Carros Elétricos VS a Combustão interna

O mercado automobilístico vem oferecendo mais opções de carros ao longo do tempo. São tamanhos, estilos, qualidades e performances diferentes. Os carros a combustão interna ainda lideram as vendas no mundo e são mais representativos em participação de mercado - isso não é nenhuma novidade. Porém, saber que a presença dos carros elétricos nas ruas vem crescendo exponencialmente nos últimos anos e ganhando mais espaço é uma grande novidade. 

Os clássicos e convencionais que utilizam combustível fóssil já não são as únicas opções dos consumidores. Os veículos elétricos estão chegando para ficar e a prova disso é que diversos países ao redor do mundo têm direcionado sua produção à automóveis totalmente elétricos.

Os carros elétricos tiveram um apogeu por volta de 1900, mas o crescimento repentino dos carros a combustão acompanhado das ineficientes tecnologias de armazenamento de energia fez com que eles deixassem de ser usado em meados de 1920. No entanto, com a recente melhoria na tecnologia da bateria e eletrônica de potência, os carros elétricos retornaram forte. 

Se você está considerando fazer parte desta transição, é preciso entender o funcionamento de cada tipo de carro, quais são as principais diferenças entre eles e onde provavelmente você terá maior economia.

 VEÍCULOS: COMBUSTÃO INTERNA vs ELÉTRICO

Carros a combustão interna

O motor de combustão interna é o principal mecanismo para locomoção destes tipos de veículos. A mistura de combustível e ar com uma centelha de faísca provoca explosão que fornece energia suficiente para mover os pistões. O movimento linear dos pistões é transferido por meio de um mecanismo de manivela para o movimento rotacional e uma transmissão é responsável pela transferência desta rotação para as rodas.

Carros elétricos

Em um veículo elétrico, a energia responsável por alimentar o motor vem de uma bateria. Um inversor converte a corrente contínua da bateria em corrente alternada, que é utilizada para acionar o motor elétrico e consequentemente tracionar as rodas.

MOTOR

Em um motor a combustão, a produção de força e energia nunca é uniforme. Os componentes ligados ao pistão causam problemas de equilíbrio mecânico e diversos acessórios são necessários para resolver estes problemas, o que torna o motor mais pesado. Grande parte da energia produzida pelo motor é perdida em forma de calor e apenas cerca de 30% é convertida em trabalho para movimentar os eixos.

Estes mesmos problemas não aparecem em um motor elétrico, uma vez que ele trabalha com a ajuda de um campo magnético gerado pelo estator, possibilitando controlar a velocidade do motor apenas com o ajuste da frequência da potência injetada. Este controle garante uma produção uniforme de potência e velocidade. Os motores elétricos ainda não necessitam do sistema de exaustão, reduzindo consideravelmente os níveis de ruído e têm um aproveitamento de 95% da energia.

Devido a estes fatores, os motores elétricos são mais leves, eficientes, com menor quantidade de manutenção e produzem maior torque e potência que os motores a combustão interna. A tabela a seguir mostra resumidamente a diferença entre um motor elétrico e um motor a combustão interna.

MOTOR A COMBUSTÃO	MOTOR ELÉTRICO	VANTAGENS DO MOTOR ELÉTRICO
1 - 3 kW/kg	3 - 10 kW/kg	3x mais potente
400 kW/m³	13.600 kW/m³	motor 35x menor
5 - 30%	93 - 96%	3-20x mais eficiente
Muitas peças móveis	Uma peça móvel	Livre de manutenção
Câmbio e transmissão complexa	Controle direto	Mais simples, leve e barato
Precisa de entrada de ar	Sem necessidade de refrigeração	Design mais aerodinâmico
Sem controle autônomo	Com controle autônomo	Maior facilidade  no controle

EMISSÕES

O uso do carro a combustão contribui fortemente com o aquecimento global devido aos gases liberados. Um veículo abastecido por gasolina, por exemplo, libera em média 120 gramas de gás carbônico (CO2) por km rodado. Outros gases como o monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NOx), hidrocarbonetos (HC), dióxido de enxofre (SO2) e material particulado (MP) também são emitidos contribuindo para a poluição da atmosfera e são prejudiciais à saúde humana.

