Glossário Veículos Eléctricos
Qual é a diferença entre bateria total e bateria útil? Como se medem os consumos de um veículo eléctrico? O que é autonomia WLTP? Os carros eléctricos têm algumas diferenças para os seus homólogos a combustão. Neste Glossário, tentamos esclarecer muitas das dúvidas relaccionadas com alguns termos mais utilizados em veículos eléctricos.
Bateria
BEV – Battery Electric Vehicle
Um BEV (do inglês Battery Electric Vehicle ou, em português, Veículo Eléctrico a Bateria) é um veículo cujo energia para se movimentar é armazenada em baterias. BEV designa os veículos totalmente eléctricos.
A bateria de um automóvel eléctrico é um conjunto de células que armazenam energia eléctrica. Essa energia alimenta os motores eléctricos que fazem mover o carro. As baterias podem ter diferentes capacidades, arquitecturas ou utilizarem diferentes materiais.
Bateria total e bateria útil
Dependendo do fabricante, podem referir-se à capacidade das baterias dos seus modelos enquanto Bateria Total ou Bateria Útil. A primeira, refere-se à capacidade total de uma bateria armazenar energia. Contudo, para preservar a vida das baterias, os fabricantes apenas permitem a carga de uma determinada percentagem da bateria – a Bateria Útil.
Como os fabricantes se referem frequentemente a ambos os valores sem fazer distinção, no Batterya indicamos ambos os valores nas fichas técnicas dos modelos. A capacidade da bateria é medida em kWh (quiloWatt-hora).
kw – quiloWatt
O kW é uma unidade de potência. A unidade base é o Watt (W) e 1 kW corresponde a 1000 W. A potência em equipamentos é normalmente indicada em kW (o Watt é a unidade de potência do Sistema Internacional).
Tal como o W, também o cavalo-vapor (ou, simplesmente, cavalo – cv) é uma unidade de potência. 1 cv corresponde a 0,735 kW.
kWh – quiloWatt – hora
O kWh mede a energia que um equipamento eléctrico consome por hora. Isto significa, por exemplo, um aparelho a consumir 100 kWh continuamente terá consumido 100 kW no espaço de uma hora. Embora seja uma medida de consumo, pode ser usada para exprimir a capacidade de armazenamento de uma bateria.
Quando se diz que um bateria tem a capacidade de 100 kWh isso significa que, essa bateria, permite armazenar energia suficiente para alimentar um carro a consumir 100 kW continuamente, durante uma hora. Quanto maior o valor da capacidade, maior será a autonomia para um mesmo veículo.
Autonomia e consumo
Autonomia WLTP
Num veículo eléctrico, a autonomia é a distância que este é capaz de percorrer com uma carga completa da bateria. Expressa-se em km (quilómetros). No Batterya, nas nossas folhas de específicações, referimo-nos sempre à autonomia combinada medida segundo o ciclo WLTP.
WLTP (Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure) é o padrão utilizado na União Europeia para homologar a autonomia de veículos (sejam eléctricos ou a combustão). Existem vários testes dentro do WLTP (por exemplo, consumo em cidade) mas utilizamos o valor combinado, é o valor mais habitualmente referido pelos fabricantes. Existem outros padrões utilizados pelo Mundo, como por exemplo, o EPA nos Estados Unidos e o CLTC na China. O primeiro costuma ser mais exigente que o WLTP e o segundo segue o caminho inverso.
Os valores reais de autonomia, habitualmente, são inferiores aos valores homologados.
Consumo
Nos carros com motor de combustão interna, estamos habituados a falar de consumos em termos de “litros aos 100 km” (L/100), isto é, o número de litros gastos para percorrer 100 km. Se forem americanos, terão ouvido falar em “milhas por galão” (MPG), ou seja, o número de milhas que um carro é capaz de percorrer com um galão de combustível.
No caso dos veículos elétricos, o consumo é habitualmente expresso em Wh/km ou kWh/100. Os Wh/km indicam o número de Wh que o carro consome para percorrer 1 km. Já os kWh indicam o número de kWh que o carro consome para percorrer 100 km. Estas duas medidas equivalem-se numa razão de 10 para 1.
Quer isto dizer que um carro que consuma 140 Wh/km corresponde a 14 kWh/100 km. Ambas as formas de medir são frequentemente utilizadas por fabricantes e imprensa. É normal encontrar um fabricante a exprimir o consumo em Wh/km e outro em kWh/100.
Aqui no Batterya optamos por utilizar sempre kWh/100. A razão prende-se por uma questão de coerência – a capacidade das baterias é sempre expressa em kWh e assim mantemos o mesmo múltiplo de unidade para tudo. Além disso, todos os utilizadores de carros estão familiarizados com os consumo em L/100. Assim é mais simples fazer uma correspondência directa para calcular custos de utilização.
O consumo para os veículos eléctricos à venda na Europa é homologado segundo o padrão WLTP.
Carregamento
Carregamento AC e DC
A maneira de “abastecer” carros eléctricos é através de carregamentos eléctricos. Os carregamentos podem ser feitos em casa ou em postos na via pública.
Os carregamentos domésticos são realizados em instalações de corrente alternada (AC). É a corrente que nos chega a casa e estes carregamentos tendem a ser mais lentos. Os veículos com maior potência de carregamento doméstico actualmente permitem carregamentos com potência até 22 kW.
Os carregamentos em postos públicos são, maioritariamente, realizados em instalações de corrente contínua (DC). Estas instalações permitem potências de carregamento muito superior que, actualmente, podem ir até valores na ordem dos 300 kW.
