Velocidade de carregamento de veículos elétricos: quanto tempo leva para carregar um veículo elétrico?

A troca de carros movidos a gasolina por veículos elétricos a bateria é uma transição significativa para motoristas experientes, exigindo uma discussão aprofundada. Essa mudança envolve o aprendizado de novos termos e o desenvolvimento de novos hábitos de direção, influenciados principalmente pelas características e fontes de energia distintas dos carros elétricos. Ao contrário dos carros tradicionais, os veículos elétricos contam com funcionalidades exclusivas, como frenagem regenerativa, direção com um único pedal e diversas opções de carregamento. Os motoristas precisam se acostumar a essas diferenças para garantir uma experiência de direção suave e eficiente. Compreender as complexidades do gerenciamento de baterias, da infraestrutura de carregamento e do consumo de energia é crucial para maximizar os benefícios e o desempenho dos veículos elétricos.

Além dos fatores ambientais (como mencionado no Acordo de Paris), os defensores dos veículos elétricos apostam na possibilidade de serem carregados em casa, sem a necessidade de dirigir até um posto de recarga específico. No entanto, o carregamento de veículos elétricos não é tão simples quanto encher o tanque, o que leva menos de 5 minutos. Carregar seu veículo elétrico do tanque vazio ao tanque cheio pode levar horas. Este continua sendo o maior obstáculo para os céticos em relação aos veículos elétricos. Isso também está ligado à "ansiedade de autonomia", que é o medo de não ter autonomia suficiente para chegar ao seu destino.

Ao dirigir um veículo elétrico, seus hábitos de direção girarão em torno de sua autonomia, capacidade da bateria e velocidade de carregamento. Lembre-se de que quase todos os recursos e acessórios dependem da bateria do veículo elétrico. Embora não haja um padrão no setor para medir a velocidade de carregamento, ter uma ideia aproximada de quanto tempo levaria para carregar totalmente um carro elétrico pode ajudar você a superar a ansiedade de autonomia e desenvolver uma rotina de direção mais eficiente.

Tipos de carregadores de veículos elétricos e suas velocidades de carregamento

Na maioria dos casos, o tipo de Equipamento de Alimentação para Veículos Elétricos (EVSE), mais comumente conhecido como carregadores de VE, determina a velocidade de recarga da bateria do seu veículo elétrico. Existem três níveis de carregamento de VE: Nível 1, Nível 2 e carregamento rápido CC, cada um com diferentes tipos de plugues, requisitos de energia e velocidades de carregamento.

Nível 1 (tomada doméstica padrão)

Os carregadores de VE de nível 1 são aqueles que vêm gratuitamente com o seu VE — desde que o fabricante ou revendedor ainda ofereça um. Algumas montadoras, como a Tesla, pararam de oferecer carregadores gratuitos aos seus clientes. Também chamados de carregadores de gotejamento devido à sua baixa velocidade de carregamento, eles só podem fornecer entre 1,3 kW e 2,4 kW, ou cerca de 5 km de autonomia por hora de carregamento. A vantagem dos carregadores de nível 1 é que eles podem ser conectados a uma tomada padrão NEMA 5-15 de 120 volts. No entanto, isso também limita sua capacidade de carregamento.

Se você dirige cerca de 64 km por dia, um carregador de nível 1 pode ser suficiente para reabastecimento durante a noite. Caso contrário, você pode precisar de um EVSE mais potente.

Nível 2 (carregadores residenciais e públicos de 240 volts)

Os carregadores de veículos elétricos de nível 2 representam o meio-termo entre a velocidade do carregamento público e a conveniência do carregamento doméstico. Eles estão disponíveis em dois tipos: plug-in ou com fio. Assim como os carregadores de nível 1, os carregadores portáteis de nível 2 podem ser conectados a uma tomada doméstica padrão (NEMA 14-50, a mesma usada para eletrodomésticos de grande porte). Eles podem fornecer entre 3 kW e 9,6 kW de potência, o que significa até 58 km de autonomia adicional por hora.

Se você deseja um carregamento mais rápido em casa, pode optar por carregadores com fio Nível 2. No entanto, pode ser necessário atualizar seu sistema elétrico existente para acomodar a carga adicional. Os carregadores com fio têm uma taxa de carregamento máxima de 19,2 kW nos Estados Unidos e até 22 kW na Europa, o que significa até 120 km de autonomia por hora. Eles podem ser montados na parede ou fixados em um pedestal.

Carregamento rápido CC

Os carregadores rápidos CC são os carregadores de veículos elétricos mais rápidos e potentes, mas são mais um luxo do que uma necessidade para a maioria dos motoristas. Em vez de consumir energia CA e deixar o carregador de bordo do veículo elétrico convertê-la em CC, os carregadores CC fornecem corrente contínua diretamente para a bateria do veículo, acelerando significativamente o processo de carregamento. Assim como as bombas de gasolina comuns, os carregadores CC são instalados em postos dedicados onde os motoristas podem parar para uma recarga rápida. Uma visita guiada é possível, já que os carregadores CC podem fornecer até 350 kW, o que se traduz em uma autonomia de 385 km/h ou mais. Eles podem levar carros elétricos com bateria completa de 0 a 80% em menos de 30 minutos! Para mais detalhes sobre o assunto, confira nosso artigo sobre Carregamento CA vs. CC.

