em meio ao grafite), um átomo de Li se ligará a alguns átomos de C pertencentes a primeira das camada de grafeno adjacente e, se ligará também, a mais outros átomos de C, pertencentes a outra camada de grafeno adjacente, de modo que a soma de dos átomos de C em ambas as camadas perfaz o total da reação com um átomo de Li. A conformação geométrica das ligações entre os átomos de Li e os átomos de C, irá mudando, a medida que a concentração de Li ao longo do elemento anódico varie, aumentando (durante carregamento)  ou diminuindo (durante descarregamento).

Com a tecnologia atual, o desempenho de uma bateria de iões de lítio é limitado de duas formas:

• A sua capacidade de energia que é limitada pela densidade de carga, ou seja, pela quantidade de íons de Lítio podem ser acomodados, tanto na estrutura do anodo quanto do catodo;

• A taxa de carga da bateria, que determina tanto a velocidade com a que ela pode ser recarregada quanto descarregada, que é limitado por um outro fator: as tempos necessário às reações e ao transporte, sou seja, a velocidade com que os iões de lítio podem fazer o seu movimentação através do electrólito do catodo para o anodo e vice versa.

Perda Capacidade Irreversível:

Quando a bateria é carregada e descarregada pela primeira vez, as camadas de passivação se formam sobre as superfícies dos eletrodos, a medida que eletrolito reage com os eletrodos. Estas camadas de passivação (SEI - Solid Electrolyte Interphase) contêm Lítio que já não é eletroquimicamente ativo, ou seja, está ligado na bateria e não pode mais fornecer energia útil. Isso representa uma perda de capacidade permanente quando a bateria é usada pela primeira vez - assim uma capacidade extra terá de ser prevista na construído em baterias para VEs durante a fabricação, exigindo mais de Lítio, para a bateria para atender a sua especificação nominal real.

Capacidade irreversível no ânodo pode variar entre 50 e 200 mAh / g, ou entre cerca de 1/6 até 1/2 do Lítio no ânodo (teórico: 372 mAh / g) torna-se permanentemente ligado e inutilizável. Pode se concluir, por conseguinte, que a bateria tem de ser fabricada com pelo menos da ordem de 20% de Lítio em excesso e material anódico sobre dimensionado para compensar esta perda inicial. Existem alguns materiais de carbono rígidos que oferecem uma capacidade teórica ainda maior de mais de 500 mAh / g até mesmo 1000 mAh / g, mas eles exibem uma perda irreversível da capacidade maior, de mais de 200 mAh / g.

Em geral, para se obter alta potência, menor tamanho de partículas de carbono é necessária, mas isso tende a aumentar a perda capacidade de irreversível. Em outras palavras, as partículas menores de carbono significa que mais átomos de lítio podem ser intercalados, porque há mais espaços para o Lítio ocupar, maior energia e mais íons de Lítio mais sendo formados por segundo, podem ser alcançados. No entanto, com espaços menores mais Lítio irão ficar permanentemente ligados na matriz de carbono e a perda irreversível de capacidade é maior. Em suma, tudo é um compromisso.

“Delitização” do Catodo:

Perda de capacidade irreversível também ocorre no catodo. Baterias de Li-íon são fabricadas no estado inicial "descarregadas", ou seja, sem Lítio no anodo de carbono e catodo de óxido de LiMnO₂ ou LiFePO₄ totalmente Litiado. Quando a bateria é carregada, nem todo o Lítio no catodo irá migrar para o anodo, mas alguns deverão permanecer permanentemente ligada ao catodo.

Melhoraria das Baterias Li-íon Através da Nanotecnologia:

Desde a introdução da bateria de íons de Lítio em 1991, a corrida em pleno andamento foi para melhorar continuamente a capacidade da bateria. Agora, com 48 tecnologia de bateria e projetos de VEs compartilhando algo em torno de US$ 2,4 bilhões do “American Recovery and Reinvestment Act”, do “Recovery Grant Act1”, de 2009, o desenvolvimento e a produção desta fonte de energia com elevado potencial está se movendo a todo vapor e a visibilidade das baterias Li-íon é maior do que nunca.

