Compreendendo a Autonomia

A autonomia de veículos elétricos é tipicamente informada como autonomia WLTP (Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure) na Europa, EPA nos EUA e CLTC na China.

Desde o verão de 2023, os modelos disponíveis têm uma autonomia declarada entre aproximadamente 200 km e 900 km.

O aspecto mais crítico da autonomia é o tamanho da bateria. Uma bateria maior significa mais energia para usar.

Os modelos atuais têm tamanhos de bateria variando de aproximadamente 40 kWh a 230 kWh, com a maioria entre 60 e 100 kWh. A tabela abaixo mostra a capacidade utilizável da bateria de alguns dos modelos mais populares.

Você pode ver todos os modelos ordenados por capacidade líquida da bateria em nosso banco de dados de veículos elétricos.

Entretanto, a bateria não é o único fator na autonomia declarada. Outro fator crítico é a eficiência do carro. Eficiência refere-se a quanta energia o veículo elétrico usa da bateria por uma determinada distância. Tipicamente, na Europa, é expressa em kWh/100 km, indicando quantos kWh são necessários para dirigir 100 km. Nos EUA e no Reino Unido, é classificada em milhas por kWh, indicando quão longe você pode percorrer com 1 kWh.

A tabela abaixo mostra o consumo calculado em kWh/100 km e milhas/kWh para diferentes veículos elétricos, de acordo com a combinação WLTP.

O que afeta o consumo declarado?

A eficiência ou consumo de um veículo elétrico é influenciada por vários fatores.

Arrasto aerodinâmico

O arrasto aerodinâmico impacta a energia necessária para mover o veículo. A forma da carroceria e o design das rodas desempenham papéis significativos. O Mercedes Vision EQXX atualmente detém o recorde do menor coeficiente de arrasto, com um valor de Cw de apenas 0.17.

Você pode calcular a energia necessária para superar o arrasto aerodinâmico se souber o coeficiente de arrasto e a área frontal de um modelo. Abaixo estão exemplos de vários modelos.

O gráfico abaixo mostra o consumo devido ao arrasto aerodinâmico para diferentes modelos.

A tabela abaixo ilustra o consumo por arrasto aerodinâmico em diferentes velocidades para três modelos da Audi e o Mercedes EQS.

O Mercedes EQS economiza energia significativa em altas velocidades em comparação com SUVs devido ao arrasto aerodinâmico mais baixo. No entanto, esse foco na aerodinâmica gerou algumas reclamações sobre o design do EQS.

Resistência ao rolamento

A resistência ao rolamento é a força que resiste ao movimento quando um pneu rola sobre uma superfície. Ela é influenciada pela largura do pneu, peso do carro, composto do pneu e pressão dos pneus.

Os fabricantes frequentemente oferecem pneus estreitos para divulgar a melhor autonomia possível, mas isso pode reduzir a aderência. Alguns fabricantes usam configurações escalonadas com pneus dianteiros mais estreitos para melhorar a autonomia.

Alguns fabricantes de pneus agora oferecem pneus específicos para veículos elétricos com baixa resistência ao rolamento para aumentar a autonomia. Abaixo está um teste detalhado comparando pneus otimizados para veículos elétricos e pneus comuns.

Peso

Carros mais pesados requerem mais energia para se mover.

Eficiência do trem de força/motores

Motores elétricos são geralmente eficientes, mas diferentes tecnologias de motor variam no consumo. Motores síncronos de ímãs permanentes usam menos energia, mas têm maior resistência de inércia. Motores de indução usam mais energia, mas têm quase zero resistência de inércia. Carros mais novos frequentemente combinam essas tecnologias.

Resistência Interna da Bateria

A resistência interna na bateria causa perda de calor.

Fatores variam de acordo com as opções selecionadas

O design do veículo elétrico afeta muitos fatores, mas as opções selecionadas pelo comprador também podem impactar a autonomia. Por exemplo, pneus mais largos aumentam o consumo e um teto panorâmico pode reduzir a autonomia.

O diagrama abaixo mostra como adicionar opções aumenta o consumo WLTP e reduz a autonomia para alguns modelos da Audi.

Por exemplo, um Audi e-tron 55 consome 19.61 kWh/100 km na versão básica, mas 23.44 kWh/100 km na versão topo de linha, reduzindo a autonomia de 441 km (274 milhas) para 369 km (229 milhas).

O que afeta o consumo em condições reais

Alcançar a mesma autonomia fornecida pelo WLTP ou EPA em condições reais é quase impossível devido a vários fatores.

Condição da Estrada

As condições da estrada afetam significativamente o consumo. Asfalto seco tem menor resistência ao rolamento em comparação com estradas molhadas ou com neve.

Velocidade

Velocidades mais altas aumentam o consumo devido ao maior arrasto aerodinâmico.

Temperatura

Mudanças de temperatura também afetam a autonomia devido a vários fatores.

