O cenário de risco em evolução dos veículos elétricos

11 de janeiro de 2024

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Por Chris Harvey, Consultor de Recall; Wayne Mitchell, consultor de recall

Com o aumento constante da demanda por veículos elétricos (VE) - a Agência Internacional de Energia prevê 14 milhões de vendas até o final do ano de 2023, um aumento de 35% em relação ao ano anterior - a velocidade com que o setor precisa entregar as vendas de VE também aumentará. À medida que as baterias de íon-lítio em escala de massa atingirem seu pico, os problemas de recall e garantia que acompanham essa velocidade de chegada ao mercado provavelmente tenderão a aumentar. Os recalls de veículos elétricos a bateria (BEV) aumentaram 533% entre 2018 e 2023. 

Os fabricantes de automóveis e os profissionais do setor devem preparar um plano para lidar com os inevitáveis recalls futuros. Seja em termos de dimensionamento de recursos ou de capacidade de manutenção dos veículos, as soluções não serão nada parecidas com as que historicamente dependem dos veículos com motor de combustão interna (ICE). 

Panorama de recall de VEs

De acordo com o Fórum Econômico Mundial, as vendas globais de VEs ultrapassaram 10 milhões pela primeira vez em 2022, com um salto de 55% nas vendas de VEs ano a ano. Como resultado, 1 em cada 7 carros comprados em 2022 era um VE, em comparação com 1 em cada 70 carros comprados em 2017, apenas cinco anos antes. 

Prevê-se que as vendas de veículos elétricos aumentem para cerca de 73 milhões de unidades até 2040, chegando a 61% do total das vendas mundiais de automóveis, de acordo com a Goldman Sachs Research. Em muitos países desenvolvidos, prevê-se que as vendas de veículos elétricos compreendam mais de 80% de todas as vendas. Os esforços para dimensionar rapidamente a tecnologia de baterias podem causar desafios notáveis: escassez de mão de obra e materiais, atrasos na construção de fábricas gigantescas para produzir baterias em escala e concorrência por recursos na cadeia de suprimentos, entre outros.

Os primeiros usuários de veículos elétricos podem ter sido mais tolerantes em relação ao suporte, à manutenção e a problemas relacionados à tecnologia. Agora, à medida que os VEs se expandem para um mercado mais amplo, os clientes comuns parecem olhar para eles de forma diferente. Um estudo da Deloitte sobre o consumidor automotivo global em 2023 descobriu que a acessibilidade, a ansiedade em relação à autonomia e a segurança da bateria são decisões de compra importantes. Mas a qualidade do produto está em primeiro lugar.

Os recalls de produtos aumentaram juntamente com as vendas. De acordo com dados obtidos de órgãos reguladores dos EUA e da Europa, os veículos elétricos tiveram 875 eventos de recall exclusivos nos últimos cinco anos. 103 desses eventos, ou 12%, são atribuídos às baterias. Outras categorias de problemas incluem vazamentos de fluidos, riscos de incêndio durante o carregamento, curto-circuito e carregamento automático. 

Riscos de fuga térmica

Quando ocorre um recall, a causa principal e o mecanismo de falha precisam ser identificados para que se possa passar para a próxima etapa: ação corretiva. Entre esses eventos, os mais graves são aqueles que terminam em incêndio, geralmente devido à fuga térmica, uma liberação súbita de calor e energia da bateria de forma descontrolada até que ela pegue fogo.

A maioria das causas principais é mecânica (um cenário de colisão em que a célula é esmagada ou deformada, por exemplo), elétrica (decorrente de abuso elétrico/sobrecarga) ou térmica (quando uma bateria não é resfriada ou aquecida o suficiente). Todos os três levam a um curto-circuito interno na célula, que acumula calor e desencadeia reações descontroladas que causam incêndio, explosão e outros riscos. 

Alguns modos de falha ocorrerão no início da vida útil de um veículo, enquanto outros - um cenário de colisão de veículo, por exemplo - ocorrerão esporadicamente. Como os componentes dos veículos envelhecidos têm uma taxa de falha maior, uma parte ocorrerá devido ao desgaste. O design da célula e os vários produtos químicos também influenciarão as causas prováveis da fuga térmica. 

Ansiedade com a autonomia dos veículos elétricos

A ansiedade em relação à autonomia é a preocupação generalizada de que um veículo elétrico não tenha carga suficiente na bateria para chegar ao seu destino, deixando seus ocupantes desamparados. Isso também se aplica à vida útil de um VE - se o veículo inicialmente comercializa uma autonomia de 250.000 milhas, esse valor é confiável durante a vida útil do veículo e o período de garantia? 

A autonomia é uma das muitas barreiras críticas - incluindo a acessibilidade e as preocupações com a segurança das baterias - para a adoção de veículos elétricos, de acordo com o estudo da Deloitte sobre o consumidor automotivo global de 2023. O estudo constatou que a qualidade do produto é o principal fator que impulsiona as decisões de compra do consumidor - mais do que a familiaridade/imagem da marca, o preço ou até mesmo o desempenho geral (incluindo a autonomia da bateria). O impacto que os recalls podem ter sobre a percepção do consumidor é uma consideração crucial para os fabricantes de automóveis; isso exige preparação prévia e prontidão para o recall, além de um plano para mitigar os danos à reputação quando ocorrer um incidente relacionado ao produto. 

Na verdade, é difícil para os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) preverem com precisão a autonomia, porque as baterias de EV e a potência de saída do veículo são altamente variáveis, dependendo das condições atuais e de como a bateria é operada. A temperatura externa e o clima geral, o estilo de direção, a carga do veículo e outras condições desempenham um papel fundamental. 

Do lado do consumidor, o carregamento rápido é um mecanismo conhecido por degradar a célula da bateria mais rapidamente. O poder da análise do dia a dia, veículo por veículo, e a educação dos consumidores sobre como as baterias funcionam, como elas se degradam e como é possível maximizar o desempenho a longo prazo são fundamentais para equilibrar as previsões de alcance e as expectativas dos consumidores. 

Prevenção avançada de falhas

Depois de identificar a causa raiz e iniciar um curso de ação corretiva, como podemos evitar que uma falha ocorra novamente? Seja um reprojeto necessário ou uma consulta ao fabricante, é preciso tomar medidas para devolver um produto seguro às ruas.

Garantir que o projeto e a construção iniciais de um veículo elétrico sejam os mais robustos possíveis não resolve todos os problemas. Mas, à medida que a adoção e o uso de VEs aumentam globalmente, o mesmo acontece com o conjunto de dados que os OEMs têm à sua disposição para interrogar, analisar e usar para tomar decisões mais bem informadas. As estratégias de prevenção de falhas mais promissoras estão na digestão dos grandes conjuntos de dados fornecidos por cada veículo. 

Os EVs contêm redes internas sem fio complexas que, muitas vezes, são conectadas aos OEMs, permitindo o diagnóstico proativo de defeitos do veículo por meio da telemática e a capacidade de corrigir problemas remotamente pelo ar. Isso também permite o rastreamento contínuo do desempenho da bateria por meio de dados de alta qualidade. A maioria das configurações pode ser ajustada remotamente para sintonizar a saída do veículo. Se um veículo tiver uma falha comprovada visível em seus dados, por exemplo, um OEM poderá ajustar determinadas configurações para aumentar a confiabilidade. 

Alguns desses conceitos foram compartilhados anteriormente em um webinar de 45 minutos: A eletrificação e o cenário de riscos em evolução.

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