Renault ZOE: baterias de iões de lítio para maior potência e autonomia

Desde 2012, os veículos elétricos do Renault Group são alimentados por baterias de iões de lítio. Estas baterias – seguras e comprovadas – impuseram-se ao longo dos anos como a referência no mundo dos veículos elétricos. No entanto, o seu funcionamento pode ainda parecer um pouco abstrato.

Como são fabricadas as baterias de um veículo elétrico?

Apresentam-se como células, interligadas entre si e controladas por um circuito eletrónico (o Sistema de Gestão da Bateria ou BMS). O seu número, tamanho e disposição determinam a quantidade de energia que a bateria é capaz de armazenar. Por outras palavras, no mundo automóvel, tudo isto determina a capacidade da bateria dos veículos elétricos, que é expressa em quilowatts-hora (kWh).

Mas nem todas as baterias se baseiam na mesma tecnologia. A mais comum atualmente, a que é utilizada pelo ZOE, é a bateria de iões de lítio.

Embora a bateria de iões de lítio se imponha hoje como a tecnologia de referência no mundo automóvel, distingue-se de outros tipos de baterias para veículos elétricos. E, em particular, da bateria recarregável de hidreto metálico (Ni-MH), que — enquanto tecnologia mais económica no início dos anos 2000 — dominou durante muito tempo o mercado dos veículos híbridos. Esta tecnologia apresenta, no entanto, algumas lacunas, como um baixo rendimento de carga (inferior ao da bateria de lítio).

A bateria de iões de lítio, que é atualmente a escolha preferida para os veículos elétricos, apresenta como principais vantagens uma vida útil prolongada e uma densidade energética muito superior à de todas as tecnologias concorrentes.

A bateria Ni-NMC do ZOE

A bateria de iões de lítio é uma família que engloba várias tecnologias. A que alimenta o ZOE é conhecida pelo nome genérico de Li-NMC (Lítio-Níquel-Manganês-Cobalto). Este nome deriva dos metais utilizados no lado do cátodo da bateria. Tal como em todas as baterias recarregáveis, esta é composta por um ânodo, um cátodo e um eletrólito líquido através do qual os iões se deslocam de um elétrodo para o outro.

Uma capacidade duplicada para maior autonomia

Em apenas oito anos, a equipa de engenharia da Renault mais do que duplicou a capacidade das baterias do ZOE, passando de 23,3 kWh para 41 kWh e, por fim, para 52 kWh.

Como? Otimizando o design dos elétrodos e a gestão de energia. Mais concretamente, otimizando a composição química dos elétrodos, para que possam armazenar mais energia. E tudo isto sem ter de aumentar o volume da bateria.

Isto permitiu melhorar de forma espetacular a autonomia do ZOE: 150 km reais em 2012, 300 km WLTP em 2016 (bateria Z.E. 40) e 395 km WLTP atualmente (bateria Z.E. 50). Graças a isso, o ZOE é o utilitário urbano elétrico versátil de referência no mercado. É também isso que, como principal trunfo de venda, contribui para o seu sucesso comercial.

A segunda vida das baterias do ZOE

Embora o desempenho destas baterias acabe por deteriorar-se com o tempo, isso não significa que tenham chegado ao fim da sua vida útil. Então, como é que as baterias de iões de lítio do ZOE são reutilizadas, após uma média de 8 a 10 anos de bons e fiéis serviços?

Entre as várias opções possíveis, o armazenamento estacionário de energia surge como o cenário de segunda vida mais adequado. Assim, quando o seu nível de desempenho já não é suficiente para utilização automóvel, as baterias podem alimentar equipamentos numa casa, num bairro ou num complexo industrial.

O Renault Group já desenvolveu várias experiências de armazenamento estacionário de energia a partir de baterias do ZOE, no Porto Santo ou em Belle-Île-en-Mer. Uma lógica que o fabricante concebeu em grande escala, com o projeto «Advanced Battery Storage», que visa construir o maior sistema de armazenamento estacionário de eletricidade alguma vez concebido a partir de baterias de veículos elétricos na Europa. Estas baterias também podem alimentar outros motores, como os de barcos elétricos, como o Black Swan da empresa Seine Alliance.

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