Projeto desenvolvido pelo CPQD com CPFL e BYD dá segunda vida a baterias de veículos elétricos 

Inovação é resultado de chamada pública lançada pela Aneel para desenvolvimento de soluções de mobilidade elétrica eficiente

Campinas, 13 de julho de 2023 – A bateria é o principal componente de um veículo 100% elétrico – mercado que vem crescendo em vários países do mundo em função, principalmente, dos esforços para reduzir as emissões de gases de efeito estufa na atmosfera. Porém, é normal que, após alguns anos de uso – e de muitos ciclos de recarga -, a bateria comece a perder capacidade e já não consiga atingir a carga máxima, o que tem reflexos na autonomia do veículo elétrico. O que fazer com essas baterias que não são mais adequadas ao uso em veículos, mas ainda têm boa parte de sua capacidade preservada?

Esse é o foco de um projeto inovador que vem sendo desenvolvido pelo CPQD em parceria com a CPFL Energia e a fabricante BYD, dentro de chamada pública da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), lançada em 2019, voltada à criação de soluções na área de Mobilidade Elétrica Eficiente. “Trata-se de um projeto estratégico de pesquisa e desenvolvimento que já nasceu dentro do conceito de RISE – Rede de Inovação do Setor Elétrico”, afirma Aristides Ferreira, gerente de Soluções em Sistemas de Energia do CPQD. “O objetivo é desenvolver uma solução destinada a dar uma segunda vida para baterias de lítio-íon usadas em veículos elétricos”, acrescenta.

Ele explica que, dependendo do uso, a duração de uma bateria de lítio-íon em carro elétrico é de aproximadamente 8 a 10 anos – a partir daí, aumenta a percepção do usuário da perda de autonomia do veículo, uma vez que a bateria sofre uma redução da sua capacidade de armazenar energia. Com o projeto de segunda vida, é possível dar a ela mais 5 a 10 anos de uso em aplicações diferentes, como o armazenamento de energia gerada por sistemas fotovoltaicos e outras fontes intermitentes, ou como backup em estações de telecomunicações, por exemplo.

Vitor Arioli, pesquisador da área de Sistemas de Energia do CPQD, conta que o desenvolvimento do projeto começou com a realização, em laboratório, de vários ensaios e medições em baterias de ônibus elétricos degradadas, fornecidas pela BYD. “A bateria de lítio-íon é composta por várias células, que formam um pack”, explica. “O trabalho no laboratório envolveu a análise de cerca de 500 células fornecidas pela BYD e, com base nisso, desenvolvemos uma metodologia para avaliação e seleção das células mais adequadas para compor uma bateria de segunda vida”, destaca Arioli.

Além dessa metodologia, o CPQD desenvolveu algoritmos e o protótipo da própria bateria de segunda vida – o que inclui hardware, mecânica e o sistema de gerenciamento conhecido como BMS (do inglês Battery Management System). Realizou também uma prova de conceito (PoC), em suas instalações em Campinas, e uma série de testes de ciclagem visando acelerar o processo de envelhecimento e determinar o tempo real de duração de uma bateria na sua segunda vida. Segundo Arioli, foram cerca de dois anos de ensaios e testes com esse foco.

O próximo passo será uma PoC na Unicamp, onde está instalada uma planta de geração de energia fotovoltaica. “Nesse caso, a intenção é fazer avaliações destinadas a garantir a qualidade da energia da rede elétrica com o uso dessa bateria de segunda vida”, revela Aristides Ferreira. Essa prova de conceito irá encerrar o projeto – seu término está previsto para setembro – e, a partir daí, a tecnologia estará pronta para ser transferida para a empresa responsável pela fabricação e comercialização no mercado da bateria de segunda vida.

