A lista de desejos da bateria EV

Carros elétricos mal existiam em 2010, quando o Tesla Model S ainda brilhava nos olhos de Elon Musk. Agora, mais de 20 milhões de EVs circundam o mundo, de acordo com a BloombergNEF - e essa contagem deve quase quadruplicar para 77 milhões até 2025. Uma bateria será o coração de alta voltagem de cada um desses 77 milhões de veículos elétricos e, de longe, seus componente mais caro, iniciando uma corrida mundial para obter materiais de forma ética e aumentar a produção para atender à demanda explosiva.

Os veículos elétricos podem ter conquistado um recorde de 5,8% do mercado dos Estados Unidos em 2022, de acordo com a JD Power, e podem se aproximar de 11% do mercado global este ano. Mas os especialistas ainda acreditam que baterias melhores, e muito mais delas, são a chave para os EVs atingirem um ponto de inflexão no mercado, mesmo quando a Reuters projeta que as montadoras gastem US$ 1,2 trilhão para desenvolver e produzir EVs até 2030.

O IEEE Spectrum pediu a cinco especialistas do setor que olhassem profundamente para suas próprias bolas de cristal e descrevessem o que precisa acontecer no espaço da bateria EV para afastar o mundo do transporte movido a combustíveis fósseis e colocá-lo no plugue. Aqui está o que eles disseram:

A novata Lucid Motors não construiu muitos carros, mas construiu uma reputação com a autonomia recorde de 830 quilômetros do sedã Air Grand Touring Performance. Essa faixa é uma prova da busca obsessiva de Lucid por eficiência: o Air usa as mesmas células cilíndricas de formato 2170 (fornecidas pela Samsung SDI) de muitos EVs, mas percorre mais quilômetros por meio de gerenciamento superior de bateria, unidades de energia compactas, porém musculosas e aerodinâmica escorregadia.

O design sofisticado do chassi e da bateria dá nova vida a produtos químicos "inferiores" - especialmente fosfato de ferro e lítio, que é a coisa mais quente em baterias em todo o mundo - que, de outra forma, seriam obsoletos e não competitivos.

Alguém poderia pensar que Lucid exigiria que todos os modelos elétricos cobrissem distâncias tão vastas. Em vez disso, os líderes da Lucid veem um futuro brilhante em carros que visam a máxima eficiência - em vez do alcance em si - por meio de baterias menores e mais acessíveis.

O mais recente modelo Air Touring da Lucid é o mais eficiente até agora em uma base por milha. Agora o veículo de produção mais aerodinâmico do mundo, com um coeficiente de arrasto de 0,197, o Air Touring oferece 7,44 quilômetros avaliados pela EPA para cada quilowatt-hora a bordo. No entanto, impulsionar esta barcaça de luxo em tamanho real ainda exige uma bateria de 92 kWh a bordo.

Pensando nisso, a empresa está desenvolvendo sua próxima geração de baterias. Extrapolando as metas da empresa, um futuro Lucid de tamanho compacto - pense no tamanho do Tesla Model 3 ou Model Y - poderia reduzir decisivamente o tamanho de sua bateria sem sacrificar o alcance útil.

"Nossa meta é melhorar ainda mais a eficiência", diz Dlala.

"Se fizermos um carro de 250 milhas, poderíamos ter uma bateria de apenas 40 kWh", ou menos da metade do tamanho do Air. Essa é a bateria do mesmo tamanho de um Nissan Leaf de modelo básico relativamente pequeno, cuja menor eficiência se traduz em apenas 240 km de autonomia com classificação EPA.

Essas baterias compactas não apenas economizariam muito dinheiro para fabricantes e consumidores. Eles exigiriam menos matérias-primas e materiais refinados, permitindo que as montadoras teoricamente construíssem muito mais carros a partir de um suprimento finito. Esse pacote também pesaria cerca de um terço do que a bateria atual mais robusta do Lucid. O resultado seria uma cadeia de ganhos que aqueceria o coração do engenheiro mais consciente de massa: um chassi mais leve para suportar a bateria menor, estruturas de impacto mais finas, freios reduzidos. Mais espaço utilizável para passageiros e carga. Todas essas economias aumentariam ainda mais a autonomia e o desempenho.

Esse grande projeto, naturalmente, exigiria uma explosão concomitante de desenvolvimento de carregadores. Uma vez que os carregadores sejam tão onipresentes e confiáveis ​​quanto os postos de gasolina - e quase tão rápidos para reabastecimento - "então não preciso de 400 milhas de alcance", diz Dlala.

Tudo isso poderia realizar o desejo final e indescritível dos fabricantes de veículos elétricos: paridade de preços com automóveis de combustão interna.

"Essa combinação de eficiência e infra-estrutura nos permitirá criar preços competitivos em relação aos carros de combustão interna", diz Dlala.