O estado da bateria dos híbridos e o consumo

[rdd48856]

Na sequência desta mensagem http://forum.autogas.pt/forum/viewtopic ... 15#p238032 e para não desvirtuar o tópico continuo aqui.

Em relação ao que se diz nos fóruns e na wikipedia sobre a fiabilidade do HSD há de tudo…desde o branco do milhão de quilómetros do Táxi Australiano até ao negro do Táxi Espanhol (Prius 3G) que aos 295000Km já tinha substituído 2 baterias de tração, 1 transeixo, 1 bomba de água e 1 junta da cabeça, num total de mais de 7000€ (tudo fora da garantia), isto cumprindo escrupulosamente todas as revisões na Toyota a cada 15000Km!

Como sei que a internet tende a exacerbar os extremos e que a realidade não é a preto e branco mas em tons de cinza, procuro ir a fontes primárias independentes (que não as próprias marcas obviamente) e tecnicamente competentes, interpretá-las e retirar as minhas próprias conclusões. Depois cruzo com informações do terreno (instaladores) e creio que tenho uma fotografia relativamente fiel da realidade.

Uma destas fontes é o Departamento da Energia do Governo Americano(DOE), que tem, desde há muitos anos, um programa de teste de veículos inovadores, conhecido como “Advanced Vehicle Testing Activity Program”, e que consiste no teste de veículos, baterias e infraestrutura associada à utilização de veículos a gás natural, propano, hidrogénio (ICEs e células de combustível), HEVs, PHEVs, BEVs e até veículos Diesel (que para o mercado americano eram “inovadores”).

No caso em apreço (HEVs) são efetuados testes às baterias de tração quando, quer o veículo, quer as baterias, são novos, isto é, “beginning-of-test” ou BOT, e após o mesmo veículo percorrer 160000 milhas (240000Km) ao serviço de uma frota, isto é, “end-of-test” ou EOT. Paralelamente vão sendo registados os consumos e as manutenções efetuadas.

Consideremos, por exemplo, o teste a um Toyota Prius HEV de 2009 (3G), com o número de série JTDKN3DU2A5010462.
Na Tabela 1 temos a comparação entre as características da bateria no início do teste (verde) e no final do teste (vermelho).

Teste_bateria_Prius3G.jpg

Energia média armazenada por comparação com a do início do teste: (1,040/1,340)x100 = 78%

Potência de descarga por comparação com a do início do teste: (14,9/20,2)x100 = 74%

Para que se tenha um termo de comparação devo dizer que o consenso para aplicações industriais é o de que uma bateria que apresente uma perda de capacidade de 20% deva ser substituída, embora algumas marcas de EVs estejam a “esticar” esse limite para os 30%. Não sei qual é o limiar utilizado pela Toyota, mas é com certeza superior a 20%, pois não houve nenhum pedido de substituição da bateria no painel de bordo para este veículo.

De qualquer forma o ponto é que perdas de capacidade até menores do que esta impactam no desempenho do veículo em geral, e em particular nos consumos. Antes de surgir qualquer aviso de deficiência da bateria.

E isso é evidente na figura seguinte.

Consumos-Prius3G.jpg

Esta figura traduz o consumo mensal e o consumo mensal cumulativo, isto é a média de consumo desde o início até ao momento (em milhas por galão, algo como quilómetros por litro). Quanto mais milhas por galão, menor o consumo, para converter para l/100Km, dividir 235,215 pelo mpg, por exemplo, 45 mpg, equivale a 235,215/45 = 5,2 l/100Km .

Entre Novembro de 2009 e Outubro de 2010(80000Km) o consumo médio foi de 49 mpg, já entre Junho de 2011 e Maio de 2012(240000Km) foi de 46 mpg, ou seja 6% maior.

Para terminar, e em nota de rodapé, para os que já estão a afiar as facas contra o HSD da Toyota, diga-se que a unidade em apreço não teve ao longo das 160000 milhas do teste qualquer manutenção, para além da manutenção regular.

[j_verne]

Para 160.000 milhas não está nada mau, de facto.
Tomara a Nissan que se pudesse dizer a mesma coisa do leaf :-D

Não há um teste desses para o Opel Ampera/Chevy Volt? É apontado como um dos veículos que melhor conserva a capacidade da bateria...

[rdd48856]

@j_verne,

Dois pontos prévios.