Note-se que, para atingir a potência máxima de carregamento, esta tem de estar disponível no local. As velocidades máximas de carregamento são previstas para as potências máximas suportadas.
Tipos de carregamento
Os carregamentos costumam ser classificados de acordo com a potência máxima disponível no posto e correspondente velocidade. Os intervalos de classificação podem variar, de acordo com o autor, mas não diferem muito destes valores:
Carregamento normal – até 22 kW
Carregamento rápido – mais de 22 kW e até 50 kW
Carregamento super rápido – acima de 50 kW
Em Portugal, o carregador mais potente actualmente activo é de 250 kW.
Porta de carregamento
Existem diferentes tipos de portas de carregamento de carros eléctricos. Na hora de carregar, é necessário ter a certeza que o posto de carregamento tem disponível o carregador compatível com o do veículo. Hoje em dia as portas Tipo 2 e CCS são standard e equipam a larga maioria dos veículos novos. Contudo, convém conhecer os tipos existentes.
Tipo 1 – é um tipo de carregador comum em veículos americanos. É uma tomada monofásica e limitado a carregamentos de baixa potência, apenas até 7,4 kW.
Tipo 2 – é a tomada standard europeia e asiática desde 2018. Os veículos lançados desde então, trazem este tipo de porta de carregamento. É uma tomada trifásica e pode carregar com potências até 43 kW.
CCS – significa Combined Chargin System e é o tipo de porta utilizada para carregamentos super rápidos. É uma porta do Tipo 2 combinada com duas entradas para contactos adicionais. Permite carregamentos de mais de 300 kW mas o valor máximo está dependente do hardware do veículo.
CHAdeMO – é um standard asiático, permite carregamentos bidireccionais mas está praticamente em desuso, uma vez que os fabricantes asiáticos adoptaram também as tomadas Tipo 2. Actualmente, entre os modelos à venda em Portugal, apenas o Nissan Leaf e o Lexus UX300e utilizam este tipo de tomada. Uma vez que o Leaf foi dos primeiros modelos eléctricos com vendas em massa em Portugal, existem ainda muitos postos de carregamento com este tipo de tomada.
Tempo de carregamento
O tempo de carregamento é, como o nome indica, o tempo que é preciso para carregar a bateria de um veículo eléctrico. Quando falamos em tempo de carregamento, podemos utilizar diferentes métricas. Uma das mais conhecidas é o tempo de carregamento dos 0-100%. Este é o tempo que a bateria demora a carregar desde o estado de completamente vazia (0%) até estar na sua capacidade útil máxima (100%). É mais utilizada quando falamos de carregamento em casa, uma vez que o tempo não é tão crítico e, se for necessário carregar até aos 100%, o carregamento dura a noite toda.
Quando falamos de carregamentos rápidos, a métrica mais habitual é a do tempo de carregamento dos 10%-80%. Este é o tempo que a bateria demora a carregar dos 10% até aos 80% da sua capacidade. Faz sentido utilizar esta medida para avaliar carregamentos rápidos. Após os 80%, a velocidade de carregamento diminui substancialmente e não faz sentido utilizar carregadores rápidos nessas condições.
Velocidade de carregamento
Normalmente refere-se como velocidade de carregamento à autonomia em km que o carro ganha por cada hora de carregamento. É, por isso, medida em km/h (quilómetros por hora). Uma velocidade de carregamento de 300 km/h significa que, naquelas condições, o carro carrega 300 km de autonomia numa hora de carregamento.
Note-se que este valor é dinâmico. Depende da potência a que carro esteja a carregar e varia em função da carga da bateria. Para gerir a vida das baterias, normalmente o carregamento é mais lento no início e no fim. As velocidades óptimas de carregamento normalmente atingem-se entre os 20% e os 80% de capacidade carregada.
Nas especificações dos veículos eléctricos, a velocidade de carregamento refere-se à velocidade máxima de carregamento que aquele carro consegue atingir nas condições óptimas. Por exemplo, um carro com potência máxima de carregamento de 150 kW só deverá atingir a velocidade máxima de carregamento num carregador com potência igual ou superior a 150 kW.
Carroçaria
Peso líquido
Existem diversas normas para medir o peso de veículos. Aqui no Batterya utilizamos a norma EU em vazio. Esta norma corresponde ao peso total do veículo, com tudo o que é necessário para funcionar (por exemplo, fluidos), incluindo condutor e combustível. Esta norma não contempla nenhuma carga no veículo.
Plataforma
Todos os carros, eléctricos ou a combustão, são construídos sobre uma plataforma. Contudo, as plataformas para veículos eléctricos ou a combustão têm requisitos distintos. Os carros a combustão têm, habitualmente, o motor e caixa de velocidades na frente. Os carros eléctricos têm motores muito mais pequenos e ligados directamente ao(s) eixo(s) motriz.
As plataformas desenvolvidas especificamente para carros elétricos têm, habitualmente, as baterias no piso. Sem necessidade de colocar motor e caixa na frente, esse espaço fica livre e pode ser utilizado para ganhar mais espaço interior. A colocação das baterias na parte inferior do carro permite também melhor distribuição de peso e protecção em caso de acidente. Como consequência, os carros eléctricos tendem a ser mais altos do que os equivalentes a combustão.
Note-se que muitos dos carros eléctricos actualmente à venda partem de plataformas para carros a combustão adaptadas para eléctricos mas são cada vez mais comuns as plataformas desenvolvidas para veículos 100% eléctricos.