Fotografia de uma estrada à beira-mar

Tipos de veículos elétricos

Guia completo sobre os diferentes tipos de veículos elétricos

À medida que a tecnologia avança e são feitas melhorias técnicas, os veículos elétricos estão se tornando mais populares e acessíveis. Os consumidores agora contam com uma ampla gama de opções: de um carro híbrido a um SUV elétrico, com velocidades de recarga que variam de alguns minutos a várias horas. Analisamos os aspectos mais importantes a serem considerados na compra de um veículo elétrico: os tipos de carros, a diferença em relação aos híbridos, como os motores funcionam e a variedade de recargas e conectores. 

A adoção de soluções sustentáveis e ecológicas está orientando nosso processo de transição energética, a grande mudança na forma como geramos e consumimos energia. A meta é a descarbonização da economia, mas para alcançá-la precisamos transformar a maneira como nos locomovemos, uma vez que o transporte é um dos setores que mais consomem energia e o maior emissor de gases de efeito estufa do mundo, de acordo com a Agência Internacional de Energia. 

A mobilidade elétrica representa uma mudança sem precedentes que está transformando a maneira como nos locomovemos. Os veículos elétricos se tornaram a principal alternativa para tornar nossa mobilidade mais sustentável e estão cada vez mais acessíveis graças a uma tecnologia em constante evolução. Mas quais são os tipos de veículos elétricos existentes, como eles se diferenciam e quais são suas características? 

Vehículo eléctrico

Tipos de carros elétricos

Com o aumento da demanda, a oferta de veículos elétricos também cresceu. Os consumidores agora têm uma grande variedade de marcas, tamanhos, modelos e preços para escolher. Entretanto, uma das primeiras decisões a serem tomadas antes de comprar um veículo elétrico é saber qual o tipo de veículo desejado em termos de operação e desempenho. Estas são as principais opções disponíveis no mercado:

Veículos elétricos (EV)

Os veículos elétricos, também conhecidos pela sigla EV (Electric Vehicle) ou VE (Veículo Elétrico), são modelos movidos a eletricidade como fonte de energia. Eles usam baterias elétricas para armazenar a energia que alimenta o motor elétrico. 

A recarga de baterias de carros elétricos requer conexão a uma fonte de eletricidade, seja por meio de uma tomada doméstica ou em estações de recarga públicas.  

Esse tipo de veículo ganhou popularidade devido à sua maior eficiência energética, menor impacto ambiental e menor custo em comparação com os veículos tradicionais movidos a motores de combustão interna. Além disso, sua tecnologia está em constante evolução, o que implica uma melhoria constante na autonomia, nos tempos de recarga e no desempenho. Sob esse guarda-chuva, podemos encontrar muitos outros veículos, como os movidos a bateria (BEV) ou os veículos de alcance estendido (EREV). 

Veículos elétricos com célula de combustível de hidrogênio (FCEV)

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Os FCEVs (Fuel Cell Electric Vehicles, veículos elétricos com célula de combustível) são movidos por fontes de energia renovável mas não funcionam com baterias, e sim com células de combustível de hidrogênio. Eles também contam com um motor elétrico, mas, em vez de ter uma bateria que armazena a energia, esse tipo de veículo apresenta uma célula de combustível que produz eletricidade no momento desejado. Essa unidade, que geralmente é uma célula de hidrogênio, gera eletricidade a partir de uma reação química chamada eletrólise: o hidrogênio é oxidado e perde elétrons que são coletados para gerar a corrente elétrica que possibilita o movimento.

Os FCEVs são reabastecidos com hidrogênio comprimido em postos de abastecimento especializados. Entre suas vantagens estão o fato de emitirem apenas vapor de água, terem tempos de reabastecimento mais curtos em comparação com os veículos elétricos a bateria e apresentarem uma grande autonomia.

  • Eletrico
  • Hidrogênio
  • Combustão interna

Carros micro-híbridos (MHEV)

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Os carros micro-híbridos são conhecidos por vários nomes, como MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle), sua abreviação mild hybrid ou híbridos de 48V. São veículos que têm um sistema híbrido leve, ou seja, um motor de combustão interna e um pequeno motor elétrico para auxiliar o motor de combustão interna. A bateria é menor do que a de um híbrido convencional de 48V e não pode alimentar o veículo de forma independente. Portanto, a energia elétrica serve para dar suporte ao motor de combustão interna nas fases de aceleração ou em sistemas menos complexos, como iluminação ou navegação, por exemplo.

