No inverno, a descida das temperaturas coloca os automóveis elétricos perante um teste exigente: a autonomia encolhe de forma visível e, em paralelo, os consumos sobem. Este efeito resulta sobretudo de duas razões.
A primeira é relativamente intuitiva e não difere muito do que acontece nos automóveis com motor de combustão: usa-se mais o aquecimento. Seja qual for a tecnologia, manter o habitáculo confortável implica gastar energia.
A segunda razão é ainda mais determinante nos elétricos e está ligada ao modo como as baterias funcionam - um tema que facilmente nos faz querer ter estado mais atentos às aulas de física e química.
Porque é que o frio reduz a eficiência das baterias dos automóveis elétricos
Uma bateria transforma energia química (através de reações) em energia elétrica. Para isso, é composta por dois elétrodos - o ânodo (polo positivo) e o cátodo (polo negativo) - e por um meio onde os iões (átomos ou moléculas que perderam ou ganharam eletrões) se conseguem deslocar: o eletrólito.
Nas baterias de iões de lítio, as mais frequentes nos automóveis elétricos atuais, esse eletrólito é líquido. O passo seguinte na evolução desta tecnologia passa por torná-lo sólido ou semissólido.
Para que a passagem de iões através do eletrólito decorra de forma ideal, as baterias “preferem” temperaturas moderadas - entre os 15 ºC e os 35 ºC. Ainda assim, conseguem trabalhar fora desse intervalo, desde cerca de -20 ºC até aproximadamente 60 ºC.
O problema surge quando o termómetro desce demasiado. Em ambiente frio, as moléculas movimentam-se mais devagar (menor energia cinética), há menos colisões entre elas e, como consequência, ocorre um menor número de reações químicas necessárias para produzir eletricidade.
A isto soma-se um fator adicional: como o eletrólito é líquido, a baixas temperaturas a sua viscosidade aumenta. Esse “espessamento” dificulta a deslocação de iões entre os elétrodos, o que reduz ainda mais a frequência das reações químicas.
Na prática, o resultado é uma perda de eficiência: para entregar a mesma potência, a bateria tem de gastar mais energia. E esse consumo extra reflete-se diretamente na autonomia, que fica mais curta.
Qual o impacto do frio na autonomia?
Em países como Portugal, o inverno raramente é extremo - as diferenças de desempenho existem, mas tendem a ser menos expressivas. Já no norte da Europa, onde as temperaturas negativas são bem mais comuns, o impacto pode ser muito superior, ao ponto de estas condições fazerem parte do quotidiano de muitos condutores.
A publicação finlandesa Tekniikan Maailma - “Mundo da Tecnologia”, numa tradução literal - realiza todos os anos um teste particularmente exigente aos carros elétricos que chegam ao mercado.
Num desses ensaios, oito modelos foram levados para o norte da Finlândia, nas zonas de Saariselkä (a 250 km do círculo polar ártico) e Sodankyla, com o termómetro a registar valores entre os -8,5 ºC e os -12,5 ºC. São temperaturas muito distantes das consideradas ideais para o funcionamento mais eficiente das baterias.
Todos os automóveis partiram com 100% de carga, cumpriram o mesmo trajeto e foram utilizados em condições tão próximas quanto possível do «mundo real». As conclusões surgiram de imediato.
Nos modelos com baterias de menor capacidade (entre 60 kWh e 70 kWh), a autonomia caiu para 250-260 km, quando o valor oficial ronda os 400 km ou mais.
Em simultâneo, o consumo de energia aumentou de forma significativa. Em ciclo combinado WLTP, este conjunto de modelos anuncia valores entre 14,8 kWh/100 km e 18,4 kWh/100 km. No teste, com temperaturas negativas, os consumos dispararam para um intervalo entre 25,4 kWh/100 km e 26,9 kWh/100 km.
Carregamento no frio: outro obstáculo para os elétricos
Para lá do consumo mais elevado e da autonomia reduzida, há ainda um terceiro desafio que se agrava quando faz muito frio: o carregamento.
Tudo o que foi descrito sobre a quebra de eficiência também se aplica durante a carga. Com menos reações químicas a ocorrer, a bateria precisa de mais tempo para absorver a mesma quantidade de energia enquanto está a carregar. Além disso, a resistência interna aumenta e, por isso, também se dissipa mais energia sob a forma de calor.
Por fim, como a viscosidade do eletrólito é superior em ambiente frio, a corrente de carregamento tem de ser reduzida para evitar danos na bateria.
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