Abordagem inovadora na recarga de EVs pode acelerar sua adoção

O crescimento do mercado de veículos elétricos (EVs) está acelerando globalmente. Entretanto, a expansão do transporte eletrificado depende cada vez mais de uma abordagem inovadora da infraestrutura na recarga de EVs – o que pode acelerar sua adoção.

Os EUA ilustram a dimensão do desafio. De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), havia aproximadamente 32 veículos elétricos leves para cada ponto público de recarga em 2024. No cenário de políticas declaradas pela IEA, a rede pública de recarga do país precisaria crescer de quase 200 mil pontos em 2024 para mais de 500 mil até 2030, exigindo a instalação de aproximadamente 58 mil pontos novos por ano.

Entretanto, a expansão da rede não será simples em todos os lugares. As cidades densamente povoadas enfrentam limitações de espaço nas calçadas, processos complexos de autorização e conexões caras à rede elétrica, enquanto as áreas rurais podem enfrentar taxas menores de utilização, distâncias maiores e incentivos mais fracos ao investimento. Portanto, os modelos convencionais de recarga podem não apresentar uma flexibilidade econômica e física suficiente para atender a todos os cenários.

O acesso à recarga de EVs continua sendo uma das principais barreiras à adoção. À medida que sua adoção se expande para além das famílias com acesso a estacionamentos privados e recarga residencial, o desafio não será apenas construir mais infraestrutura, mas garantir que ela esteja disponível nos locais certos e adequada a padrões diferentes de utilização.

Isso levanta uma questão importante: como as abordagens inovadoras podem ajudar a reduzir as lacunas na recarga pública de EVs e tornar a mobilidade elétrica acessível a um número maior de pessoas?

A lacuna de acesso: recarga de EVs para pessoas sem estacionamento privativo

Para os motoristas que possuem uma garagem ou estacionamento na frente da residência, recarregar seu EV é tão simples quanto conectar um equipamento à tomada durante a noite. Para muitas outras pessoas, não é assim.

Uma pesquisa da Energy Innovation constatou que até 94% dos motoristas de EVs nos EUA que vivem em casas unifamiliares isoladas têm acesso à recarga residencial, em comparação com aproximadamente metade daqueles que moram em apartamentos. Quase um terço dos domicílios americanos vive em edifícios residenciais multifamiliares.

Outra pesquisa, de 2022, também constatou que os motoristas negros e latinos têm maior probabilidade de depender de estacionamentos públicos ou de vagas nas ruas, tornando a disponibilidade de recarga pública uma questão de equidade, além de conveniência.

Portanto, a recarga precisa se adaptar às rotinas diárias, nos locais onde os carros já ficam estacionados durante a noite. Cerca de metade dos moradores da cidade de Nova York estaciona seus veículos nas ruas, e a cidade estabeleceu a meta de instalar 40 mil carregadores públicos de Nível 2 e 6 mil carregadores rápidos até 2030, incluindo 10 mil junto às calçadas. Entretanto, o espaço nas ruas é escasso, as autorizações são demoradas e as conexões novas à rede elétrica são caras.

Uma das respostas consiste em aproveitar a capacidade elétrica disponível em prédios próximos, em vez de construir uma nova conexão à rede elétrica, permitindo que os proprietários dos imóveis também participem da receita. Essa abordagem foi implantada inicialmente pela It’s Electric, em Boston, onde o prefeito estabeleceu a meta de disponibilizar um carregador público a uma distância de cinco minutos de caminhada de cada morador. Desde então, a iniciativa também foi adotada em mais de 10 outras cidades americanas.

A viabilidade é tão importante quanto a tecnologia: as cidades e os proprietários de imóveis têm maior probabilidade de aceitar essas iniciativas quando precisam assumir poucos custos iniciais, enquanto os operadores necessitam de um número suficiente de usuários regulares para cobrir suas despesas.

A lacuna de energia: recarga rápida de EVs onde a rede elétrica enfrenta limitações

Para as viagens longas, envolvendo os motoristas de aplicativos de transporte e as frotas de entrega, a recarga rápida continua sendo essencial. Porém, isso exige uma capacidade elétrica substancial, especialmente em locais que atendem a muitos veículos ou oferecem um suporte a viagens de longa distância.