Óxido de Lítio Níquel Manganês e Cobalto (NMC - LiNiMnCoO2) e Fosfato de Ferro Lítio (LFP – LiFePO4) são catodos comuns sendo empregados hoje em dia. Enquanto a bateria NMC passou a dominar as aplicações em produtos eletrônicos de consumo, a bateria de Fosfato de Ferro Lítio (LFP) continua a ganhar a atenção devido à sua maior segurança e vantagens ambientais em comparação com as demais alternativas. Outra vantagem importante é o ciclo de vida útil mais longa fornecido a partir da bateria LFP.

A bateria LFP faz um bom jogo para aplicações em PHEV (carros híbridos) sem ser mais dispendiosa do que as baterias com outros materiais. As células de bateria LFP são as de tensão relativamente mais baixa, assim como os níveis de densidade de energia, comparativamente do que outras baterias Li-íon, mas sua lenta taxa de perda de capacidade ajuda baterias LFP manter um nível maior densidade de energia do que outras baterias Li-íon, após um ano de uso.

Os desafios iniciais com da LFP em torno carga limitada e taxas de descarga foram aliviadas por técnicas de fabricação aprimorados. Isso porque cada tamanho partícula de cada material individual e a consistência de dispersão pode resultar em diferentes taxas de condutividade, a vida da bateria, e tempo de recarga. Mas, o que o tamanho tem a ver com isso?

Aplicando os princípios da nanotecnologia para o processo de desenvolvimento de revestimento para ambos, anodos e catodos, provou-se produzir uma bateria melhor desempenho. No nível mais básico, os íons de Lítio penetram no anodo de grafite com mais facilidade e mais rápido. A moagem do material do anodo e do catodo para um menor tamanho de partícula ajuda a suportar melhor condutividade, maior tempo de carga, recarga mais rápido, e eficiência global melhorada.

Até pouco tempo os processos de produção de nanotecnologia permitia que os fabricantes de baterias Li-íon trabalhar com meios de moagem tão pequenas quanto 90 μm (como um ponto de referência, um fio de cabelo humano típico é de 10 μm de largura, ver foto a). Esta área superficial aumentada de partículas moídas não só conduz a tempos de produção mais rápido, mas a um revestimento mais homogêneo e consistente para uso nas baterias. No entanto, com as melhorias desenvolvidas por meio da nanotecnologia, atualmente já é possível a utilização, em escala, de pó de grãos ainda menores de grafite (~ μ1 m, ver foto b) resultando num aumento dramático no rendimento na produção de grafeno de alta pureza (mesmo rendimento e pureza que poderia se obter com emprego de pó de diamante de grãos do mesmo diâmetro, ver foto c).

Dispersões consistentes desempenham um papel especialmente importante no anodo e no catodo revestimentos. As partículas devem permanecer suaves e livre de aglomerados ou agrupamentos. Bolhas de ar dentro da mistura micronizada também podem afetar a condutividade dos revestimentos e, em última análise, o desempenho global de uma bateria Li-íon.

Antes e durante o processo de moagem, as partículas de Lítio e de grafite requerem atenção cuidadosa para assegurar que não ocorre a contaminação com as misturas de revestimento. O equipamento de metal de moagem pode desprender e partículas de metal que conduzem à contaminação acidental e afetar a qualidade final dos revestimentos. Hoje as ferramentas de moagem e de mistura são de cerâmica e de poliuretano, que pode impedir a contaminação e assegurar que o desempenho dos revestimentos não seja comprometido.

Com o financiamento disponibilizado pela Lei de Recuperação do governo, fabricantes de baterias de íons de Lítio têm a oportunidade de poder explorar novos tipos de equipamentos, materiais e processos. Novas fontes OEM usando moagem e dispersão de nanotecnologias permitirá aos fabricantes de baterias Li-íon desenvolver um elemento de anodo mais eficiente, assim como de revestimento catódico, proporcionando uma base forte para a nova onda de tecnologia das baterias.

A Última Novidade Tecnológica Importante:

No Estado da Arte em baterias de íon de Lítio há um anodo de grafite, de óxido de metal, e um eletrólito contendo um sal de lítio. Na descarga, o lítio é forçado a sair do ânodo (+) e se deslocar para o catodo (-). Durante o carregamento ocorre o inverso. Em essência, a capacidade de anodo para tratar e armazenar lítio dita, além da tensão de saída, também a capacidade total (mA.h) e a velocidade de carregamento (taxa de carga).

