O transporte é responsável por cerca de um quinto das emissões globais de CO2 e é a maior fonte de emissões de gases de efeito estufa nos Estados Unidos. Isso vem principalmente da queima de combustível fóssil para carros e caminhões nas estradas, respondendo por cerca de 75% dessas emissões. O problema é muito maior, mas os veículos com motor de combustão (ICEs) variam entre apenas 20% a 35% de eficiência - um pouco mais alto em motores a diesel. Um veículo típico de passageiros emite cerca de 4,6 toneladas métricas de CO2 por ano e cerca de 284 milhões de veículos foram registrados nos Estados Unidos em 2021.
E-mobilidade: Em um caminho mais verde para o transporte
O transporte urbano é a chave para a civilização moderna. Mas tem um custo, contribuindo para uma pegada de carbono perigosa, altos níveis de poluição, uma crescente lacuna de desigualdade e a destruição de alguns de nossos ambientes mais frágeis. Assim, no primeiro trimestre deste ano, a Iniciativa UP da revista pv se concentrará no aumento da mobilidade elétrica e como ela pode complementar a transição para as energias renováveis. Leia nossa cobertura aqui.
Uma das razões para a certa ascendência dos veículos elétricos é a eficiência, não apenas as emissões, ou a capacidade de carregar com energia limpa. Gautham Ram, professor assistente da TU Delft, disse que, devido às melhorias dos sistemas de transmissão elétricos, os EVs fornecem “eficiência três a cinco vezes maior” antes de qualquer consideração de manutenção.
“A eficiência, o facto de recuperar a energia de travagem, juntamente com menos manutenção do motor, pastilhas de travão com muito mais durabilidade, sem necessidade de mudanças de óleo… significa que os custos de manutenção estão a descer ainda mais.”
Onde estão os VEs?
Uma olhada apenas nos números para melhorias de eficiência energética sugere que a adoção de VEs deve ser rápida e de benefício óbvio para a saúde, o meio ambiente e a economia em geral, para dizer o mínimo. O que está demorando tanto?
Christina Bu, secretária-geral da Associação Norueguesa de VEs, aponta que a ascensão dos VEs foi notavelmente rápida, com o ritmo das melhorias tecnológicas igualmente notável.
“Lembre-se, a Tesla foi lançada em 2003, mas seu primeiro carro foi em 2009. O Tesla Model S foi em 2012. Ainda não faz nem 10 anos”, continuou Bu. “Se você pensar sobre esse desenvolvimento, agora será ainda mais rápido, daqui para frente… você nem consegue imaginar o que está acontecendo. Estamos vendo muito mais disrupções neste setor.”
As montadoras agora estão em grande parte voltadas para o desenvolvimento de veículos elétricos. Cerca de 100 novos veículos serão lançados nos próximos cinco anos com plug - possivelmente a maior explosão única em um novo formato automotivo. Os EVs parecem destinados a seguir o crescimento surpreendente e rápido da energia solar.
Só no mês passado, a Lamborghini e a Bentley anunciaram novos planos para se tornarem elétricos, juntando-se a Audi, BMW, Cadillac, Ferrari, Ford, GM, Hyundai, Mercedes Benz, Tesla, Toyota e VW, em produção, ou planejamento, de carros pequenos inovadores a caminhões e trailers. Startups também estão envolvidas, principalmente nos Estados Unidos, China e Europa.
No entanto, nos Estados Unidos, apesar dos brotos verdes, a análise da IHS Markit sugere que os EVs podem representar apenas um quarto das vendas de automóveis novos até 2035. Em contraste, a IHS Markit prevê que a UE pode ver as vendas de EV atingirem 50% conforme logo em 2030.
Até 2035, a previsão da IHS conclui que apenas 13% dos veículos nas estradas dos Estados Unidos serão elétricos. Os dados por trás disso são que os carros são ativos de longa duração e o ciclo de renovação é lento: o veículo leve médio no país hoje tem 12 anos, ante 9,6 anos em 2002.
Mesmo em 2050, a IHS projeta que a maioria dos veículos nas estradas dos EUA ainda será abastecida com gasolina. Bu contesta essa previsão, dizendo que ela nem se aproxima da taxa provável de mudança – com analistas forçados a adotar pontos de vista conservadores.