1º

Estes testes são feitos em veículos com elevada quilometragem anual, ora a degradação da bateria ocorre por ciclagem e por envelhecimento.

Assim, no caso de um veículo com 10 anos, por exemplo, e a mesma quilometragem, será de esperar uma degradação da bateria maior.

2º

O facto de não se depender exclusivamente da bateria e de esta ser pequena permite nos HEVs, e ao contrário do que acontece no caso dos EVs, o "luxo" de utilizar uma janela de S.O.C. reduzida (no caso do HSD, creio que entre os 40 e os 80%), o que preserva em muito a vida da bateria.

No caso dos PHEVs a vida da bateria depende em muito do tipo de utilização, se o veículo for utilizado como um EV a degradação será muito mais rápida.

E sim, há testes para quase todos os HEVs, PHEVs e EVs comercializados no mercado americano.

[APHenriques]

O meu 2G:
https://www.spritmonitor.de/en/detail/764052.html

Os registos de carros de pessoas com quem falo:

um 3G Plug in:
https://www.spritmonitor.de/en/detail/685176.html

Dois 3G:
https://www.spritmonitor.de/en/detail/3 ... tml?page=8
https://www.spritmonitor.de/en/detail/3 ... tml?page=8

Coisas para analisar:
https://avt.inl.gov/vehicle-button/2013 ... prius-phev

No caso do Plug-in... o consumo depende muito das distancias percorridas com mais frequência (autonomia EV +/-20km). Um plug-in, na utilização que damos cá ao 2G, teria um consumo médio possivelmente inferior a 1L/100.

[rdd48856]

Um plug-in, na utilização que damos cá ao 2G, teria um consumo médio possivelmente inferior a 1L/100.

E qual é o custo da degradação da bateria/Km nessas condições?

É que, como eu disse, é muito diferente utilizar um Plug-in de forma normal (como aliás no caso dos veículos analisados) ou como um E.V..

Uma bateria dessas deve aceitar uns 2500 ciclos, cada ciclo dá para 16 Km, ou seja 2500 x 16 = 40000Km (em modo EV).

O preço do pack anda por uns 8000€.

Ou seja 20€/100Km (mais a eletricidade)!

Resumindo, da minha parte, e à Trump: "not gonna happen".

Mas o ponto neste tópico é que é possível que um dos sinais da degração da bateria num HEV seja um aumento paulatino do consumo.

[sem2006]

É só pena essas tuas suposições (contas) estarem erradas...

[APHenriques]

Um plug-in, na utilização que damos cá ao 2G, teria um consumo médio possivelmente inferior a 1L/100.

E qual é o custo da degradação da bateria/Km nessas condições?

É que, como eu disse, é muito diferente utilizar um Plug-in de forma normal (como aliás no caso dos veículos analisados) ou como um E.V..

Uma bateria dessas deve aceitar uns 2500 ciclos, cada ciclo dá para 16 Km, ou seja 2500 x 16 = 40000Km (em modo EV).

Considerando que naturalmente quem tem um carro destes vai pelo menos fazer uma carga por dia, alguns até duas, com carga em casa e no trabalho... mas considerando uma, todos os dias com uma garantia de 10 anos temos pelo menos 3650 cargas em garantia.
Não me parece que a Toyota arrisque ter que trocar as baterias dentro da garantia, numa utilização normal. Eu diria que possivelmente foram pensadas para suportar 4000 ou 5000 ciclos. Afinal, estamos a falar da Toyota, não de uma qualquer marca europeia ou americana.

Aqui um dos Proprietários do Prius Plug in tem andado a tentar perceber a questão da degradação:
http://prius-pt.com/cafe/forums/t/7291.aspx?PageIndex=1

O preço do pack anda por uns 8000€.

Andei à procura desse valor mas não encontrei. Na verdade, todos os Prius Plug-in estão em garantia ainda e até 2022, salvo algo anormal ninguém terá comprado um novo pack de baterias ainda.

Mas o ponto neste tópico é que é possível que um dos sinais da degração da bateria num HEV seja um aumento paulatino do consumo.