Os pesquisadores da Northwestern, usando o grafeno, quebraram alguns paradigmas e limitações muito restritivas de anodos comumente usados. Nas atuais baterias recarregáveis, o anodo – que já pode ser feito de camadas e camadas de folhas de grafeno à base de carbono de qualidade considerável – que pode acomodar apenas um átomo de Lítio, para cada seis átomos de carbono. Para aumentar a capacidade de energia, os cientistas vem experimentando a substituição do carbono por Silício, uma vez que o silício pode acomodar muito mais Lítios: quatro átomos de Lítio para cada átomo de Silício.

No entanto, o Silício se expande e se contrai drasticamente no processo de carregamento e descarregamento, causando a fragmentação estrutural que cresce exponencialmente em incidência com o tempo de uso, fazendo com que o anodo se deteriore perca a sua capacidade de carga rapidamente.

Por outro lado, o que ocorre com anodos grafite de alta qualidade afeta não só o limite de capacidade de energia (relação 1:6), mas também a taxa de carga e de descarga da bateria é dificultada pela forma das folhas de grafeno: eles são extremamente finas - apenas um átomo de carbono de espessura mas, são também relativamente longas, por comparação, muito longas. Durante o processo de carga (assim como no de descarga), um íon de lítio deve percorrer toda um certa distância no caminho a partir das bordas exteriores da folha de grafeno, movimentando-se passo a passo, em relação às posições das celas, determinadas pela geometria hexagonal das camadas de grafeno acima e abaixo da camada de lítio, antes de apostar em cela de repouso, que é almejada como mais próxima possível da borda oposta.

Neste processo, na multidão átomos escorrendo, os íons de Lítio vão se empurrando uns aos outro, sempre adiante e isso leva tempo e, muitas vezes os íons poderão estar se empurrando para dentro de um “beco sem saída”, onde exite a ruptura da camada num grão de grafite, os íons podem encontrar aumento de resistência a sua mobilidade, tendo que se desviar de direção, ou mesmo, ter que parar, com passagem fechada por carbono, impedindo o prosseguimento do Li+ adiante.

Isso atrasa o movimento da multidão de Lítio e, porque leva muito tempo para o Lítio viajar pelo meio da folha de grafeno, uma espécie de engarrafamento iônico ocorre em torno das bordas do material. As melhorias da nanotecnologia do grafeno puro e perfeitamente ordenado pode minimizar isso mas nunca poderá eliminá-lo, mesmo à temperaturas especiais de operação.

Agora, a equipe da engenharia química e biológica da Escola McCormick de Engenharia e Ciências Aplicadas, liderada pelo professor Küng, realizou uma pesquisa na qual combinou-se duas técnicas para combater estes problemas. Em primeiro lugar, uma para estabilizar o silício, a fim de manter a capacidade de carga máxima, eles ensanduichada aglomerados de silício entre as folhas de grafeno. Isto permitiu uma maior número de átomos de lítio no eletrodo, enquanto utilizando a flexibilidade de folhas de grafeno para acomodar as variações de volume de silício durante a utilização.

"Agora temos quase obtido o melhor dos dois mundos", disse Kung. "Temos densidade de energia muito mais elevada devido ao silício, e o ensanduichamento reduz a perda de capacidade causada pelo Silício expandir e contrair. Mesmo que os aglomerados de Silício rompam, o Silício não será perdido” pois está contido em uma embalagem forte e, ao mesmo tempo, flexível de grafeno.

O anodo novo ainda é feito a partir de folhas de grafeno (grafite é simplesmente milhões de camadas de grafeno, porém, nem tão inteiras e paralelas), mas os pesquisadores têm perfurado milhões de minúsculas furos em cada camada de grafeno (foto à direita). Kung e sua equipe usou um processo de oxidação química para criar, propositadamente, os minúsculos buracos (de 10 a 20 nanômetros de diâmetro) nas folhas de grafeno - chamado de "defeitos planares".

De modo que, por meio desses buracos, em vez de cada íon de lítio ter que viajar ao redor da borda exterior de cada camada de grafeno, os íons de Lítio passam a ter um atalho alternativo a seguir, entre as camadas do carbono do anodo, pois agora podem, simplesmente, saltar através dos furos (ou nano buracos, como eles estão sendo chamados) através das camadas, encontrando mais caminhos que facilitam a mobilidade até, por fim, serem armazenados por reação com o Silício. Isto pode reduz o tempo que leva para a bateria recarregar em até 10 vezes.