Os veículos elétricos por si só não emitem gases de efeito estufa. E mesmo que a fonte geradora de energia utilizada para fabricação e carregamento do veículo produza estes gases, como é o caso da termoelétrica, o ciclo de vida do carro elétrico terá menos emissões de gases e poluentes do que um carro a gasolina, ou qualquer outro combustível.

Outra forma de ficar livre das emissões e poluentes é utilizando uma fonte geradora 100% limpa e renovável. A Resolução Normativa nº 482 de 2012 da ANEEL permite o uso de sistema de energia solar como fonte de energia. Desta forma, é garantido que a energia será limpa e sustentável.

ABASTECIMENTO

Uma das maiores vantagens do carro a combustão frente ao carro elétrico é a facilidade para o abastecimento/recarga. Um carro convencional pode ser abastecido em 5 minutos ou menos, enquanto um carro elétrico pode levar pelo menos 1 hora para ter a bateria carregada – dependendo do tipo e potência do carregador. Porém, já existem carregadores ultrarrápidos com a capacidade de carregar um veículo elétrico em questão de poucos minutos. 

Embora os postos de abastecimento de combustíveis ainda sejam largamente mais difundidos no Brasil do que as estações de recarga e eletropostos, desde 2018 há diversos projetos em andamento com o intuito de expandir os pontos de carregamento em áreas urbanas e rodovias, como é o caso da Volvo, que irá instalar mais de 500 carregadores pelo país, e as rodovias BR-277 no Paraná e Rodovia Presidente Dutra, que possuem diversos postos de recarga ao longo de sua extensão.

O custo para ter a bateria ou o tanque cheio pode ser bem diferente. Por mais que a eletricidade varie de acordo com a concessionária de energia, ela ainda é mais barata que a gasolina e a despesa para percorrer uma mesma distância pode ser até 4 vezes menor para o carro elétrico.

Exemplificando, imagine o seguinte cenário:

Para o proprietário de um carro a combustão percorrer 200 km, levando em consideração o consumo médio de 10 km por litro e o custo R$ 4,20 no litro do combustível, ele gastaria cerca de R$ 84,00.

No carro elétrico, o equivalente ao consumo de km por litro é o km por kWh. Este valor pode ser obtido dividindo a autonomia do veículo pela capacidade total da bateria. Por exemplo: um carro com autonomia de 360 km e capacidade total de 60 kWh terá um consumo de 6 km por kWh – (360 km ÷ 60 kwh = 6 km/kWh). 

Levando em consideração que o preço médio da energia residencial, já com impostos, é na faixa de R$ 0,65 por kWh, segundo a Aneel, o gasto total do carro elétrico para percorrer os mesmos 200 km seria de apenas R$ 21,67 – ou seja, uma economia de quase 4 vezes maior em comparação com o carro a combustão interna. 

Veja tabela resumida:

	CARRO A COMBUSTÃO	CARRO ELÉTRICO
Distância percorrida	200 km	200 km
Consumo	10 km / litro	6 km / kWh
Preço do combustível / energia	R$ 4,20 por litro	R$ 0,65 por kWh
Gasto total	R$ 84,00	R$ 21,67

Outra forma de entender melhor estes cálculos e fazer diversas simulações é acessando a exclusiva calculadora de economia para veículos elétricos desenvolvida pela NeoCharge, onde basta inserir poucas informações sobre o veículo e descobrir os benefícios oferecidos ao trocar seu carro a combustão por um elétrico.

AUTONOMIA

Atualmente, devido a gasolina possuir alta densidade energética, ela é capaz de armazenar maior quantidade de energia por quilograma de combustível do que uma bateria a lítio, como pode ser visto na imagem a seguir.

