As baterias que alimentam os veículos eléctricos são críticas, mas quanto tempo duram na condução diária continua a ser uma questão espinhosa. A maioria dos testes realizados em laboratório utiliza procedimentos básicos e constantes de carga e descarga (um método no qual a corrente elétrica flui a uma taxa constante) que não correspondem à forma como os veículos circulam no mundo real. Impulsionados pelos objetivos de melhorar as previsões da bateria e prolongar a sua vida útil, os cientistas investigaram se estes métodos tradicionais refletem verdadeiramente a condução quotidiana.
Os pesquisadores de Stanford, Simona Onori, Ph.D., e William Chueh, Ph.D., estudaram como as baterias respondem às mudanças nas demandas de energia, como aquelas experimentadas quando um carro dá partida, para ou usa freios economizadores de energia chamados frenagem regenerativa, que recupera energia durante a desaceleração. Suas descobertas, publicadas na revista Nature Energy, questionam suposições de longa data sobre como as baterias deveriam ser testadas.
Os Drs Onori e Chueh testaram baterias de veículos elétricos amplamente utilizadas em dezenas de cenários de estilos de condução diferentes, incluindo dados reais de tráfego e viagens simuladas por computador. Os experimentos, que ocorreram durante vários meses, foram projetados para simular como as pessoas realmente dirigem, como dirigir nas ruas da cidade ou em rodovias. O que descobriram foi inesperado: as baterias utilizadas em diversas condições de condução duraram muito mais tempo do que as baterias testadas sob utilização constante e constante de energia. Do ponto de vista da condução, isso pode significar que o carro pode percorrer mais distâncias antes que a bateria precise ser substituída.
“Descobrimos que o ciclo dinâmico (carregamento e descarregamento com intensidades variadas) pode prolongar significativamente a vida útil da bateria em comparação com a descarga em corrente constante”, explica o Dr. Este efeito é ainda mais pronunciado quando o consumo da bateria é geralmente menor. A pesquisa também mostra que usar apenas um modo de energia estável durante os testes geralmente dá uma visão excessivamente pessimista da vida útil real da bateria.
Talvez a conclusão mais importante deste estudo seja que as alterações na quantidade de energia que um veículo consome em diferentes momentos, especialmente ao abrandar ou parar, têm um grande impacto no envelhecimento da bateria. Com a ajuda de modelos computacionais facilmente interpretáveis – ferramentas digitais que simulam condições do mundo real – a equipe mostrou que essas flutuações lentas e suaves podem realmente ajudar a bateria a permanecer mais saudável. Chueh observou: “Este trabalho quantifica a importância de avaliar novos produtos químicos de bateria – a combinação de materiais que compõem uma bateria – e projetar com perfis de carga realistas que são os padrões de uso de energia observados durante as atividades diárias, destacando a oportunidade de revisitar nossa compreensão dos mecanismos de envelhecimento.”
Resultados como este não apenas desafiam métodos laboratoriais há muito utilizados, mas também apontam para um melhor caminho a seguir para projetar e manter baterias. Ao compreender como a condução diária afeta o desgaste da bateria, os desenvolvedores podem construir sistemas mais inteligentes para aproveitar essas vantagens naturais. Como concluíram o Dr. Onori e o Dr. Chueh: “A ciclagem dinâmica não acelera a degradação; em vez disso, aumenta a vida útil”.
Mudar para métodos de teste que reflitam a condução no mundo real pode ter um impacto significativo. À medida que ferramentas e veículos movidos a bateria se tornam mais comuns na vida quotidiana, estes conhecimentos podem ajudar a criar soluções energéticas que durem mais e funcionem de forma mais eficiente.
Referência do diário
Geslin A., Xu L., Ganapathi D., Moy K., Cueh WC, Onori S. “O ciclismo dinâmico prolonga a vida útil da bateria.” Energia da Natureza, 2025; 10: 172-180. Número digital: https://doi.org/10.1038/s41560-024-01675-8
Sobre o autor
Dra Simone Honori Especialista líder em sistemas de energia e gerenciamento de baterias, atualmente atua como professor associado na Universidade de Stanford. A sua investigação centra-se na modelação, controlo e diagnóstico de sistemas eletroquímicos de armazenamento de energia, com especial enfoque em baterias de iões de lítio utilizadas em veículos elétricos e aplicações de energias renováveis. Ela fez contribuições significativas para o desenvolvimento de algoritmos que melhoram a vida útil e a eficiência da bateria, integrando dados de uso do mundo real. Dr. Onori recebeu vários prêmios de prestígio e é reconhecido por sua abordagem interdisciplinar que une a engenharia e a ciência aplicada. Seu trabalho é publicado regularmente nas principais revistas de energia e influenciou a prática da indústria em tecnologias automotivas e de armazenamento em rede. Além de suas realizações acadêmicas, ela é uma defensora apaixonada do transporte sustentável e orienta a próxima geração de engenheiros e cientistas na área de energia limpa.
Dr. é um renomado cientista de materiais e professor associado da Universidade de Stanford, onde também dirige o Laboratório de Armazenamento e Conversão de Energia de Stanford. Sua pesquisa se concentra no desenvolvimento de materiais de armazenamento de energia de próxima geração, com ênfase em baterias de estado sólido e tecnologias avançadas de íons de lítio. Chueh combina abordagens experimentais com abordagens baseadas em dados para compreender e melhorar o desempenho e a longevidade dos sistemas de energia. Seu trabalho foi fundamental para moldar o futuro da tecnologia de baterias e levou a colaborações com instituições acadêmicas e empresas líderes de tecnologia. Ele foi reconhecido por seus esforços inovadores e recebeu inúmeras homenagens, incluindo prêmios e bolsas de estudo no início de sua carreira. Chueh também é afiliado ao Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC, onde contribui para a Iniciativa Nacional de Pesquisa em Energia Limpa. Como inovador com visão de futuro, ele defende a integração da ciência básica com soluções energéticas do mundo real que apoiam os objetivos globais de desenvolvimento sustentável.