Com o efeito combinado dos aglomerados de silício o ânodo pode armazenar 10 vezes mais energia (30.000 mA.h, em vez de 3000mA.h) e 10 vezes a velocidade de carregamento (12 minutos em vez de duas horas). As baterias testadas, depois de 150 ciclos de carga e descarga, também mantiveram cinco vezes mais eficazes que qualquer bateria de iões de lítio atualmente no mercado.

Esta pesquisa foi toda centrada no ânodo; em seguida, os pesquisadores vão começar a estudar mudanças no catodo, que poderia aumentar ainda mais a eficácia das baterias. Eles também vão olhar para o desenvolvimento de um sistema de eletrolito que permitirá que a bateria automaticamente e reversível desligar a temperaturas elevadas - um mecanismo de segurança que poderia revelar-se vital em aplicações de carros elétricos.

Como sempre, temos que fazer a pergunta: Quando é que esta nova tecnologia encontrar seu caminho para ser uma bateria perto do mercado de carros elétricos? Os cientistas não dão uma resposta clara, enquanto alegam que a equipe agora está trabalhando na melhoria do cátodo e do eletrólito. Se continuarmos olhando para tecnologias de bateria anteriores, relacionadas com descobertas, no entanto, e assumindo esta descoberta poderá ser repetida em uma escala industrial, podemos ter de uma semana a alguns anos para baterias de smartphones a incorporarem.

Basta dizer que, o outro lado dessa descoberta é que as baterias podem ser 10 vezes menores e ainda assim ter as mesmas capacidades de ofertas de hoje. Se você já viu a bateria em um iPad ou smartphone, você vai entender que as baterias são realmente o único obstáculo significativo na miniaturização destes aparelhos.

Estamos chegando ao final desta série de postagens sobre "A Eletroquímica do Lítio e sua Aplicação em Baterias de VEs" e, na parte 5/5 (final), enfocaremos nas diferenças conceituais entre baterias de íons de Lítio para aplicação em VEs puramente elétricos, em contraponto com baterias de íons de Lítio para veículos híbridos.

Obrigado por ter prestigiado esta postagem e, até lá!

A Eletroquímica do Lítio e sua Aplicação em Baterias de VEs (Parte 5/5)

Os Custo das Baterias de Íon de Lítio e a Irrealidade Brasileira

A postagem de hoje, infelizmente, não é sobre tecnologias (da forma como eu sempre prefiro que seja) mas é sobre economia e política (fatores que afetam os empreendimentos e, conseguintemente, as tecnologias, seja para o bem, quando é para o bem ou seja para o mal, quando é para o mal).

Se por um lado o custo das baterias de íons de Lítio é um dos maiores empecilhos para uma maior adoção de VEs, por outro, a baixa demanda dos compradores destes carros poderá se tornar um fator que tenda a atrasar a queda nos preços das baterias.

O Departamento de Energia dos Estados Unidos estabeleceu a meta de reduzir o custo do pacote de bateria para US$ 300 por quilowatt/hora até 2014 mas, preços, não se podem ajustar apenas por desejo e mesmo decretos de governo, só o podem fazer, por um tempo, debaixo de forte contingência.

O conjunto de bateria de 23 kW.h usado no Focus Electric, primeiro carro elétrico da Ford a ser lançado, por exemplo, pode custar entre US$ 12 mil e US$ 15 mil (preço para a montadora), afirmou o seu presidente-executivo, Alan Mulally, em uma conferência em abril. Isso sugere que a Ford está pagando até US$ 652 por quilowatt/hora.

Volumes maiores de produção é o principal fator na queda dos preços das baterias, afirmam os consultores da McKinsey. Os preços também podem cair se os fabricantes de baterias aprimorarem seus processos de manufatura e usarem equipamentos padronizados.

Os custos das baterias também podem cair conforme a indústria de bens eletrônicos de consumo continuam a fazer avanços no aumento da carga e da potência das baterias de íon de lítio, segundo o estudo.