“Isso é simplesmente ridículo,” disse Bu. “Na Noruega, passamos de uma participação total no mercado elétrico de 3% em 2012 e, em 2022, espero chegar a cerca de 80%. Acabamos em 64,5% em 2021, totalmente elétrico.
“Estamos vendo a Alemanha e o Reino Unido gastando menos tempo passando de 2% para 10% da participação de mercado do que a Noruega. Isso porque a tecnologia evoluiu muito desde então. Está se movendo cada vez mais rápido em todos os mercados”.
Como Bu teve o cuidado de apontar, os altos números de vendas da Noruega não são porque "um bando de gurus da eficiência energética" decidiu comprar o melhor carro do planeta. É por causa das políticas do governo, que incluíam incentivos para compras de VEs em vez de ICEs.
Isso inclui isenção de 25% de IVA, isenção de impostos de compra/importação, isenção de imposto anual de circulação e pedágios reduzidos, tudo para aumentar a aceitação. Alguns, em veículos de passageiros, estão sendo lentamente reduzidos, enquanto os incentivos para veículos comerciais permanecem.
Os EVs mais populares nos EUA em 2021 não foram carros, mas e-bikes
Os números da Light Electric Vehicle Association (LEVA) e da BloombergNEF mostram que os Estados Unidos importaram quase 790.000 e-bikes em 2021 , em comparação com 652.000 carros elétricos, incluindo híbridos plug-in. A LEVA estima que as vendas anuais na Ásia e na Europa foram muito maiores: 35 milhões e 3 milhões, respectivamente. O futuro da mobilidade elétrica claramente não está apenas nas quatro rodas, pois os impulsos movidos a bateria ajudam a colocar velocidade e alegria nos deslocamentos de bicicleta e patinete. Tanguy Goretti, co-fundador da Cowboy, fabrica e vende e-bikes em um modelo direto ao consumidor. A empresa foi fundada em 2017 e lançou quatro diferentes e-bikes autofabricadas, ganhando prêmios de design Red Dot. As motos vêm com conectividade inteligente, incluindo 4G LTE e GPS, e notadamente, baterias removíveis para facilitar o carregamento, com 70 km de autonomia. Goretti disse à revista pv que as cidades podem se transformar para bicicletas em espaços de tempo drasticamente curtos, com as ciclovias de Paris surgindo durante a pandemia como o exemplo mais recente. E embora a infraestrutura de carregamento ou trocas de bateria para e-bikes e mobilidade compartilhada seja útil, Goretti explicou que as ciclovias são mais importantes do que qualquer outro recurso para as cidades permitirem mais ciclismo. “Construa a infraestrutura e as bicicletas virão. A segurança é a chave para ter mais bicicletas, e descobrimos que é especialmente o caso das ciclistas do sexo feminino, então isso é fundamental ”, disse Goretti.
A via rápida da Noruega
Johan Vasara, secretário de Estado do Ministério dos Transportes da Noruega, disse à revista pv que o país começou com metas políticas ambiciosas para um transporte mais ecológico. Em seguida, implementou medidas econômicas práticas para dar um “empurrão necessário”, com o mercado recuperando o ímpeto mais tarde.
“É uma mistura de coisas. É claro, uma mistura de metas políticas ambiciosas e do mercado, que acabou assumindo o controle para manter a bola de neve funcionando”, disse ele. “A Noruega tem a transição mais rápida do mundo para emissões zero no transporte rodoviário e, para 2021, nossos números mostram que os carros novos vendidos agora atingem 63,4% dos carros totalmente elétricos [e 21,3% PHEV]”.
As ambições continuam, confirma Vasara.
“E agora temos mais objetivos. Até 2025, o nosso objetivo é que todos os novos automóveis de passageiros e comerciais ligeiros vendidos sejam veículos com emissões zero. Todos os novos ônibus urbanos, vendidos até 2025, devem ser elétricos ou usar biogás”, afirmou.