Está realmente a acontecer a alguns 2G, como o meu, ter que substituir a bateria, mas por volta dos 12 a 13 anos. Em utilização normal.
Há registo de casos antes disso, normalmente tem razões anormais, como carros parados muito tempo com a bateria descarregada, ou um carro que andava sempre com a grelha de ventilação da bateria tapada.
O meu faz 10 anos este ano, terminando a garantia em Novembro. Tenho tentado perceber essa degradação da bateria e o aumento de consumo, por comparação com outros, mas os percursos que fazemos tem uma influencia muito grande. E no meu caso, posso dizer que é dos piores pelo relevo e normalmente são percursos curtos e espaçados no tempo... implicando sempre o consumo de combustível adicional para a climatização do habitáculo, além de que ando sempre de ar condicionado ligado, tanto de Verão como de Inverno. Além disso somos dois condutores a 50/50...
mesmo assim... uma média de 5,4 l/100. O que me parece bastante bom.

[rdd48856]

Para ser um pouco mais preciso acabo de telefonar para a Toyota, e então é assim:

Custo da bateria para um Prius Plug-in a partir de 5/2012 8623,15€, mediante a entrega da bateria usada (caso contrário são mais 2500€) + mão de obra.

Vamos arredondar a 9000€ e supondo uma vida útil muito generosa em modo E.V. (que era o que suponhas para fazer 1l gasolina/100Km) de 5000 ciclos, dá:

5000 x 16 = 80000Km (isto seria equivalente a um Leaf a fazer mais de 500000Km),

Temos então 9000/800 = 11,25 €/100Km + custo da eletricidade.

E, parece que a extensão de garantia não se aplica a esta bateria, portanto conclusão, os HEV estão maduros, o custo da bateria é aceitável, os Plug-in ainda não.

[APHenriques]

Para ser um pouco mais preciso acabo de telefonar para a Toyota, e então é assim:

Ora, assim mesmo é que se trabalha... eu fiquei realmente na dúvida, depois de alertares que as baterias de lítio não estariam a coberto da extensão renovável da garantia...
Quando questionei no concessionários sobre as baterias do 2G e garantia, eles sabiam. Mas sobre o 3G Plug in, não sabiam preços e não falaram de nenhuma diferença em relação aos outros no que se refere a garantia. Eu não insisti mais sobre o Plug in por estar fora do orçamento. Mas fiquei com a ideia que não haveria qualquer diferença em relação aos outros. Aliás, no site apontam a excepção para os taxi's (máximo 5 renovações) e também os 8 anos de todo o sistema, excepcionalmente no 2G, estendendo para mais 2 anos para a bateria. Não encontrei mais excepções.
Eu comprei o meu já sem a garantia de todo o HSD, mas pedi um checkup e emissão de certificado de garantia da bateria num concessionário, antes de concretizar a compra. O que me preocupava era a bateria, já que os restantes componentes, podem avariar e são caros, mas existem como usados e não são elementos de desgaste "rápido", como as baterias (acho eu). Num carro com esta idade, não vejo inconveniente em substituir um desses elementos por um usado... pois novo pode ultrapassar o valor do carro.
Há um caso recente dum Prius com 12 ou 13 anos, a GPL, e a bateria avariou... optou por uma usada, de um carro importado para peças e parece que até ver está a funcionar.... eu não o faria, mas há essa possibilidade.
Também já existe empresas que trabalham na recuperação de baterias... pode ser uma solução mais económica.
Se a minha avariar, fora da garantia, vou a Toyota e meto uma nova. Estou a contar com essa despesa desde a compra... e tive em consideração isso ao negociar o carro. Vamos ver.

Custo da bateria para um Prius Plug-in a partir de 5/2012 8623,15€, mediante a entrega da bateria usada (caso contrário são mais 2500€) + mão de obra.

Isso já é assustador! Muito mais do que esperava. E com garantia de apenas 2 anos possivelmente. Pelo menos nas outras, substituídas só dão 2 anos.

Vamos arredondar a 9000€ e supondo uma vida útil muito generosa em modo E.V. (que era o que suponhas para fazer 1l gasolina/100Km) de 5000 ciclos, dá:
5000 x 16 = 80000Km (isto seria equivalente a um Leaf a fazer mais de 500000Km),
Temos então 9000/800 = 11,25 €/100Km + custo da eletricidade.