Ao longo do tempo, essas melhorias serão aproveitadas na indústria automotiva, afirma o consultor John Newman, da McKinsey, que também é autor da pesquisa. As baterias no setor de produtos eletrônicos de consumo são disponíveis hoje em dia por cerca de US$ 300 o kW.h. "É a indústria de eletrônicos de consumo que está empurrando os custos para baixo", afirmou Newman.

De fato, todos os fatores anteriormente mencionados, estarão ocontecendo de forma concorente nos próximos 10 ou 12 anos, de modo que existe uma forte expectativa de que, o custo das baterias de íons de Lítio usadas em VEs possa cair em algo mais do que 70% até 2025, ainda que possa vir a ter todos os seus parâmetros qualificativos melhorados, dobrados, até lá.

O principal motivo propulsor disso: a realidade da economia mundial, no que concerne a mobilidade, baseada em uma fonte não sustentável de energia: economia baseadas em alta do preço do petróleo e os padrões rigorosos de economia de combustível continuarão sendo o principal incentivo para que as montadoras fabriquem mais carros com a tecnologia, enquanto que os governos dos países que tem poder, continuarão sustentando incentivos por um longo período (na verdade investindo em mais poder no futuro).

As questões ligadas a fabricação dessas baterias, em uma escala maior, representará algo perto de um terço da potencial redução de preço até 2025, afirma a empresa de pesquisa de mercado McKinsey no estudo. A esperada entrada de mais e novas companhias no setor, assim como a tecnologia nova herdada de fabricantes de produtos eletrônicos como Apple também podem ajudar a reduzir o custo das baterias de íon de lítio, acrescentou a consultoria.

"Baterias mais baratas podem proporcionar uma maior adoção de veículos elétricos, o que potencialmente afetará os setores de transporte, energia e petróleo", declarou a McKinsey.

A consultoria previu que o preço de um conjunto completo de bateria de íon de lítio cairá de US$ 550 a US$ 650 por kW.h atuais para cerca de US$ 200 em 2020 e US$ 160 até 2025.

Se o preço da gasolina ficar em torno de US$ 3,50 por galão (3,8 litros), ou acima disso, montadoras que compram baterias por US$ 250 por kW.h poderão oferecer veículos elétricos a um custo muito mais competitivo do que o que já é atual (e eu não estou falando de Brasil, onde o preço atual é só uma fantasia uma vez que o mercado é inexistente), significativamente mais baratos, o que tenderá a acelerar o fim da era dos carros a combustível, entre 2025 e 2035.

Aqui no Brasil, andaremos sempre bastante defasados, por que a legislação brasileira não favorece carros elétricos. Não há nenhum incentivo tributário à produção, comercialização e licenciamento de veículos elétricos aqui, o que acontece em outros lugares do mundo – graças ao conceito ambiental ligado aos carros elétricos, que não prejudica tanto o meio ambiente.

Montadoras como a Nissan, Renault, Mitsubishi e General Motors tentam pressionar o governo brasileiro a conceder benefícios para os modelos elétricos e híbridos, mas o que acontece é o absurdo de uma situação completamente inversa: os elétricos pagam 25% de Imposto sobre Produtos Industrializados (IPI), porque nossa legislação não prevê carros sem motores a pistão. O Brasil continua sendo o pais da anedota criminosa: Isso significa que o governo enquadra o VE da mesma forma que um superesportivo com motor V12. A legislação brasileira compara os elétricos como ‘carros para ricos’.

A carga tributária brasileira agregada ao preço final do produto é desproporcional e torna inviável, por exemplo, a comercialização do Nissan LEAF. O IPI de veículos elétricos é o mesmo dos veículos mais poluidores a combustão: 25%. A contribuição ao Programa de Integração Social (PIS) e Contribuição para o Financiamento da Seguridade Social (Cofins) é de 11,6%. O ICMS varia entre 18% e 19% dependendo do estado, enquanto o IPVA, apesar da isenção em sete estados, pode atingir até 4% em outros.