Esse tipo de veículo precisa de combustível para se mover. A bateria, por outro lado, é recarregada por meio da energia gerada durante a condução, especialmente durante a desaceleração e a frenagem, quando o motor elétrico atua como um gerador para recuperar energia e armazená-la na bateria.

  • Eletrico
  • Hidrogênio
  • Combustão interna

Veículo elétrico de alcance estendido (EREV)

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Esse modelo, conhecido como EREV (Extended Range Electric Vehicle), combina recursos de veículo elétrico (EV) e veículo híbrido plug-in (PHEV). Embora a energia de propulsão seja fornecida por uma unidade elétrica recarregável, eles são equipados com um motor de combustão interna que atua como um gerador para carregar a bateria quando ela se esgota. Esses veículos diferem dos híbridos pelo fato de o motor de combustão não acionar as rodas do carro.

Os EREVs podem ser recarregados por uma conexão a uma fonte de eletricidade ou por gasolina por meio do motor de combustão interna. Esse tipo de veículo proporciona a eficiência e a redução de emissões de um carro elétrico e, ao mesmo tempo, supera as limitações de autonomia de um motor de combustão como reserva.

  • Eletrico
  • Hidrogênio
  • Combustão interna

Veículo híbrido plug-in (PHEV)

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Os veículos híbridos plug-in, também conhecidos como PHEVs (Plug-in Hybrid Electric Vehicles), combinam um motor de combustão interna com um motor elétrico e uma bateria. A principal característica desses modelos é que tanto o motor de combustão quanto o motor elétrico podem acionar as rodas do veículo, de modo que ele pode operar no modo elétrico por um determinado intervalo de quilômetros usando a energia armazenada na bateria ou no formato híbrido, combinando a potência do motor de combustão interna com a do motor elétrico.

A bateria pode ser recarregada a partir de uma fonte de energia externa ou de um ponto de recarga, e o motor de combustão também pode ser usado para carregar as baterias do motor elétrico.

Esses veículos oferecem uma maior autonomia do que os veículos elétricos de bateria pura e proporcionam maior flexibilidade para usar eletricidade ou gasolina de acordo com as necessidades do motorista.

  • Eletrico
  • Hidrogênio
  • Combustão interna

Veículos elétricos a bateria (BEV)

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Esses modelos são totalmente movidos a eletricidade e usam baterias recarregáveis para armazenar eletricidade e alimentar o motor elétrico que aciona o carro. Para carregar esse tipo de carro, assim como qualquer dispositivo elétrico, ele precisa estar conectado a uma fonte de eletricidade, como uma tomada doméstica ou uma estação de recarga. A velocidade de recarga depende da potência dos carregadores aos quais ele pode ser conectado, conhecida como potência máxima suportada.

Além disso, a maioria dos modelos possui um sistema de recuperação de energia de frenagem e desaceleração, que funciona como um gerador de corrente capaz de "autorrecarregar" a bateria.

Esses veículos são mais ecologicamente corretos do que os veículos a combustão, exigem custos de manutenção mais baixos devido à simplicidade mecânica e oferecem uma experiência ao volante mais suave e silenciosa.

  • Eletrico
  • Hidrogênio
  • Combustão interna

Veículo elétrico híbrido (HEV)

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Os veículos elétricos híbridos ou HEV (Hybrid Electric Vehicle) combinam pelo menos duas fontes de energia de propulsão. Contam com um motor de combustão interna convencional (geralmente a gasolina ou diesel) e um motor elétrico, e ambos trabalham juntos para impulsionar o veículo. O motor elétrico auxilia o motor de combustão interna em momentos de alta demanda e permite que o motor de combustão interna seja menos utilizado para reduzir o consumo de combustível.

Os híbridos podem dirigir no modo totalmente elétrico, mas sua autonomia é limitada por baterias pequenas. Eles geralmente dependem da frenagem regenerativa e do motor de combustão interna para recarregar as baterias e gerar energia cinética.

O uso de HEVs permite reduzir as emissões e melhorar a eficiência de combustível em comparação com os veículos tradicionais, especialmente em situações frequentes de parada e partida.

  • Eletrico
  • Hidrogênio
  • Combustão interna

Somos energia em movimento (versão em espanhol).

