A História do Carro Elétrico

Professor Ivan Tavares Scotelari de Souza

 

 

Resumo

    Pode ficar surpreso: o carro elétrico foi inventado no século dezenove. Como ponto de referência, é possível partir de 1828, quando o engenheiro, físico e também sacerdote Anyos István Jedlik criou o primeiro modelo de um carro elétrico. Porém, o título do primeiro carro elétrico é do americano Thomas Davenport. Ele desenvolveu uma pequena locomotiva movida por dois imãs aproximadamente em 1834-1835. Ainda não era o carro elétrico exatamente, mas serviu para ajudar a desenvolver o bonde elétrico.

    Entre 1832 e 1839, Robert Anderson, um escocês, pode ter projetado uma carruagem elétrica. É difícil falar sobre datas e itens projetados quando não havia muita documentação (e nem o YouTube para ver o vídeo ou um site de notícias para ficar por dentro do que acontecia em tempo real).

Um dos primeiros carros elétricos

    Porém, a contribuição para que um carro elétrico fosse possível também veio da França. Gaston Planté inventou a bateria recarregável de chumbo ácido em 1859 e Camille Faure inventou a bateria básica de chumbo ácido em 1881 – a qual também foi usada para alimentar submarinos e iluminar Paris (a cidade Luz).
Nos anos de 1880 e 1890, William Morrison, um norte-americano, se esforçou para criar modelos diferentes de carros elétricos. Thomas Edison também se envolveu na história dos carros elétricos em 1899, quando começou a trabalhar com materiais.

    Logo, em 1900 os veículos elétricos ganharam popularidade, somando 38% de todos os veículos nas ruas dos EUA, comparados a 22% movidos a gasolina. Thomas Edison e Henry Ford trabalharam juntos para construir um veículo elétrico comprável. Em 1912, o estoque global de veículos elétricos alcançou 30.000 unidades.

    Eles eram mais silenciosos e mais fáceis de operar, porém, o seu maior problema permanece depois de um século: a baixa capacidade de carga da bateria.

    Foi Ferdinand Porsche (esse mesmo que você está pensando) que apresentou o primeiro carro elétrico híbrido do mundo, o Lohner-Porshe-Mixte. Apesar de não ser viável na época, ele serviu de inspiração para a NASA e para outros projetos.

Desaparecido por longos anos

    Em 1908, a produção em série do Ford Model T baixou o custo dos carros a gasolina, que, por sua vez, baixou em um terço do preço de um carro elétrico. Em 1912 o preço de um carro a gasolina era por volta de US$ 650, um carro elétrico ficava em torno de US$ 1750.

    Os carros elétricos perderam mercado durante a década de 1920 devido ao fato de que os carros a gasolina eram mais vantajosos. Henry Ford dominou a produção em massa dos veículos e o arranque elétrico inventado por Charles F. Kettering dispensou a necessidade de uso da manivela.

    Mais para frente, devido ao aumento da quantidade de postos de gasolina nos EUA, a construção de um sistema de rodagem mais desenvolvido para conectar as cidades que permitia os motoristas realizarem longas distâncias, e a descoberta doméstica de petróleo (o petróleo barato do Texas), os carros elétricos perderam valor de mercado, já que esses fatores contribuíram para que os carros a gasolina dominassem a indústria.

    Com novas rodovias construídas se estendendo de oceano a oceano e de Norte a Sul, abrindo os interiores para negociantes urbanos, o automóvel se tornou um “agente de férias” para os norte-americanos. Como os carros elétricos tinham uma dirigibilidade de 30 a 40 milhas (50 a 65 km) e infraestrutura de carga limitada, eles acabavam sendo impróprios para longas viagens.

    Com a expansão dos postos de gasolina em todo lugar, o combustível se tornava barato e facilmente disponível no interior do país, e apenas alguns poucos norte-americanos fora das cidades tinham acesso à eletricidade naquela época. Em 1935, os carros elétricos foram extintos com o domínio do mercado pelos carros a gasolina.

    Com a precoce expansão e queda dos carros elétricos, as pesquisas e o desenvolvimento sobre os mesmos continuaram, pois já na década de 1960 era preciso pensar em meios para reduzir a poluição do ar e diminuir a dependência do petróleo no rastro da crise de 1973.

