O inverno está chegando e, se você possui um veículo elétrico, precisa começar a se preparar - mas por quê?
Bem, porque o desempenho do seu veículo elétrico cobra seu preço quando a temperatura começa a cair e existem algumas coisas que é importante saber sobre como usar e cuidar de seu veículo elétrico no inverno.
Quanto alcance seu veículo elétrico perde devido ao tempo frio?
Se você já usou um smartphone em condições de frio, sabe que o desempenho da bateria é afetado quando a temperatura cai abaixo de zero.
Como os veículos elétricos usam químicas de bateria semelhantes, seu desempenho também diminui à medida que a temperatura diminui. Não só isso, de acordo com testes realizados pelo Associação Automobilística Americana (AAA) em 2019 [PDF], a autonomia diminuiu 12% a 20 graus Fahrenheit quando comparada a 75 graus Fahrenheit. Essa redução no alcance aumentou para 41 por cento quando o aquecedor de cabine foi usado.
Portanto, é seguro dizer que a autonomia do seu veículo elétrico diminui quando o tempo lá fora está frio, mas por que isso acontece?
Bem, existem dois fatores principais, mas antes de entrarmos nisso, vamos tentar entender as baterias de íon-lítio.
Como funcionam as baterias de íon-lítio?
Simplificando, a bateria do seu veículo converte energia química em energia elétrica. Para fazer isso, ele usa três coisas: cátodo, ânodo e um eletrólito.
O ânodo forma o terminal negativo da bateria e possui uma alta densidade de átomos de lítio ricos em elétrons. Esses átomos estão presos em uma camada de grafite e querem se livrar de seu único elétron de valência para se tornarem estáveis. Essa tendência dos átomos de perder elétrons é conhecida como eletropositividade, e o lítio, sendo um metal, é muito eletropositivo.
No cátodo, temos o óxido de cobalto que forma o terminal positivo. Este terminal é carregado positivamente, pois os átomos de cobalto perderam elétrons para o oxigênio e têm uma alta tendência a ganhar elétrons. Essa tendência de um átomo de ganhar elétrons é conhecida como eletronegatividade.
Para resumir, os átomos de lítio no ânodo querem perder elétrons, enquanto o cobalto no cátodo quer ganhar elétrons. Devido a isso, os elétrons se movem do terminal negativo para o terminal positivo, e é esse movimento de elétrons que gera eletricidade.
Além disso, um eletrólito é colocado entre o ânodo e o cátodo, o que permite que os íons de lítio se movam do ânodo para o cátodo.
O processo acima mencionado ocorre durante a descarga e ocorre exatamente o oposto durante o carregamento da bateria.
Por que o alcance do seu EV diminui no inverno?
Agora, em um ambiente hipotético, a reação acima deve continuar funcionando para sempre, mas como todos sabemos, as baterias não duram para sempre. Isso se deve a outras reações que consomem os átomos de lítio ricos em elétrons, degradando o desempenho da bateria. Essas reações ocorrem em taxas diferentes em temperaturas diferentes.
Portanto, os fabricantes de células definem uma faixa de temperaturas nas quais as baterias podem funcionar de maneira ideal. Para baterias de íon-lítio, a temperatura de descarga está entre -4 e 140 graus Fahrenheit, enquanto a faixa de carga está entre 0 e 45 graus Fahrenheit.
Isso mostra claramente que as baterias de íon-lítio podem descarregar em temperaturas abaixo de zero, mas não é aconselhável carregá-las ao mesmo tempo. Além disso, as baterias de íons de lítio oferecem o melhor desempenho de descarga em temperatura ambiente e, em situações extremas, seu desempenho diminui.
A razão para esta degradação é a seguinte.
Quando você carrega sua bateria de íons de lítio, o carregador puxa os íons de lítio do cátodo, os converte em átomos de lítio adicionando um elétron e os incorpora ao grafite no cátodo.
Quando a temperatura diminui, os átomos de lítio não se intercalam no grafite; em vez disso, eles revestem a superfície do ânodo, causando o revestimento de lítio. Este fenômeno de revestimento de lítio converte os átomos de lítio eletropositivos em um metal inerte. Devido a isso, o número de átomos de lítio disponíveis para fornecer elétrons livres diminui, diminuindo o desempenho da bateria.
O revestimento de lítio aumenta quando uma corrente de carga alta é usada.
Por outro lado, quando a bateria descarrega, os íons de lítio precisam passar do ânodo para o cátodo. Durante esse processo, os íons precisam se mover através do eletrólito, mas quando a temperatura diminui, esse processo diminui à medida que a resistência do eletrólito aumenta. Esse aumento na resistência reduz o alcance que seu EV oferece.
Além dos fatores citados acima, a bateria é responsável por manter a cabine aquecida quando o tempo externo está frio. Devido a isso, a bateria precisa alimentar o veículo e o sistema de aquecimento, reduzindo ainda mais o alcance.