“E até 2030, todos os novos veículos pesados, 75% dos ônibus de longa distância e 50% dos novos caminhões devem ser veículos com emissão zero. Especialmente quando se trata de veículos pesados, a tecnologia ainda não existe. Mas ao definir metas ambiciosas em nível nacional, você também está pressionando os produtores.”
Vasara foi anteriormente o prefeito de Kautokeino em Finnmark, uma vasta área no extremo norte. É o maior município da Noruega, maior que toda a Dinamarca, mas com apenas 75.000 habitantes. Mesmo nesta região, disse Vasara, há um interesse crescente por VEs.
“Tenho experiência como prefeito no maior município da Noruega: vastas áreas de tundra e longas estradas, basicamente sem pessoas morando lá. Mesmo lá, vemos um interesse crescente por veículos elétricos – 90% do transporte que as pessoas fazem acontece entre sua casa e sua escola, jardim de infância e locais que você administra carregando seu carro em casa. Mais e mais pessoas estão percebendo isso.”
Dito isso, embora o mercado da Noruega esteja firmemente estabelecido por meio de políticas governamentais, não é o caso em todos os países, mesmo onde a adoção de VEs está sendo incentivada.
Alex Barredo, um analista de tecnologia baseado na Espanha, disse que, apesar do potencial da luz solar, solar e EVs, a Espanha está definhando em comparação.
“Entre os países europeus, a Espanha tem um dos níveis mais baixos de adoção de VE. A participação no mercado de carros ainda está abaixo de 2,7% em 2021, muito atrás dos 11,2% da Europa Ocidental”, disse Barredo. “Existe apoio político e os incentivos não estão longe daqueles em outros países da UE, mas a soma final é um pesadelo burocrático depois que um cidadão compra o carro.”
Os laços com a energia solar e outras renováveis também existem, mas principalmente com contratos de fornecimento de eletricidade “somente verdes” que prometem comprar o total de energia fornecida a partir de fontes renováveis. Barredo lamentou uma questão bem espanhola: ambientes urbanos, com estacionamentos limitados.
“A infraestrutura é o calcanhar de Aquiles dos VEs, ainda mais em Espanha, que é o país europeu com maior percentagem de famílias a viver em apartamentos – 66%, contra 16% no Reino Unido e 23% na UE. Isso significa que carregar barato à noite enquanto o carro está na garagem, que é a melhor proposta para VEs, está fora de questão para a maioria das famílias na Espanha.”
Além das trocas de motor
David Tyfield, professor de transições sustentáveis e economia política na Lancaster University, apontou que a mudança para um EV é mais do que apenas uma mudança no motor. E em ambientes urbanos, como na Espanha, terá implicações de longo alcance.
“Acho que subestimamos o tamanho da diferença, como o VE mudará cidades e vidas. Não apenas sendo o número dominante de vendas reais de carros novos, mas dominando os veículos na estrada. Não apenas veículos particulares, mas em geral: carga, transporte público, vans leves”, disse Tyfield. “O problema, para nosso entendimento, é que as pessoas realmente acreditam que o veículo elétrico é apenas o sistema existente do carro com um motor trocado”.
Em contraste com esse entendimento, Tyfield argumenta que foram os aspectos geopolíticos que informaram o crescimento do carro ICE. Os carros que a América construiu na década de 1950, a mitologia da estrada aberta e a liberdade de um veículo consolidaram a produção automobilística como uma indústria globalizada baseada no ICE.
“O carro com motor de combustão interna tornou-se o artigo produzido em massa e mais consumido do boom do pós-guerra. O sistema EV estabelecido será, penso eu, muito diferente do sistema de mobilidade do motor de combustão interna e parte de uma transformação muito maior da mobilidade nas cidades. E continuamos nas encostas do bebê ainda, e ninguém sabe o que a montanha nos reserva”, disse Tyfield.
“Devemos nos preparar para grandes choques que ainda estão por vir no caminho para a descarbonização do transporte, incluindo [para] a propriedade privada.”
Um elemento dessa transformação profunda é a tecnologia de veículo para rede, cada vez mais uma característica dos veículos elétricos mais recentes. O caminho para padrões universais para criar um ativo de rede a partir de fluxos de energia bidirecionais ainda está em desenvolvimento, no entanto.