    Em 1990 foram iniciadas as exigências dos Veículos Emissão Zero da Califórnia (VEZ), que incentivaram os fabricantes automotivos a se comprometerem com um limite anual de vendas de carros elétricos através da distribuição de créditos VEZ.

    Foi apenas ao final do século que os veículos elétricos começaram a voltar ao cenário. Em 1997, o Toyota Prius se transformou no primeiro veículo elétrico híbrido produzido em série. Em 2006, o Tesla Roadster foi introduzido pela fabricante automotiva novata Tesla Motors, localizada no Vale do Silício, e o carro esporte de luxo elétrico começou a alterar as percepções do público. Em 2011, a Nissan produziu o Leaf, comercializado como “carro de família, ecológico, líder e de preço popular”.

Toyota Prius

    Em 2017, as montadoras tradicionais passaram a investir em veículos elétricos. Após uma década da aceitação inicial, espera-se que os carros elétricos virem tendência de mercado até o início da década de 2020.

    Novos planos foram registrados pelo mundo todo, a Inglaterra e a França, por exemplo, anunciaram planos para banir a venda de novos carros a gasolina e a diesel até 2040, enquanto a Noruega propôs a meta ambiciosa de substituir totalmente os carros a gasolina até 2025.

Como funcionam os carros elétricos?

    Quem gosta de carros sabe que os automóveis elétricos são o hit do momento - no último ano, as grandes novidades de todas as feiras do automóvel foram carros do gênero. Os veículos "verdes" começaram a ser produzidos em 1997 no Japão e podem ser de dois tipos: movidos exclusivamente por eletricidade ou por sistemas híbridos, que misturam combustíveis tradicionais e eletricidade. Quase todos os modelos de automóveis elétricos à venda são híbridos, já que esse tipo de sistema tem preço e tecnologias acessíveis, ao mesmo tempo em que permite uma economia de combustível de até 50%. O sucesso desses modelos é tanto que no mês de janeiro de 2009, o híbrido Honda Insight foi o carro mais vendido do Japão.

    Os veículos híbridos funcionam com um motor de combustão convencional, alimentado por gasolina, mas que não serve para movimentar o veículo, apenas para carregar a bateria elétrica. Essa bateria também pode ser carregada de duas formas, sendo ligada diretamente na tomada ou se aproveitando da chamada frenagem regenerativa. Esse sistema entra em ação quando o veículo é freado, transformando a energia cinética em eletricidade, que vai direto para a bateria.

    Uma das principais vantagens dos automóveis elétricos é a redução da emissão de gás carbônico, um dos responsáveis pelo aquecimento global. É o que explica José Roberto Augusto de Campos, coordenador da Divisão de Motores e Veículos do Instituto Mauá de Tecnologia. "Os carros tradicionais emitem CO2, gás que não é tóxico mas provoca o efeito estufa. Já um veículo unicamente elétrico não polui". Outro ponto positivo é que há menos desperdício de energia. "Um motor de combustão é muito pouco eficiente, apenas 30% do combustível é realmente utilizado, o resto é jogado fora em forma de calor. Já em carro elétrico aproveita de 90 a 95% da energia", afirma Egomar Locatelli, professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Caxias do Sul.

    Mas é claro que o carro elétrico não é só vantagens. Uma das primeiras barreiras para que ele se torne acessível a toda a população é o preço. Apesar do carro híbrido mais barato dos Estados Unidos custar 20 mil dólares, um automóvel inteiramente elétrico ainda é muito caro. "Para ter autonomia, um carro precisa de uma bateria muito eficiente. Atualmente, a melhor opção é a de íons de lítio, só que ela é muito cara", diz José Roberto Campos. Além disso, o lítio não é um bem renovável e não existem grandes reservas do mineral, que pode ser esgotar em pouco tempo. Ou seja, para que se produzissem carros 100% elétricos em larga escala seria necessário encontrar uma alternativa a esse tipo de bateria.