10 coisas que você pode fazer para melhorar sua experiência com veículos elétricos no inverno
Agora que temos uma compreensão básica de por que o desempenho do seu EV diminui quando a temperatura cai abaixo de zero, podemos ver como você pode melhorar sua experiência com o EV no inverno.
1. Não carregue seu EV rapidamente em temperaturas frias
Conforme explicado anteriormente, o revestimento de lítio é o maior inimigo de uma bateria durante as condições de clima frio. Não só isso, mas o fenômeno aumenta quando a corrente de carga é alta.
Portanto, é aconselhável que você não carregue rapidamente seu veículo elétrico quando a temperatura ambiente estiver abaixo de zero
2. Carregue seu EV lentamente à noite
Se você planeja percorrer longas distâncias em seu EV, é melhor carregá-lo até a borda à noite usando o carregamento de nível 1. Isso não apenas fornecerá uma carga completa pela manhã, mas também fornecerá uma corrente de carga lenta que não danificará a bateria.
Não apenas isso, mas se você não tiver uma garagem aquecida para carregar seu EV, o carregamento lento manterá sua bateria aquecida, protegendo-a do frio.
3. Esteja preparado para um tempo de carregamento mais longo
Como o eletrólito da bateria fica lento em climas mais frios, leva mais tempo para carregar. Portanto, você deve estar preparado para uma duração de carregamento mais longa ao carregar em condições climáticas mais frias.
4. Não deixe sua bateria descarregada em condições de clima frio
Se você não for usar seu veículo por um longo período, é recomendável carregá-lo em 70% antes de guardá-lo. Fazer isso reduzirá as reações que degradam a saúde da bateria.
Além disso, você não deve deixar seu veículo com a porcentagem de bateria baixa à noite, pois isso prejudica a saúde da bateria.
5. Estacione seu veículo em espaços aquecidos
Se você tem uma garagem onde pode guardar seu carro à noite, é aconselhável manter a temperatura ambiente entre 68 e 72 graus Fahrenheit.
Isso reduzirá as reações internas que degradam a bateria do seu veículo elétrico, oferecendo melhor desempenho da bateria por um período prolongado.
6. Pré-aqueça seu EV antes de sair
Antes de sair para o trabalho, é melhor pré-aquecer o carro lentamente enquanto faz suas tarefas diárias. Isso não apenas o manteria aquecido ao sair, mas como o carro é aquecido lentamente, a bateria não sofrerá muito estresse ao dirigir.
Além disso, você também pode conectar o carregador ao seu carro enquanto o aquece para que a energia seja retirada do carregador e não das baterias, oferecendo mais autonomia para o dia.
7. Mantenha o Calor Baixo
Se você está planejando fazer uma viagem no inverno, o aquecedor do seu carro é o maior inimigo da bateria. Embora o mantenha aquecido, ele degrada o alcance da bateria.
Portanto, em vez de ligar o aquecedor a toda velocidade, é melhor usar os bancos e o volante aquecidos para manter as mãos e o corpo aquecidos. Isso poderia Aumente seu alcance de EV, e você não terá que carregar seu veículo com tanta frequência.
8. Use níveis mais baixos de quebra de regeneração
A maioria dos veículos elétricos oferece diferentes níveis de frenagem regenerativa. Isso permite que o EV carregue conforme os freios são aplicados. Dito isto, se você estiver dirigindo em condições de clima frio, um nível mais alto de regeneração pode fazer com que seu veículo derrape em superfícies com neve.
Além disso, o alto nível de frenagem regenerativa forneceria altas correntes à bateria, o que poderia danificá-la devido às temperaturas mais baixas.
9. Usar o Modo Eco
Se você não planeja fazer uma corrida de arrancada em seu EV, é melhor ativar o modo ECO quando o tempo lá fora estiver frio. Isso forneceria um melhor alcance e diminuiria a carga da bateria, oferecendo melhor integridade da bateria.
10. Percorra a lista de verificação do motor de combustão interna (ICE)
Apesar de dirigir um veículo elétrico é uma experiência diferente de um ICE, ele ainda possui componentes externos como pneus e limpadores de para-brisa, que não se saem bem no frio. Portanto, é aconselhável obter um novo par de limpadores e pneus de neve.
É seguro dirigir um EV em condições de congelamento?
Um veículo elétrico oferece aos usuários uma experiência de direção diferente e vem com muitos sinos e assobios. Dito isto, o tempo frio é o calcanhar de Aquiles de um veículo elétrico, pois dificulta a química da bateria que o alimenta.
Os proprietários de veículos elétricos podem obter o melhor de seus veículos equipados com sistemas inteligentes de gerenciamento de bateria e melhores práticas de manuseio de EV.