EVs significam energia solar
Aplicações diretas de energia solar em relação a VEs se aplicam em diferentes escalas. Em um nível, Bu disse que a propriedade de EV está impulsionando a adoção de energia solar.
“O interesse em painéis solares está realmente aumentando, especialmente no ano passado. A crise de preços da eletricidade na Europa aconteceu na Noruega, o que realmente nunca aconteceu a este nível antes, porque tínhamos eletricidade em abundância. E agora, são as empresas que instalam painéis solares que estão lutando”, disse Bu. “Há tanta demanda que eles não conseguem entregar o suficiente.”
“Realizamos uma pergunta de pesquisa [em um relatório anual] perguntando se as pessoas ficam mais interessadas em eficiência energética e assim por diante depois de comprar um VE, e a maioria diz que sim. Nossos membros pegam um EV e vão em frente, pegam painéis solares, começam a olhar para tudo para tornar as casas o mais eficientes possível quando se trata de uso de energia.”
No outro extremo da discussão está a grande escala, onde os fornecedores e participantes de PV estão começando a pensar no futuro.
Um exemplo é a Enphase Energy, que adquiriu o fornecedor do mercado de carregamento de VEs ClipperCreek no final do ano passado, e é improvável que seja a última parceria entre as operadoras.
Frank Gordon, chefe de política da Associação de Energia Renovável e Tecnologia Limpa (REA), disse à revista pv que, no Reino Unido, os desenvolvedores de fazendas solares que procuram cargas podem precisar pensar criativamente para futuros compradores, como estações de carregamento.
“Vimos a notícia de que o Reino Unido pode ter até 35 GW de gasoduto solar sem subsídios, então esta seção do mercado está se desenvolvendo bem”, disse Gordon. “Os desenvolvedores podem agora ter desafios em termos de encontrar compradores se o mercado começar a ficar saturado e não houver novo apoio do governo por meio de contratos extras do Pote 1 para leilões de diferença (CfD). O atual leilão de CfD do Reino Unido está em andamento, mas não há mais datas para os próximos.
“A integração de estações de carregamento solar PV e EV, tanto em grande escala quanto no local, pode representar uma rota cada vez mais útil para o mercado de desenvolvedores solares. Há espaço para crescimento em áreas como coberturas solares de estacionamento com carregamento EV integrado.
“Gostaríamos de ver condições facilitadas de conexão à rede, mais leilões CfD e um acordo favorável de controle de preços do operador da rede de distribuição (DNO) para desbloquear barreiras nas redes regionais, a fim de ajudar a possibilitar isso, sustentado por uma política nacional profunda e transparente mercados de flexibilidade para armazenamento de energia”.
FV integrada ao veículo
Em janeiro deste ano, em um lançamento de carro-conceito, a Mercedes-Benz adicionou 117 células solares ao teto de seu carro Concept Vision EQXX. Trabalhando com o Fraunhofer ISE, a empresa afirmou que o sistema fotovoltaico integrado ao veículo (VIPV) poderia adicionar 25 km de alcance por dia.
Um estudo da Fraunhofer ISE em setembro do ano passado focado em veículos comerciais, incluindo vans e caminhões elétricos, descobriu que o período de retorno mais rápido de 3,4 anos ocorreu para caminhões de entrega VIPV rurais. O estudo sugere que o VIPV se tornará mais viável com o tempo, com a produção em massa de componentes do VIPV reduzindo os custos e as melhorias contínuas na eficiência do PV.
Gautham Ram foi mais cauteloso no VIPV para veículos de passageiros, sugerindo que o PV adicional no telhado seria mais eficaz.
“Espero que alguns ou muitos VEs adotem essa ideia, especialmente se a economia dela se tornar mais atraente. A quantidade de energia solar que podemos adicionar ao carro depende se você adicionar ao teto existente ou projetar o veículo de baixo para cima para maximizar a área fotovoltaica [como a startup holandesa Lightyear]”, disse Ram.
“[Mas para veículos de passageiros] não tenho certeza do período de retorno. O VIPV custará muito mais do que o telhado fotovoltaico. O rendimento é muito menor devido à orientação não otimizada do teto do carro e à sombra do ambiente…
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