Tenho que te dar razão, como seria de esperar... :-D
Se considerarmos que os 5000 ciclos são uma visão optimista da minha parte, a coisa ainda fica mais negra, :sad:
Mas há algumas atenuantes: a média por ciclo, parece ser ligeiramente superior e a maior capacidade da bateria permite maior regeneração (no meu caso, isso teria também um forte impacto nos consumos).
Também acredito que o sistema de controlo carga/descarga esteja bem preparado para proteger a bateria. A Toyota tem um índice de fiabilidade que não arrisca manchar.

E, parece que a extensão de garantia não se aplica a esta bateria, portanto conclusão, os HEV estão maduros, o custo da bateria é aceitável, os Plug-in ainda não.

Questionaste sobre a garantia? É mesmo verdade que as baterias de lítio não tem acesso a essa extensão de garantia?
Nesse caso, aplica-se também ao Prius +

[sem2006]

As contas pecam por estarem totalmente distorcidas, ao assumirem que um phev vai apenas funcionar em modo ev. Quando um phev tiver feito 80000km em modo ev, já terá feito uns 500000 ou mais em modo HV, com uma média típica de uns 2.5l/100km. É estes os valores que devem ser considerados...

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[APHenriques]

Não, necessariamente.
O meu interesse especial no carro vem da utilização a 90% em modo EV. Com pelo menos uma carga por dia.
É neste ponto que teria uma enorme vantagem em relação ao meu 2G.
Depois a possibilidade de nos restantes 10% gastar apenas 3l/100 é excelente, mas não é ai que recuperaria a enorme diferença de custo.
Aliás, perante os factos apresentados pelo @rdd48856, para uma utilização apenas como HV, dá uma economia de apenas +/-30 euros por cada mil kms.
Considerando uma diferença de custo de substituição da bateria de 7000 euros em relação ao 3G, (além de que segundo a Toyota a duração da bateria de litio é inferior), são necessários fazer +/-233 mil kms para recuperar o dinheiro dessa diferença.
A meu ver, perante isto, ou se utiliza maioritariamente como EV, ou então nunca compensa.
O preço da bateria no PHV é inadmissível.
E a garantia? Existe ou não?

[j_verne]

Sim, o objectivo de um plugin é ser usado como EV para maximizar a poupança.

Por outro lado, um consumo na ordem dos 2-3 litros é muito melhor que 6-7...

E a decisão de quanto tempo se fica com um carro cabe a cada um. Ninguém nos impede de comprar um exemplar com 1 ano e vendê-lo com 5...

[APHenriques]

O meu Prius 2G está com uma média de 5,4 que é muito bom...
Sei que com um Prius Plug in faria talvez 1 litro de média, na mesma utilização.... com cargas diárias.
Só que o custo da bateria inviabiliza a economia... e também acelera a desvalorização.
Há um anuncio de um Prius Plug in que deveria em novo custar 41 mil euros e está a venda com 3 anos e pouco por 19200 euros ainda dentro da garantia... Dá uma desvalorização mensal e por km brutal.
Agora é uma tentação... mas e se precisar de substituir a bateria?

[lobito]

As contas têm de incluir tudo, combustível, manutenção, desvalorização. Não tinha ideia que a desvalorização dos Plug-in fosse assim tão grande. Não deve ser só por medo da bateria, deve haver também algum receio que a tecnologia com o tempo e km dê algum problema e nesse caso ninguém mexe sem ser a marca.

[APHenriques]

Neste caso que tomei como exemplo, usando o simulador da Logo, o carro custava 41 000€ e vale agora 22250€, Está a venda por 19200€, aparentemente impecável, com todas as manutenções, e 58 mil kms.... ainda tem mais de um ano de garantia da marca.
O que penaliza aqui, é que segundo as informações que o @rdd48856 partilhou é o custo brutal das baterias... Mais de 5 vezes superior ao preço da versão não plug-in... e no caso do não Plug-in a garantia vai até aos 10 anos, enquanto neste parece que não.

Eu sempre evitei carros com muita electrónica... mas... nestes hibridos Toyota tenho bastante confiança.... agora as baterias temos que contar com a sua substituição mais tarde ou mais cedo. E naturalmente o custo tem de entrar.
Em circunstancias normais, no caso do meu modelo, parece que os primeiros (2004-2005) estão agora a entregar as baterias ao Criador...

De qualquer forma, só o facto de não ter embraiagens bi-massa e turbos para substituir dá-me alguma tranquilidade. :smile: