Componentes eletrônicos, Consumo de energia, Eletrônica, Eletrônica automotiva, Motores

Vantagens e desvantagens do veículo elétrico

Neste post, é feita uma comparação do carro elétrico com o veículo movido a combustão interna. Relatando os pontos fortes e fracos do veículo elétrico.

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Motores

Os motores dos veículos elétricos são muito mais eficientes. Os melhores motores a combustão interna têm uma eficiência entre 30 e 40%, enquanto os motores elétricos têm entre 80 e 95% de eficiência.

O motor a combustão é mais pesado que o elétrico, pois o motor a combustão precisa converter o movimento linear dos pistões em circular usando o virabrequim. Este precisa de contrapesos para manter o equilíbrio, o motor também precisa do volante (flywheel) para criar uma rotação suave e transferir a potência para a transmissão. Um motor DC é usado para dar a partida.

Outro componente importante do motor a combustão é o alternador.

Ele é ligado ao eixo do motor por uma correia, gera corrente alternada, esta é convertida para contínua e fornece energia para recarregar a bateria.

Enquanto o motor de indução é controlado eletronicamente pelo inversor, muitas partes no motor de combustão são dispensadas. Isto contribui para o carro elétrico ser mais silencioso.

Neste ponto, o veículo elétrico é melhor.

Reabastecimento

Os veículos a combustão se abastecem em poucos minutos, enquanto os elétricos podem levar até mais de 1 hora.

Considerando a tecnologia atual, o veículo a combustão é melhor neste ponto.

Densidade de energia

A densidade de energia das baterias Lítio-íon é muito menor que dos líquidos combustíveis. Estes gráficos comparam as densidades de energia de vários tipos de baterias e combustíveis. A bateria Li-íon com cobalto como catodo tem a maior densidade de energia entre as baterias.

O conjunto de baterias do veículo elétrico ocupa muito mais área em comparação com o tanque de combustível no automóvel a combustão. Nas figuras abaixo, pode observar o tamanho do conjunto de baterias no carro elétrico em amarelo e o do tanque de gasolina em roxo. O carro a etanol tem o mesmo tamanho do tanque a gasolina.


Esta é outra vantagem do veículo a combustão.

Impacto ambiental

O veículo elétrico não produz emissões, o que melhora a qualidade do ar dos centros urbanos. Porém, se a fonte de reabastecimento do carro elétrico for originada de uma termelétrica de combustíveis fósseis, se torna tão poluidor quanto o carro a gasolina. O carro elétrico precisa de lítio para as baterias, este elemento pode ser extraído de minas ou salmouras no deserto. A extração pelas salmouras causam um impacto ambiental menor e é de onde vem a maior produção deste metal.

As baterias do veículo elétrico precisam de cobalto, níquel, manganês e fosfato. O motor de combustão interna precisa de alumínio, cobre e aço, que é produzido a partir do ferro. O catalizador dos automóveis a combustão precisam de platina, ródio e paládio para filtrar os gases tóxicos. Todos estes elementos são extraídos de minas e causam o impacto ambiental da mineração.

Um número maior de veículos elétricos vai exigir mais postos de recarga e maior demanda de energia elétrica. Portanto, é imperativo que o avanço dos carros elétricos ande junto com o avanço das fontes limpas e renováveis de energia.

Se a fonte de energia for limpa, então o veículo elétrico será tecnologia limpa.

Autonomia

A autonomia varia com o modelo, porém os veículos a combustão interna ainda têm maior autonomia que os elétricos. O principal fator é a limitação das baterias e a densidade de energia. Este gráfico é de 2016, mas é útil para fazer uma comparação.

Estes são os 6 carros elétricos com maior autonomia. Para converter milhas em km, acesse este link.

Embora a autonomia dos elétricos tende a aumentar, a média dos veículos a combustão ainda é maior.

Custo

Os carros elétricos ainda são mais caros que os movidos a combustão, boa parte do custo vem das baterias. No entanto, o custo de manutenção do veículo elétrico é menor, pois tem menos peças e não precisa trocar o óleo do motor. O custo por quilômetro dos elétricos também é mais barato devido ao freio regenerativo e ao preço da energia elétrica em comparação com os combustíveis (este depende do lugar).

Transmissão

A transmissão do veículo elétrico é mais simples. O gráfico abaixo mostra que a faixa ótima, onde a potência (em vermelho) e o torque são altos, de um típico motor a combustão é muito estreita. O motor a combustão precisa de um motor DC para dar a partida, pois o torque é muito baixo em baixa velocidade. Este tipo de motor precisa de uma caixa de transmissão de marcha para manter o motor na potência de operação.

O motor elétrico pode manter o torque constante em uma grande faixa de velocidade. Logo, não precisa de caixa de transmissão e tem melhor controle de tração.

O veículo elétrico tem uma clara vantagem neste ponto.

 

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