Frequentemente, as redes elétricas precisam ser dimensionadas para atender à demanda de pico, embora essa capacidade seja necessária apenas por períodos curtos. As ampliações da infraestrutura acrescentam custos e atrasos, tornando inacessíveis os corredores rurais, os bairros urbanos mais antigos e os estabelecimentos comerciais de menor porte.

Os carregadores integrados a baterias adotam uma abordagem diferente: em vez de ampliar a capacidade da conexão de um local à rede elétrica para corresponder aos níveis de potência do carregador, as soluções integradas a baterias aproveitam a capacidade excedente da conexão elétrica existente, incorporando o armazenamento de energia diretamente ao carregador para compensar a diferença.

A bateria é carregada lentamente a partir de uma conexão elétrica de capacidade moderada e, em seguida, libera energia rapidamente quando um carro é conectado. É o que o setor de serviços públicos de eletricidade chama de alternativa sem obras na rede (non-wires alternative), que adia a necessidade de ampliações caras da rede de distribuição, facilitando a implantação e reduzindo os prazos de instalação.

Uma análise do Laboratório NREL, dos EUA, mostra que os sistemas dimensionados adequadamente podem reduzir em aproximadamente 50% a 80% a capacidade da rede elétrica necessária para uma estação de recarga rápida, sem qualquer diferença para os motoristas. A confiabilidade operacional e econômica, dentro das limitações da rede elétrica local, é fundamental.

Ao usar programas inteligentes de software de gerenciamento da demanda, a recarga com baterias integradas também pode reduzir os custos de consumo de eletricidade, fornecer energia de reserva resiliente e gerar receitas por meio de serviços prestados à rede elétrica, além de suas operações de recarga.

Em Detroit, o Escritório de Inovação em Mobilidade da cidade implantou um carregador da ElectricFish no Eastern Market, capaz de fornecer até 400 quilowatts enquanto consome aproximadamente 30 quilowatts da rede elétrica. O modelo é adequado a locais onde os motoristas já fazem paradas por períodos curtos, como os postos de combustíveis, lojas de conveniência, garagens de frotas e as paradas em rodovias rurais.

Repensando como pode ser a recarga pública

Esses exemplos apontam para uma lição mais ampla: não existe um único modelo de recarga ideal. As redes do futuro provavelmente combinarão tecnologias e modelos de propriedade diferentes, de acordo com a localização, a dinâmica dos usuários e as limitações locais.

Três princípios podem orientar esse processo:

• Começar pelo caso de uso: a velocidade, a localização e a propriedade devem ser adequadas à maneira como as pessoas utilizam determinado local. Nenhuma tecnologia é um fim em si mesma.
• Tornar a recarga confiável e fácil: a confiabilidade, os preços transparentes e a possibilidade de utilizar qualquer rede são tão importantes quanto a velocidade propriamente dita.
• Planejar a recarga em conjunto com os demais sistemas: a infraestrutura de recarga deve ser incorporada ao planejamento urbano, de transportes e do sistema elétrico, para que as cidades, as concessionárias de energia e as operadoras trabalhem com o mesmo planejamento, inclusive identificando onde existe uma capacidade excedente na rede elétrica.

Os formuladores de políticas públicas podem apoiar os três princípios por meio de diretrizes claras, planos de ação práticos, processos de autorização simplificados e melhor coordenação entre as autoridades responsáveis pela gestão das vias públicas e aquelas que administram a rede elétrica. As cidades também podem testar ideias inicialmente em pequena escala, como fizeram em São Francisco e em Detroit com os carregadores da It’s Electric instalados ao lado das calçadas. Sem essas medidas, até mesmo as soluções bem projetadas podem ficar paralisadas antes de chegar às ruas.

Eliminar as lacunas na infraestrutura de recarga de EVs exigirá uma combinação de abordagens, cada uma adaptada à comunidade que atende. Quando bem implementada, a recarga pode gerar valor para os motoristas, cidades, proprietários de imóveis, concessionárias de energia e operadoras, além de levar a mobilidade elétrica a um número muito maior de pessoas.

Artigo original (em inglês) publicado por Vince Wong & Tiya Gordon no WEF.

SOBRE O AUTOR
Vince Wong
Co-Fundador e COO, ElectricFish.

SOBRE A AUTORA
Tiya Gordon
Co-Fundadora e CEO, It’s Electric.