A oportunidade do Brasil na indústria de veículos elétricos

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País tem alto potencial para desenvolver um item fundamental na indústria de veículos elétricos: os sistemas de gerenciamento de energia

Na busca mundial por soluções capazes de contribuir para a redução do efeito estufa e a preservação do meio ambiente, a universalização do uso do veículo elétrico tem papel fundamental – e viável – para diminuir o problema da poluição, especialmente nos grandes centros urbanos. E, quando o assunto é veículo elétrico, o principal desafio atualmente é a bateria.

Para se tornar um produto em escala comercial, o veículo elétrico precisa ter, antes de mais nada, a mesma autonomia dos veículos atuais. Assim, as pesquisas realizadas hoje no mundo têm como meta desenvolver uma bateria com autonomia elevada, para suportar viagens longas. Mais do que isso, é preciso que ela tenha um tempo reduzido para a recarga, capacidade para suportar vários ciclos de recarga e descarga, alta densidade de energia (o que significa armazenar energia no menor peso e no menor volume) e, muito importante, que ofereça ao usuário segurança em relação aos riscos de explosão ou incêndio. E tudo isso com baixo custo – outro desafio importante a ser vencido, já que a bateria ainda representa de 20% a 50% do preço de um veículo elétrico.

Atualmente, as baterias dos veículos elétricos e híbridos disponíveis no mercado são à base de lítio – o mesmo material usado nas baterias de celulares, por exemplo, porém com composição química diferente. Embora outras alternativas venham sendo pesquisadas no mundo, a tendência é que a grande maioria desses veículos continuem usando baterias à base de materiais de lítio, pelo menos nos próximos dez anos.

No caso dos celulares, as baterias utilizam uma composição química, que é o lítio cobalto, que oferece maior densidade de energia elétrica. Porém, esses aparelhos só precisam de uma célula desse tipo, com controle eletrônico simplificado para gerenciar sua tensão (de cerca de 3,6 Volts). Já o veículo elétrico necessita de tensões maiores (de 300 a 600 Volts), o que exige o uso de centenas de células de lítio. E isso traz um problema relacionado à segurança, devido à complexidade do controle eletrônico de todas as células.

Um ponto fundamental para garantir as condições de segurança dessas baterias é ter um sistema eletrônico capaz de fazer o gerenciamento eficiente das suas células de lítio. Qualquer célula que opere fora das condições normais de temperatura, corrente ou faixa de tensão corre o risco de pegar fogo ou explodir, além de sofrer uma redução significativa na sua vida útil. Uma das funções do sistema eletrônico é, justamente, impedir a ocorrência dessas condições na bateria, interrompendo o fornecimento de energia – e, portanto, reduzindo o risco.

Essa eletrônica embarcada, que vai nos packs de baterias dos veículos elétricos, é essencial para garantir não só a segurança, mas também o seu funcionamento adequado. Por meio de circuitos eletrônicos e algoritmos inteligentes, esse sistema realiza todo o gerenciamento da bateria, controlando a corrente, a tensão de recarga e descarga, entre outros fatores. Ao fazer com que a bateria opere nas condições ideais, essa inteligência propicia o aumento da sua vida útil, da ciclabilidade (poder de recarga e descarga) e ainda garante a segurança. Além disso, com o balanceamento energético entre as células, o sistema permite aproveitar ao máximo a energia armazenada na bateria, aumentando sua autonomia.

A eletrônica é, portanto, o cérebro da bateria dos veículos elétricos. E é justamente no desenvolvimento dessa eletrônica embarcada – e na eventual integração de outros elementos, como supercapacitores, que podem melhorar o custo-benefício das baterias de lítio – que o Brasil tem a oportunidade para criar uma nova cadeia de valor. A existência de uma competência técnica nas universidades e centros de pesquisa habilita a criação de novas empresas voltadas para esse mercado, introduzindo, assim, o Brasil na cadeia de desenvolvimento e fornecimento dessa eletrônica em escala mundial. O ganho mais relevante, além da geração de empregos, estaria, portanto, na criação de uma nova indústria com potencial para exportar produtos de alto valor agregado – o que colocaria o país em um novo patamar.

É claro que a concretização desse cenário depende do crescimento da demanda e dos investimentos na criação dessa indústria. Mas, ao que tudo indica, o Brasil pode ter um futuro promissor nesta área.

Vitor Torquato Arioli é engenheiro eletricista e atua na Área de Sistemas de Energia do CPqD