A Mercedes-Benz está explorando uma tecnologia inovadora que pode revolucionar a experiência de propriedade de veículos elétricos (EVs). Trata-se de uma pintura especial contendo módulos de energia solar, que permitiria aos EVs gerar eletricidade e se tornarem verdadeiras centrais de energia móveis.
A conveniência do carregamento de veículos elétricos, desde os tempos de espera até a disponibilidade e o custo, continua sendo um dos desafios perenes do setor automotivo. O Índice Global de Consumidores de Mobilidade da EY Mobility 2024 revelou que 27% dos entrevistados classificaram a falta de infraestrutura de carregamento como sua maior preocupação em relação à posse de um EV, mais do que qualquer outro fator isolado.
O mercado global de carregamento de EV está crescendo rapidamente para resolver essas preocupações: avaliado em US$ 22,45 bilhões em 2024, poderá valer US$ 257 bilhões até 2032, de acordo com a Fortune Business Insights.
Jochen Schmid, Gerente Sênior da Future Electric Drive da Mercedes-Benz, afirmou que seu departamento está focado na eficiência de motores elétricos, inversores e baterias. No entanto, a equipe está explorando como o próprio carro pode fazer parte da solução, através da pintura solar, que foi anunciada em 22 de novembro de 2024, em colaboração com um parceiro não revelado.
Ampliando a área de superfície de carregamento
A Mercedes-Benz está adotando uma abordagem diferente das células fotovoltaicas (PV) tradicionais, utilizadas em outros veículos solares. Schmid explica que as células solares padrão são eficazes, mas possuem limitações: os processos de fabricação são complexos, o vidro é flexível, mas frágil, e a cobertura é restrita. A solução da Mercedes-Benz envolve um novo tipo de módulo solar, com cinco micrômetros de espessura e pesando 50g por metro quadrado.
A eficiência dessas células aumentou gradualmente de 7% para 20%, tornando-as adequadas para aplicações automotivas. Ao embalá-las em uma camada ultrafina de pasta e espalhá-la à temperatura ambiente, a Mercedes-Benz pode utilizar qualquer área externa do veículo que seria tradicionalmente pintada. “Isso aumenta a disponibilidade da superfície para carregamento solar muito além de apenas colocar algumas células fotovoltaicas no teto”, diz Schmid.
Embora a nova solução possa ser amplamente descrita como tinta, Schmid explica que ela tem algumas distinções importantes. “Não é comparável ao revestimento por spray atualmente nas linhas de produção, e os fornos não são usados em nenhum momento.” Todas as peças penduradas – portas, capôs, para-lamas, teto, etc. – precisam ser de chapa metálica fina ou plástico moldado.
Até um estágio muito tardio, o carro se pareceria com um esqueleto, e então todas as partes externas com a tinta solar aplicada seriam encaixadas. Neste ponto, a conexão elétrica entre os painéis e o carro é finalmente “realizada”.
Colhendo a luz solar
A Mercedes-Benz afirma que sua tinta solar é barata de produzir, fácil de reciclar e não contém elementos de terras raras ou silício. No entanto, a empresa precisava resolver um problema: uma sequência de seis células solares conectadas em série tem 3V (0,5V cada), muito baixo para a bateria de alta voltagem (400V ou 800V) de um EV. A utilização de equipamentos padrão para aumentar a voltagem exigiria várias fases, o que aumentaria a complexidade e o custo, além de reduzir o espaço no veículo para acomodar os equipamentos.
A solução veio com um novo conversor de energia, uma unidade que consiste em vários microconversores integrados diretamente com as células da bateria. Schmid descreve-o como “uma tecnologia inovadora que pode aumentar a baixa voltagem para alta voltagem em uma etapa”. Combinado com a tinta solar, o conversor de energia permite que cada parte pendurada alimente direta e eficientemente o sistema de alta voltagem de um EV.
Em condições reais, nem todos os lados de um veículo estarão igualmente expostos ao sol, e os níveis de luz variam de acordo com a geografia, a estação do ano e o clima. No entanto, Schmid ressalta que a maioria dos carros fica estacionada ao ar livre durante a maior parte do dia, apresentando uma oportunidade regular de “colher” luz suficiente para fazer uma diferença tangível na economia da propriedade de um EV. Inclusive, outras montadoras como a Nissan também estão explorando ideias semelhantes.
Em um modelo SUV de porte médio, com aproximadamente dez a 13 metros de área de superfície pintável, a Mercedes-Benz estima que a tinta solar poderia gerar energia suficiente para percorrer cerca de 12.000 km por ano em países da Europa Central, como a Alemanha. Em locais mais ensolarados, como a Califórnia, os motoristas poderiam atender a mais de 100% de suas necessidades energéticas, abrindo a oportunidade de arbitragem de rede por meio de recursos de veículo para rede (V2G). A Mercedes-Benz e outras montadoras já estão explorando essa ideia. Para saber mais sobre inovações em veículos elétricos, confira nosso artigo sobre como a BYD firma acordo na Polônia para projeto de armazenamento de energia.
O longo caminho pela frente
A utilização de tinta solar pode ter algumas implicações práticas para a cor de um EV, que pode absorver ou refletir mais luz dependendo da tonalidade. No entanto, Schmid afirma que a cor não seria obtida através de pigmento de tinta comum. “Usamos um revestimento contendo nanopartículas que filtram os comprimentos de onda da luz que atingem a superfície do veículo. Para um observador, o carro parecerá qualquer cor escolhida – qualquer coisa do espectro de cores, incluindo o preto.” Este revestimento atinge 94% de translucidez, garantindo que os módulos solares ainda possam operar de forma altamente eficiente.
A Mercedes-Benz está atualmente testando várias abordagens para determinar o processo mais rápido e econômico para aplicação da tinta solar na produção em série. Isso envolverá experimentação, pois os módulos solares devem ser ajustados de acordo com a geometria do componente ao qual são aplicados, bem como a interação do conversor de energia com a bateria.
Embora o caminho a seguir possa ser longo, Schmid está confiante de que a tinta solar provará seu valor. “Acho que é um eufemismo dizer que isso pode influenciar a decisão de compra de um EV. Com os recursos V2G, os clientes podem optar por comprar um carro para as necessidades de energia solar de sua casa, em vez de colocar painéis fotovoltaicos no telhado.”
Na prática, os compradores possuiriam uma “central de energia móvel” que também geraria grande parte de sua quilometragem anual gratuitamente, e as frotas empresariais ganhariam uma lucrativa fonte de renda extra. “Esse poderia ser o início de um comportamento de compra de clientes totalmente novo e acelerar a penetração de EVs de forma tangível”, conclui. Para mais novidades sobre a Mercedes-Benz, veja como a Mercedes-Benz adota tecnologia LiDAR da Hesai para aprimorar seus veículos.