Diferença entre carros elétricos e híbridos

Embora os carros elétricos e híbridos compartilhem alguns recursos e características, eles são dois tipos de veículos que usam tecnologias diferentes para trafegar. Aqui estão suas principais diferenças:

Fonte de energia primária Abastecimento Utilidade da bateria Custos Emissões e eficiência energética Ilustração Ilustração Ilustração Ilustração Ilustração Ilustração

Fonte de energia primária

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Carro elétrico

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Funciona exclusivamente com eletricidade como fonte de energia para gerar o movimento. Conta com uma bateria recarregável para armazenar a energia elétrica que alimenta um ou mais motores elétricos.

Carro híbrido

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Combina um motor de combustão interna com pelo menos um motor elétrico e uma bateria. Pode ser alimentado por gasolina ou eletricidade.

Abastecimento

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Carro elétrico

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O veículo pode ser carregado através da conexão a uma fonte de eletricidade, como uma estação de recarga pública ou uma tomada doméstica.

Carro híbrido

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Ao contrário dos veículos elétricos, os híbridos também podem funcionar com gasolina e são abastecidos em postos de gasolina.

Utilidade da bateria

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Carro elétrico

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Tem uma bateria como único sistema de armazenamento de energia que, juntamente com um ou mais motores, gera a energia necessária para converter eletricidade em energia mecânica.

Carro híbrido

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A função da bateria é auxiliar o motor de combustão, além de servir para a economia de combustível.

Custos

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Carro elétrico

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O preço inicial geralmente é mais alto, mas seu valor acaba sendo compensado pelos custos operacionais mais baixos, devido ao preço mais baixo da eletricidade em comparação com a gasolina, e pela menor manutenção.

Carro híbrido

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Geralmente tem um preço inicial mais baixo, mas os custos de manutenção e combustível são mais altos, já que depende do abastecimento de gasolina ou diesel.

Emissões e eficiência energética

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Carro elétrico

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Não produz emissões de escapamento durante seu funcionamento e é um veículo silencioso, o que o torna uma opção limpa e ecologicamente correta.

Carro híbrido

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É mais eficiente em termos de combustível do que o veículo convencional, mas emite gases poluentes conforme seu motor de combustão.

Tipos de recarga

As baterias de veículos elétricos possuem quatro modos de carregamento. Esses modos estão relacionados ao nível de comunicação entre o veículo e a infraestrutura de recarga e ao controle do processo pelo usuário. Além disso, os diferentes tipos de carregadores de carros elétricos podem funcionar com corrente contínua (DC ou Direct Current, em inglês) ou corrente alternada (AC ou Alternating Current, em inglês).  

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Modo de recarga 1

Essa é uma recarga com um plugue convencional (Shuko) que não tem comunicação entre o carregador e o veículo recarregado. Além disso, os carros elétricos não permitem esse modo de recarga. Serve somente para recarregar as baterias de motocicletas, bicicletas e patinetes elétricos. É uma recarga lenta, monofásica, com corrente máxima de 16 A e tensão de 230 V, de modo que a potência máxima de recarga é de 3,7 kW. 

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Modo de recarga 2

Também usa um plugue convencional (Shuko) ou industrial (Cetac), mas o cabo é equipado com um sistema de proteção e um interruptor diferencial, além de uma luz de comunicação com o veículo. Isso permite garantir que a conexão do veículo à rede seja a adequada para evitar possíveis incidentes. A potência elétrica é geralmente de cerca de 2,3 kW e pode chegar a 3,7 kW em monofásico e 11 kW em trifásico. Os carros elétricos podem usar esse modo de recarga, mas recomenda-se que isso seja feito de maneira esporádica ou para baterias pequenas (8-10 kWh).  

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Modo de recarga 3

Esse modo de recarga usa um ponto de recarga que conta com a instalação necessária para gerenciar toda a comunicação com o veículo. Funciona com corrente alternada e pode atingir uma potência de 7,4 kW em uma instalação monofásica ou 22 kW em uma instalação trifásica em uma residência. É a forma de recarga recomendada pelos fabricantes e pode ser encontrada em muitos lugares: residências, postos de gasolina ou pontos de recarga públicos (onde pode atingir até 43 kW) e locais de trabalho, por exemplo.