Consumo de ar-condicionado

Tanto o tempo quente quanto o frio podem aumentar o consumo de energia dos sistemas de ar-condicionado do carro. Em um dia congelante, uma quantidade significativa de energia da bateria pode ser usada para aquecer o habitáculo. Da mesma forma, em dias quentes, o ar-condicionado trabalha intensamente para resfriar o habitáculo.

Dependendo do modelo, a potência máxima que o ar-condicionado pode extrair da bateria normalmente varia de 5-10 kW.

A tabela abaixo mostra como diferentes níveis médios de consumo de ar-condicionado para aquecimento/resfriamento afetam o consumo de condução. Dirigir lentamente com o aquecedor no máximo impactará mais a autonomia.

A tabela abaixo mostra como diferentes modelos são afetados por 2 kW de ar-condicionado em diferentes velocidades. Modelos com baixo consumo em condições ideais são mais afetados em termos percentuais.

Resistência Interna na Bateria

Quando a temperatura cai o suficiente, o fluido eletrolítico na bateria se torna mais viscoso, reduzindo a velocidade das reações químicas e diminuindo o fluxo de elétrons. Essa resistência interna aumentada causa mais perda de calor e reduz a energia utilizável que você pode extrair da bateria, potencialmente reduzindo a capacidade utilizável da bateria em vários kWh.

Esse efeito impacta não apenas a autonomia que um veículo elétrico pode alcançar com uma carga, mas também a rapidez com que ele pode recarregar. À medida que as reações químicas desaceleram, os fabricantes programam a bateria para aceitar menos potência durante o carregamento.

Para mitigar isso, veículos elétricos modernos possuem sistemas de aquecimento e refrigeração da bateria que mantêm uma faixa de temperatura ideal para o pack da bateria, geralmente entre 40 e 115 graus Fahrenheit. Muitos modelos suportam pré-condicionar a bateria antes do carregamento.

No entanto, esses sistemas também consomem parte da energia da bateria, especialmente ao aquecer a bateria em clima frio. Por exemplo, se você tiver uma bateria com uma capacidade líquida de 77 kWh e a resistência interna reduzir a capacidade utilizável para 72 kWh, a autonomia é reduzida em 6.5% antes de levar em conta o aumento do consumo.

Densidade do Ar

O ar frio é mais denso, resultando em maior arrasto aerodinâmico.

Estilo de Condução

Como motorista, você pode melhorar significativamente a autonomia adotando hábitos de condução eficientes:

• Olhe à frente e deslize o máximo possível.
• Quando precisar reduzir a velocidade, faça isso com antecedência suficiente para usar apenas a frenagem regenerativa.

Como funciona o indicador de autonomia?

A maioria dos veículos elétricos possui um indicador de autonomia que mostra quantas milhas ou quilômetros o carro pode percorrer antes que a bateria se esgote. Esse indicador de autonomia funciona de maneira diferente entre as marcas.

Indicador de autonomia baseado na autonomia declarada e SoC

Esse tipo de indicador de autonomia baseia a autonomia na autonomia declarada e no estado de carga (SoC) da bateria. Por exemplo, se a autonomia declarada for 300 milhas e o SoC for 50%, o carro indicará uma autonomia de 150 milhas. Ele não considera o histórico de condução ou fatores ambientais, mostrando a mesma autonomia no inverno e no verão independentemente do estilo de condução.

Esse tipo de indicação de autonomia pode ser enganoso, oferecendo uma falsa noção da autonomia. A Tesla usa esse tipo de indicador de autonomia e tem sido alvo de críticas por isso.

Indicador de autonomia baseado no histórico de condução e ambiente

Muitos fabricantes de veículos elétricos usam indicadores de autonomia que estimam a autonomia com base no histórico de condução e em fatores ambientais. Esses indicadores normalmente aprendem com viagens anteriores, o que pode causar variações na autonomia exibida.

O indicador de autonomia baseia sua estimativa nos seguintes dados:

• Consumo médio ao longo da distância percorrida anteriormente (normalmente os últimos 100 km)
• Temperatura externa
• Estado de carga (SoC)
• Rota planejada no sistema de navegação

Por exemplo, se você tiver um e-tron 55 com uma bateria de 86.5 kWh carregada a 100%, o indicador de autonomia (frequentemente chamado de “guessometer” ou GOM) calculará a autonomia com base no seu consumo médio. Se o seu consumo médio fosse de 25 kWh/100 km em viagens anteriores, a autonomia seria de 346 km. Se fosse de 20 kWh/100 km, a autonomia seria de 432 km. Se fosse de 30 kWh/100 km, a autonomia seria de 288 km.

No entanto, essa estimativa é baseada em viagens passadas. Se você mudar seu comportamento de condução, a autonomia calculada pode ficar imprecisa. Por exemplo, se você fizer muitas viagens curtas em clima frio, o consumo médio será alto devido ao aquecimento. Essa média é irrelevante para uma viagem longa no dia seguinte, levando a uma autonomia subestimada.

Se você definiu uma rota no sistema de navegação do carro, ele ajustará a autonomia com base na elevação e no trecho adiante.