No entanto, especialistas sugerem o uso de carregadores rápidos apenas quando necessário, pois o carregamento rápido frequente está associado à degradação da bateria. Como o carregador consome muita energia, ele também gera muito calor, o que pode afetar a saúde da bateria a longo prazo.

Fatores que afetam a velocidade de carregamento

Além do nível de carga, outros fatores podem afetar a velocidade de carga, incluindo condições ambientais externas, capacidade da bateria e o quão descarregada a bateria está.

Tamanho da bateria e modelo do veículo

Uma bateria maior levará mais tempo para carregar, mesmo usando o carregador mais rápido disponível. Por exemplo, uma bateria típica de 60 kWh de um carro elétrico levaria 8 horas para carregar de vazia a cheia usando um carregador Nível 2 de 7,4 kW. Já o carregamento de uma bateria de 80 kWh usando o mesmo carregador levaria de 10 a 12 horas.

O tamanho da bateria para veículos elétricos varia de acordo com o modelo. Por exemplo, o Tesla Model S 2019 oferece três níveis de acabamento: Standard Range, Long Range e Performance. O Standard Range vem com uma bateria de 75 kWh, que requer cerca de 10 horas para carregar totalmente usando um carregador de 7,4 kW. Em contraste, os acabamentos Long Range e Performance possuem uma bateria de 100 kWh. Carregar essas baterias maiores com o mesmo carregador de 7,4 kW levará mais de 13 horas para atingir a capacidade máxima. Essa variação no tamanho da bateria e no tempo de carregamento é essencial para os potenciais compradores considerarem ao escolher o modelo de veículo ideal.

Estado de carga da bateria

O estado de carga (SOC) indica o quão vazia ou cheia está a bateria do seu veículo elétrico. Isso é fundamental para saber a velocidade com que a bateria pode ser totalmente carregada. Uma bateria quase vazia recarrega mais rápido nos estágios iniciais. À medida que se aproxima de 100% ou em torno de 80%, o carregamento desacelera para proteger a bateria do superaquecimento. É por isso que você pode notar que os 20% restantes demoram mais do que os primeiros 80%, assim como acontece com um celular.

Tanto veículos elétricos quanto smartphones usam baterias de íons de lítio que naturalmente desaceleram o processo de carregamento para evitar o acúmulo de calor e garantir a segurança de você e do seu veículo elétrico. Portanto, se você estiver tentando carregar um carro elétrico de 80% até a capacidade máxima, espere um tempo.

Condições de temperatura

As baterias de íons de lítio são sensíveis a flutuações de temperatura. Calor ou frio extremos podem afetar a eficiência da bateria e o desempenho do carregador. Durante os meses mais frios, as reações químicas dentro das baterias de íons de lítio diminuem. Para combater isso, alguns veículos elétricos possuem aquecedores de bateria integrados para manter os íons de lítio "excitados". Enquanto isso, o calor adicional durante os meses mais quentes pode degradá-los ainda mais. É por isso que os carregadores de veículos elétricos reduzem a potência para evitar o superaquecimento, o que, por sua vez, retarda o processo de carregamento. Leia mais em nosso artigo sobre a eficácia dos carros elétricos em climas frios.

Equipamentos e infraestrutura de carregamento

Conforme discutido na seção anterior, o equipamento de carregamento é um dos principais fatores que afetam a velocidade de carregamento de veículos elétricos e híbridos plug-in. Carregadores de nível 1 normalmente têm uma taxa máxima de 1,3 kW a 2,4 kW. Se você tiver um carro elétrico típico de 60 kWh, levará de 25 a 45 horas para carregar completamente.

Os carregadores de nível 2 têm potência nominal entre 3 e 19,2 kW, o que levaria de 3 a 20 horas para carregar uma bateria de carro elétrico de 60 kWh. Já os carregadores rápidos CC têm potência máxima de 60 kW a 360 kW. Uma estação de carregamento rápido de 150 kW pode carregar totalmente a mesma bateria em 30 minutos. No entanto, essas velocidades ainda dependem do sistema de gerenciamento de bateria do veículo. O sistema de gerenciamento de bateria do carro é amplamente considerado o cérebro do veículo elétrico, pois determina a velocidade ideal de carregamento em relação ao estado da carga.