E ai, Tia Dilma?? Pense, mulher: Eu mesmo seria o primeiro a comprar um carro elétrico, se ele estivesse ao meu alcance. Mas não deixo de pensar na coletividade e no meio ambiente, quando eu olho para o cenário no qual o contexto dos VEs está inserido no Brasil, por uma óticas conturbante, porém bem sincera:

• O Brasil possui uma alta capacidade de produção energética, tanto instalada como latente. Porém para construção de mais hidroelétricas, teríamos que invadir o eco sistema e prejudicar o meio ambiente. Por outro lado, quando falamos em emissão de gases poluentes, o carro elétrico fica de fora da culpa poluidora. A Petrobrás que não é boba, já deu passos largos para investimentos na produção alternativa de energia não poluidora, de olho no futuro do carro elétrico desembarcado aqui.  Quando a política enxergar os fatos, já será tarde e, como sempre, vamos receber presentes de grego, ou seja: os carros elétricos quando aportarem por aqui, comercialmente viável, já estarão fora de moda nos países que saíram na frente 10 anos atrás (isso já aconteceu com outros produtos antes).

• Quanto à coletividade, sempre teremos os pobres babões com vontade de ter um carrão, à gasolina é óbvio: enquanto a minoria rica é subsidiada pelo governo em caminhonetes à diesel, circulando vazias nas cidades, poluindo e afrontando a burguesia, bem como atiçando a cobiça dos donos de ferrovelho, alimentando a indústria do crime de assaltos seguidos de mortes, cada vez mais frequentes nas super caminhonetas das cidades, que deveriam estar na roça trabalhando, já que foram financiadas com ajuda do governo para tal finalidade. Pode prestar atenção e me dizer, se não é assim que está o tal negócio. A coisa toda tá, continua "maus", como sempre foi!

• Pobre, que é o que nunca faltou no nosso país, tem carro à gasolina, em geral velho, que também pode rodar a gás de cozinha (adaptado com botijão junto ao motor), sem segurança, sem regulamentação e sujeito à apreensão, ou a explodir tudo a qualquer momento ou, então, ele tem uma moto de baixa cilindrada que vive derrubando-o no trânsito caótico das grandes cidades, quando não vai parar numa fila de espera eterna numa unidade do SUS que já está na UTI há décadas. E querem criar (não, recriar) mais um imposto pra mesma saúde, que eles, políticos corruptos EM MAIORIA, já deixaram em frangalhos com a mal aplicada, desviada e roubada CPMF. No que diz respeito a isso tudo, muitos de nós também vêm se tornando bastante favoráveis a uma outra máquina movida a energia elétrica, só que esta, sem rodas ou motor e, que deveria estar instalada em todas as unidades prisionais do Brasil, mesmo que até o presente momento não exista um poder executivo e judiciário com culhão o bastante, para colocar o público alvo a devidamente encarcerado ali.

Eu disse, e está dito! Só que tem um pequeno grande detalhe: Mesmo que o governo brasileiro deixasse de andar na contra mão e passasse a fizer a parte dele direito, mesmo assim, nós continuaríamos não tendo acesso aos VEs aqui pois, não há investidores nacionais REALMENTE disposto a produzi-los no pais, há um monte de "historinhas", algumas até que bem intencionadas mas, é só isso, nem mesmo para produzir baterias adequadas tem investidor aqui e as grandes montadoras detentora das tecnologias, por uma série de motivos, não se interessarão, tão cedo, em vir produzi-los aqui.

Nem mesmo empresas multinacionais já instaladas aqui e detentoras de tecnologia, produzirão aqui para exportação, seja VEs, ou mesmo só baterias e nem mesmo apenas eletroeletrônica embarcada. Esquece isso! Estamos fora da rota de interesses.

De modo que, teremos simplesmente que, fazer o de sempre: esperar a boa vontade de alguma grande montadora que venha a ser a pioneira em VE no Brasil pois, toda a produção dos VEs nestes próximos primeiros anos, que será muito limitada (menor que a demanda reprimida), será toda, apenas para atender mercados do primeiro mundo (do qual nós estamos ainda muito longe de fazer parte). E, quando houver algum salto tecnológico, seja em baterias ou em carregadores embarcados, nós poderemos, se tivermos sorte, receber aqui um pouco dos rejeitos industriais do primeiro mundo.

Quem sabe até o dia que isso venha a acontecer, o governo brasileiro retire a sua mão absurdamente pesada em tributação contra os VEs e, assim, a gente consiga até mesmo adquirir alguns bons obsoletos. C'est lá vie, my friend! Dura ...