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Modo de recarga 4

Diferente dos outros modos, a recarga é feita em corrente contínua (DC) em vez de corrente alternada (AC), e a recarga pode ser mais rápida, já que não é necessário que o carro converta a eletricidade de alternada para contínua. Normalmente, a potência está entre 50 kW e 150 kW, mas pode chegar a 350 kW com carregadores que geralmente estão localizados em estações de recarga de alta potência e permitem que o veículo elétrico seja reabastecido em poucos minutos.

Imagen de carga de vehículo eléctrico

Tipos de conectores

Além da recarga, há diferentes tipos de conectores para carros elétricos no mercado:

Conector Schuko
Plugue Schuko

A opção mais básica é o Schuko, a tomada doméstica tradicional. Esse é o plugue padrão mais simples na Europa, além de ser o mais usado para a grande maioria dos aparelhos elétricos. Geralmente é usado para carregar patinetes, motos e bicicletas elétricas, mas não é o mais adequado para carregar carros elétricos porque demora muito tempo para carregar e não apresenta proteções específicas para recarga. Contam somente com a opção de recarga lenta, têm uma corrente de até 16 amperes (A) e uma potência máxima de até 3,7 kW por um tempo limitado. 

Conector Tipo 1 (SAE J1772)
Conector tipo 1 (SAE J1772)

O conector de tipo 1 também é conhecido como SAE, japonês ou Yazaki. É um plugue de corrente alternada monofásico de cinco terminais com uma potência máxima de 7,4 kW. Esse conector foi o primeiro tipo usado para carregar veículos elétricos. É um padrão japonês e o mais comum na Ásia, embora também seja usado por algumas marcas americanas.

Conector Tipo 2 (IEC 62196-2)
Conector tipo 2 (IEC 62196-2)

Esse conector é geralmente chamado de Mennekes, a marca alemã que foi pioneira em sua comercialização. Funciona com corrente alternada monofásica (com 5 terminais) e trifásica (com 7 terminais). O plugue permite realizar recargas monofásicas lentas a 6 A e o carregamento monofásico a 32 A, o que significa potências nominais de 1,4 kW a 44 kW, respectivamente. O Mennekes é o conector aprovado como padrão europeu e é a alternativa mais comum na maior parte da Europa.

Conector único combinado CCS
Conector combinado único CCS (Combined Charging System, IEC-62196-3)

Também conhecido como Combo, esse modelo é uma evolução do tipo 2 com a adição de dois pinos de alimentação de corrente contínua. Em corrente alternada, ele funciona como o tipo 2: suporta até 63 A e 44 kW e, em corrente contínua, permite uma recarga mais rápida de até 400 kW, embora 50-100 kW seja o normal. O CCS é uma alternativa de colaboração entre a Alemanha e os EUA e é usado principalmente na Europa e na América do Norte.

Conector CHAdeMO
Conector CHAdeMO

Esse conector compartilha seu nome com a associação japonesa que integra algumas das marcas automotivas mais importantes do Japão, onde foi criado. Fornece recarga rápida em corrente contínua, tem 10 terminais e pode suportar até 200 A e 65 kW (mas estão trabalhando para aumentar a potência para 500 kW). O CHAdeMO é usado principalmente em veículos elétricos asiáticos.

Como funciona um motor elétrico?

Um motor elétrico converte energia elétrica em movimento. Seu funcionamento se baseia no princípio da interação entre campos magnéticos e correntes elétricas. É composto de várias partes principais:

Carcaça Rotor Estator Eixo Ilustração Ilustração Ilustração Ilustração Ilustração

Carcaça

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A estrutura externa que protege e abriga todas as partes internas do motor. Também fornece suporte e serve como ponto de montagem para o motor.

Rotor

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É a parte móvel do motor e contém bobinas de fio ou ímãs. O campo magnético giratório no estator arrasta o campo magnético fixo do rotor e faz com que ele gire. Por meio de uma série de engrenagens, essa interação permite que as rodas do carro elétrico girem e, assim, gerem movimento.

Estator

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É a parte fixa do motor e contém bobinas de fio conectadas a uma fonte de corrente elétrica. Quando a corrente elétrica é aplicada a elas, gera-se um campo magnético dentro do estator.

Eixo

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Trata-se do componente que conecta o rotor à carga e ao dispositivo a ser acionado. O movimento rotativo gerado pelo motor é transferido para o eixo para realizar o trabalho desejado.

Embora essas sejam as principais peças encontradas na maioria dos motores elétricos, pode haver peças adicionais, dependendo do projeto, das características e da aplicação específicos.

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