As diferenças nos conectores de carregamento de veículos elétricos (VEs) impactam significativamente a autonomia por hora de carregamento. A maioria dos VEs na América do Norte utiliza o conector J1772 para carregamento CA e o Sistema de Carregamento Combinado (CCS) para carregamento rápido. No entanto, alguns modelos, como o Nissan LEAF, utilizam o conector CHAdeMO, de fabricação japonesa, para carregamento CC. A Tesla utiliza um único conector — o Supercharger — em todos os níveis de carregamento. Recentemente, grandes montadoras, como Ford e GM, anunciaram planos de migrar para o sistema baseado no Supercharger da Tesla, indicando uma mudança em direção a uma infraestrutura de carregamento mais unificada e potencialmente mais eficiente para veículos elétricos.

Tempos de carregamento no mundo real para modelos populares de veículos elétricos

Abaixo está uma tabela detalhando quantos quilômetros de alcance por hora alguns modelos populares de veículos elétricos podem atingir, dependendo do nível de carga:

Cenários de carregamento: quanto tempo levará?

Carregar um carro elétrico em casa pode produzir um resultado diferente quando comparado ao carregamento em um posto público.

Carregamento doméstico durante a noite (níveis 1 e 2)

Carregamento de nível 1 (tomada de 120 volts):Ideal para motoristas que dirigem pouco no dia a dia, o carregamento de Nível 1 oferece cerca de 3 a 8 quilômetros de autonomia por hora. Isso significa que pode levar mais de 30 horas para carregar totalmente uma bateria grande, sendo ideal para motoristas que percorrem menos de 64 quilômetros por dia e podem deixar o veículo conectado durante a noite.

Carregamento de nível 2 (tomada de 240 volts):Para quem faz trajetos mais longos ou deseja um carregamento mais rápido, o carregamento de Nível 2 é uma solução conveniente para uso doméstico. Normalmente, ele adiciona de 16 a 40 quilômetros de autonomia por hora, permitindo que a maioria dos veículos elétricos carregue totalmente durante a noite em 8 a 10 horas. A instalação de um carregador de Nível 2 pode exigir uma tomada de 240 volts, muitas vezes exigindo instalação profissional.

Carregamento rápido público para viagens rodoviárias (DC Fast)

Estações de carregamento rápido CC (nível 3):Em viagens longas, o carregamento rápido CC pode ser um divisor de águas, adicionando de 160 a 320 quilômetros em apenas 15 a 30 minutos, dependendo do modelo do veículo elétrico e da capacidade do carregador. Com estações de alta potência como os Superchargers da Tesla ou carregadores públicos de 350 kW, você pode fazer pequenas pausas para recarregar e voltar à estrada rapidamente.

Planejamento para paradas de carregamento:Como as estações de carregamento rápido CC geralmente estão localizadas ao longo das principais rodovias e em áreas populares, aplicativos de planejamento de rotas como PlugShare e ChargePoint podem ajudar a localizar estações próximas, mostrar a disponibilidade em tempo real e calcular os tempos estimados de carregamento.

Carregamento no local de trabalho e em destinos públicos

Carregamento no local de trabalho de nível 2:Muitas empresas oferecem estações de carregamento de Nível 2 aos funcionários, adicionando cerca de 32 a 40 quilômetros de autonomia por hora. Para a maioria dos veículos elétricos, isso é suficiente para cobrir um dia inteiro de deslocamento, portanto, conectar o veículo elétrico durante o horário de trabalho é uma maneira conveniente de manter a bateria carregada sem precisar carregá-la em casa.

Cobrança de destino público:Carregadores de nível 2 também são comumente encontrados em shoppings, academias, hotéis e estacionamentos. Esses locais oferecem velocidades de carregamento moderadas, então mesmo algumas horas podem adicionar autonomia suficiente para dirigir na região ou deixá-lo mais perto de uma carga completa antes de voltar para casa.

Dicas para otimizar o tempo de carregamento

Carregar quando a bateria estiver fraca, mas não vazia:Para um carregamento mais rápido, geralmente é melhor carregar com uma porcentagem menor de bateria, em torno de 10-20%, pois a bateria carrega mais rápido quando está descarregada.

Evite carregar até 100% regularmente:O carregamento até a capacidade máxima diminui à medida que atinge os últimos 20%. Se não precisar de uma carga completa, tente parar em torno de 80-90% para reduzir o tempo de espera e proteger a saúde da bateria.

Usar configurações de controle de temperatura:Em condições climáticas extremas, pré-condicionar a bateria do seu veículo elétrico (aquecendo-a ou resfriando-a) pode melhorar a velocidade de carregamento. Muitos veículos elétricos permitem que você gerencie as configurações de temperatura por meio de um aplicativo, especialmente antes de conectá-lo a um carregador rápido.

Planeje as paradas de carregamento com antecedência:Use aplicativos como ChargePoint, PlugShare ou o aplicativo nativo do seu veículo elétrico para localizar estações e evitar horários de pico. O planejamento permite reduzir o tempo de espera e encontrar a rota mais eficiente com o mínimo de paradas para recarga.

Invista em um carregador doméstico de nível 2 (se possível):Se você dirige longas distâncias diariamente, um carregador de nível 2 em casa pode economizar tempo, reduzindo sua dependência de carregadores públicos.