    Outro problema é a de geração de energia. Para que toda a frota de carros convencionais fosse trocada por automóveis elétricos, seria necessário produzir muito mais energia do que está disponível hoje. E para que a troca seja positiva para o meio ambiente, é necessário que essa energia seja de alguma fonte limpa. "Não compensa construir mais termoelétricas para suprir a demanda dos carros, já que esse tipo de usina produz muito CO2. Outra opção seria a energia atômica, que não tem problema de emissão de gases, mas produz lixo atômico. Já as hidrelétricas também não têm emissões de CO2, mas nos primeiros anos produzem metano, que é pior do que o gás carbônico. O interessante é que a energia seja eólica ou de placas solares", afirma José Roberto.

Os carros elétricos atualmente

    Uma empresa que investe muito na tecnologia de carros elétricos e a Tesla. Ao contrário do que a maioria das pessoas pensa, a Tesla não foi fundada pelo bilionário Elon Musk. Em 2003, na Califórnia, os colegas Martin Eberhard e Marc Tarpenning resolveram entrar no mercado de carros elétricos e começaram o que hoje é conhecido como uma das empresas que conseguiu revolucionar o transporte.

Em 2004, a Tesla Motors passava por dificuldades financeiras, já que o projeto de carros elétricos era extremamente desafiador e o interesse do público, pequeno. Foi quando, ninguém mais ninguém menos, que Elon Musk — atual CEO da companhia — resolveu fazer um financiamento milionário na empresa, o que o colocou no topo do conselho.

Antes de entrar para a gigante automobilística, o bilionário já havia sido CEO da Paypal e fundado uma corporação de foguetes e exploração espacial, a SpaceX.

O primeiro modelo lançado foi o Roadster. A criação inicial da marca começou a ser comercializada em setembro de 2008, fruto de uma parceria com a Lotus, que fabricou os automóveis.

O lançamento seguinte, Model S, foi um marco na indústria por ser o primeiro veículo elétrico a liderar as vendas de carros em um país (Noruega). Alcançando, inclusive, a segunda posição na lista de carros elétricos mais comprados no mundo.

Tesla Roadster

    Tesla Model S é 1º elétrico com mais de 640 km de autonomia - Para aumentar a autonomia do Model S, superando a barreira dos 640 km, a Tesla realizou mudanças no sedã. Uma delas foi a redução de peso em alguns componentes do veículo, como na bateria e na unidade de acionamento. A padronização da fabricação dos assentos também contribuiu para a perda de alguns quilos.

    A montadora adotou ainda novas rodas Tempest de 8,5 polegadas, que possibilitam reduzir o arrasto aerodinâmico, unidades de acionamento mais eficientes e um sistema de frenagem regenerativa atualizado, entre outras pequenas alterações.

    Todas as melhorias resultaram em um aumento de quase 20% no alcance da versão 2020 do sedã, se comparado ao modelo S 100D de 2019, conforme a montadora.

    Novas baterias da Tesla deixarão carro elétrico mais barato - Novas baterias da Tesla, marca de carros elétricos do excêntrico Elon Musk, prometem deixar o carro elétrico mais barato. A nova tecnologia deve aumentar a durabilidade das baterias em até cinco vezes. Enquanto hoje se uma bateria durar 200 mil milhas já é muito, a nova tecnologia da Tesla promete um milhão de milhas – mais de 1,6 milhão de quilômetros.

O futuro

    A preocupação cada vez maior na sociedade pelo meio ambiente e pelos efeitos de emissão de gases nocivos tem colocado em curso uma verdadeira revolução na indústria automotiva.

    Carros a combustão viraram vilões e diversos países já se preparam para limitar sua circulação. A partir de 2030, diversos países da Europa passarão a restringir este tipo de automóvel, até que seja completamente proibido.

    Diante do cenário, as montadoras estão em uma verdadeira corrida pelo carro elétrico para também não serem 'extintas'. E eles já estão entre nós, com cada vez mais modelos à disposição - apesar de o custo ainda elevado e a rede de recarga ainda ser incipiente.

    Mas o que podemos esperar para os próximos anos? Teremos modelos mais baratos? Qual a solução para a autonomia? O segundo especial da série 'Transporte do Futuro' traz luz a estas questões e mostra o que esperar dos carros que você ainda terá - e mais cedo do que imagina.

 

Tesla Model S

 

Principais fontes de pesquisa

https://engenharia360.com

https://edisciplinas.usp.br

https://novaescola.org.br

https://autopapo.uol.com.br

https://museuweg.net

https://g1.globo.com

https://motorshow.com.br

https://www.tecmundo.com.br