FONTE DE ENERGIA	ANO	ENERGIA (Wh/kg)	COMPARAÇÃO COM GASOLINA
Gasolina	1900 - 20xx	12.000
Chumbo-ácido	1900	10	1.200x pior
Chumbo-ácido	2000	35	350x pior
Níquel-Hidreto Metálico (NiMH)	2000	80	150x pior
Lítio	2015	250	50x pior
Lítio	2025	400	30x pior
Lítio-Ar	?	12.000	iguais

A maioria dos carros a combustão interna tem uma autonomia na faixa de 400 a 500 km, antes que seja necessário parar em um posto para reabastecer. Isso significa que, normalmente, o proprietário de um carro convencional precisará encher o tanque por volta de uma vez na semana. 

Nos carros elétricos, mesmo que a tecnologia ainda seja nova, é possível encontrar modelos com a autonomia comparável a de um carro convencional e, inclusive, existem modelos capazes de percorrer 1.000 km com uma única carga.

Dado que a maioria das pessoas dirigem poucos quilômetros por dia, os carros elétricos possuem a autonomia necessária para tornar esta opção viável. E mesmo que o proprietário planeje fazer uma viagem mais longa, o número de eletropostos em rodovias vêm aumentando ao longo do tempo e os veículos elétricos contam com um carregador portátil que pode ser ligado na tomada para recargas emergenciais.

CUSTO DE AQUISIÇÃO E MANUTENÃO

Sem sombra de dúvidas, o carro elétrico atualmente é mais caro - e o valor de um veículo elétrico pode chegar de 2 a 4 vezes mais que um carro convencional. E a maior parte do custo se deve à bateria. 

Os carros elétricos geralmente possuem um banco de bateria grande por ser a única fonte de energia para tração e que, às vezes, acaba ajudando também em outras funcionalidades como acessórios eletrônicos, aquecimento, ar-condicionado etc. 

A bateria é feita, em sua maior parte, em íon de lítio, mas possui componentes de cobalto e manganês. Estes compostos são relativamente caros. Tirando as baterias, todo o restante do carro é bem mais simples, barato e com menos manutenção.

O custo das baterias dos carros elétricos tem caído à medida que o custo de produção cai e a capacidade de armazenamento das baterias aumenta. Com isso, muito em breve os carros elétricos vão custar menos que os carros a gasolina ou outro combustível.

Atualmente, manter um veículo elétrico já é mais barato que um carro a combustão, visto que o motor elétrico possui menor quantidade de peças móveis e não necessita de troca do óleo do motor, líquido de arrefecimento, fluído da transmissão e correias, o que acarrete em uma significativa redução dos gastos na manutenção.

Despesas gerais com veículos, como troca de pneus e freios, seguro e reparos estruturais fazem parte da manutenção de qualquer veículo, mas os proprietários de carros elétricos evitam muitos destes custos associados à manutenção do motor de combustão.

O maior gasto possível de manutenção em um veículo elétrico é com a troca do banco de bateria. As baterias são recarregáveis, grandes e complexas, e no raro caso de elas apresentarem defeito, os fabricantes irão cobrir a substituição se elas estiverem dentro da garantia. Porém, se estiver fora do prazo da garantia, a reposição da bateria pode ser muito custosa.

RESUMINDO

A principal vantagem do carro a combustão interna é autonomia e o abastecimento, que é muito rápido e difundido levando em conta a excelente infraestrutura de postos pelo país.  E é natural que seja dessa forma, visto que o uso desse tipo de veículos é o mais comum há muito tempo. Entretanto, ele possui algumas desvantagens como a alta emissão de gases poluentes, manutenção elevada, motor com baixa eficiência e custo elevado do combustível.

Os veículos elétricos possuem diversas vantagens como: baixo custo de energia para carregamento e manutenção, alta eficiência do motor, baixa emissão de ruídos e nenhuma emissão de gases poluentes. As desvantagens ainda ficam por conta da autonomia, embora já existam modelos competitivos com os carros convencionais, tempo de carregamento e baixa oferta de pontos de recarga. A boa notícia é que houve avanços significativos nestes três aspectos nos últimos anos e a tendência é melhorar ainda mais.