Sobre o CPQD

Com foco na inovação em tecnologias da informação e comunicação, o CPQD mantém um portfólio abrangente de soluções que são utilizadas nos mais diversos segmentos de mercado, no Brasil e no exterior, e aceleram a geração de valor no processo de transformação digital contribuindo para a excelência operacional das organizações, a transformação da experiência dos usuários, a reinvenção de modelos de negócios, a segurança e conformidade e a criação de novos produtos. Referência tecnológica no país, o CPQD integra o ecossistema de inovação aberta que vem alavancando o empreendedorismo, por meio de sua notória competência em Internet das Coisas, Inteligência Artificial, Conectividade, Blockchain e Mobilidade Elétrica. O CPQD é uma organização privada, com 46 anos, que entrega serviços e desenvolve tecnologias de produtos e de sistemas de missão crítica aderentes às necessidades complexas do mercado. Esses são resultados do seu programa de P,D&I, que é a base para inovação em seus temas estratégicos no futuro das cidades inteligentes, do agronegócio inteligente e da manufatura avançada. O CPQD atua em toda a jornada de inovação – da ideia à implementação – e é apaixonado pela tecnologia que gera o desenvolvimento, o progresso e promove o bem-estar da sociedade.

Sobre a CPFL Energia 

A CPFL Energia está há 110 anos no setor elétrico e atua nos segmentos de distribuição, geração, transmissão, comercialização e serviços. Desde 2017, o Grupo faz parte da State Grid, estatal chinesa que é a segunda maior organização empresarial do mundo e a maior empresa de energia elétrica, atendendo 88% do território chinês. 

Focada em uma forma mais sustentável de produzir energia, tem na CPFL Renováveis uma das maiores empresas de geração da América Latina a partir de fontes alternativas, com um portfólio baseado em fontes limpas como grandes hidrelétricas, usinas eólicas, térmicas a biomassa, Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH) e usina solar. Em geração é a terceira maior agente privada do País, com capacidade instalada de 4.303 MW. 

Com 14% de participação, a CPFL Energia é uma das maiores empresas no mercado de distribuição, totalizando mais de 10 milhões de clientes em 687 cidades, entre os estados de São Paulo, Rio Grande do Sul, Minas Gerais e Paraná. Na comercialização, é uma das líderes no mercado livre, com participação de mercado de 4%. É líder na comercialização de energia incentivada para clientes livres entre as comercializadoras. 

A CPFL Energia possui ações listadas no Novo Mercado da B3. O Grupo também ocupa posição de destaque em arte e cultura, entre os maiores investidores brasileiros, por meio do Instituto CPFL. 

Sobre a BYD

A BYD chegou ao Brasil em 2015, quando inaugurou sua primeira fábrica de montagem de chassis de ônibus 100% elétricos em Campinas (SP). Em 2017, abriu uma segunda fábrica, também em Campinas, para a produção de módulos fotovoltaicos. Para abastecer a frota de ônibus elétricos, a empresa iniciou, em 2020, a operação de sua terceira fábrica no Brasil, no Polo Industrial de Manaus (PIM), dedicada à produção de baterias de fosfato de ferro-lítio (LiFePO4). A empresa também é responsável por dois projetos de SkyRail (monotrilho) no país: em Salvador, com o VLT do Subúrbio, e na cidade de São Paulo, com a Linha 17 – Ouro. Além disso, a BYD comercializa no Brasil sistemas de armazenamento de energia, inversores, empilhadeiras, caminhões, furgões e automóveis, todos elétricos e com baixa emissão de poluentes. Mais recentemente, devido à pandemia da Covid-19, a empresa também está vendendo máscaras descartáveis no país. Em abril de 2021, a BYD Brasil passou a integrar o Pacto Global, da Nações Unidas (ONU). Em novembro de 2021, deu o primeiro passo para o início da comercialização de automóveis de passeio no país e hoje já conta com cinco modelos lançados e uma rede consolidada de concessionárias em operação. Em abril de 2022, a BYD Energy inaugurou novas instalações e uma completa linha de módulos fotovoltaicos no mercado brasileiro. Em 2023, foi eleita pela revista americana Times como uma das 100 empresas mais influentes do mundo.