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O presidente-executivo da Toyota, Akio Toyoda, afirma que está entre a “maioria silenciosa” dos que estão na indústria automotiva questionando se os veículos elétricos são o único caminho a seguir.
Enquanto falava recentemente com repórteres na Tailândia, Toyoda mais uma vez reiterou sua crença de que o melhor caminho a seguir é desenvolver uma série de diferentes tecnologias de propulsores, incluindo híbridos, híbridos plug-in, movidos a hidrogênio e veículos elétricos a bateria. Isso ocorre apesar do fato de que muitos dos maiores fabricantes de carros do mundo já se comprometeram com futuros totalmente elétricos.
“As pessoas envolvidas na indústria automobilística são, em grande parte, uma maioria silenciosa”, disse Toyoda a repórteres. “Essa maioria silenciosa está se perguntando se os EVs são realmente OK para ter como uma única opção. Mas eles acham que é a tendência, então eles não podem falar em voz alta… A resposta certa ainda não está clara, não devemos nos limitar a apenas uma opção.” – Akio Toyoda.
Toyoda refutou repetidamente as afirmações em toda a indústria de que os veículos elétricos são o único caminho a seguir. Ele reconheceu que seus esforços para enviar seu ponto às partes interessadas e funcionários do governo se mostraram cansativos, mas disse que as alternativas aos veículos elétricos começaram a receber uma recepção mais calorosa entre funcionários do governo e a mídia.
“Há dois anos, eu era a única pessoa que fazia esse tipo de declaração”, declarou Toyoda.
Embora vários dos maiores fabricantes de automóveis do mundo tenham assumido compromissos abrangentes com veículos elétricos, seus negócios de motores a combustão estão gerando a maior parte dos lucros necessários para financiar planos de expansão de veículos elétricos.
A Toyota, sempre inovadora aposta em veículos híbridos movidos a hidrogênio como o futuro da indústria automobilística. A empresa acredita firmemente que seus avanços no desenvolvimento de motores a hidrogênio não só oferecerão uma alternativa superior, mas também tornarão a tendência de desenvolvimento de veículos elétricos (EV’s) obsoletos. Esse posicionamento nos conduz a fazer uma análise aprofundada sobre o desenvolvimento de tecnologias de motores e como a Toyota está explorando os fatores distintos que sempre posicionaram a Toyota como uma das lideranças de mercado e pioneirismo em soluções de transporte sustentável. Como a Toyota pretende modificar a tendência de substituição dos motores a combustão de derivados de petróleo por motores puramente elétricos com seu novo motor de combustão interna a hidrogênio é o que veremos neste artigo.
A Toyota está implementando uma abordagem personalizada e focada em parâmetros próprios ao desenvolvimento de produtos da indústria automobilística para alcançar a neutralidade de carbono, e com probabilidade significativa de que a estratégia tenha sucesso para a renomada fabricante de automóveis japonesa, a empresa tem sido a pioneira em automóveis híbridos, desde que introduziu o revolucionário Prius em 1997, esses veículos pavimentaram o caminho para o atual “Boom” de veículos elétricos. Embora possua um legado notável, a Toyota se recusa em abraçar a tendência totalmente elétrica, a resistência da Toyota em se comprometer completamente com a transição para veículos 100% elétricos é bastante intrigante. A proibição de carros movidos à gasolina até 2035 já foi autorizada por legisladores na Califórnia, Austrália, Canadá e União Europeia. Os fabricantes de automóveis estão sob intensa pressão política para migrar de carros à gasolina para 100% elétricos, à medida que legislações com intuito de reduzir as emissões de carbono se intensificam. Enquanto isso a Toyota publicamente mostrou sua desobediência ao recusar-se a assinar o acordo da COP26 que pede o uso exclusivo de veículos elétricos até 2040; a Corporação tem criado resistência proposital nesta questão argumentando que a pressa em adotar veículos totalmente elétricos deixou muitas considerações importantes de fora e o antigo CEO da Toyota recebeu muitas críticas após tomar uma posição vista como impopular em fevereiro de 2022. A Jaguar, uma montadora de luxo britânica anunciou seu compromisso de transformar toda a sua linha de veículos em elétricos até o ano de 2025, a Cadillac e a Volvo também afirmaram que venderão apenas veículos elétricos após 2030, mas a Toyota está nas notícias por parecer desinteressada em um mercado onde muitos concorrentes incluindo Honda, Ford, Mercedes, Volkswagen e General Motors pretendem eliminar veículos movidos à gasolina em favor de veículos elétricos. A Toyota tem reputação de estar entre as primeiras a adotar novas tecnologias, então tomar esse caminho surpreendeu a todos, no entanto sua justificativa é realmente convincente.
A Toyota teme que a mudança para veículos totalmente elétricos não seja viável tão cedo, Akio Toyoda disse que “os elétricos são super estimados e que ter muitos deles poderiam ser arriscado”, sua opinião é que o alto preço desses veículos combinado com a falta de uma infraestrutura de apoio torna sua adoção em massa impossível, no entanto, tudo isso está agora escondido do público, pois os “ elétricos representam apenas cerca de 1% da frota automotiva global, se o número de veículos elétricos aumentar, a realidade começará a se impor lentamente e o maior problema a ser enfrentado quando os veículos elétricos inundarem o mercado será a demanda por eletricidade para recarregar a frota dos veículos elétricos que irão compor até 2030. O mercado americano precisam expandir a produção de energia em 50%, com investimentos da ordem de 100 Bilhões de dólares, assim como qualquer mercado que adotar sem critérios a pressão para a migração dos propulsores dos veículos, a exemplo do Brasil que com a tecnologia dos motores a Etanol possui uma das frotas mais ‘verdes’ do planeta, busca via legislações, com baixo estudo de impacto social, ambiental e tecnológico, seguir a cartilha apresentada e que terá que fazer investimentos pesados em geração de energia, que deverá ser limpa e sustentável para cobrir a demanda futura e atender à agenda da COP. No que tange à rede de abastecimento, apesar de na maioria das regiões da Europa e da Ásia, atualmente possuírem redes de abastecimento de EV’s em função da maior adesão dos consumidores aos veículos elétricos, ela ainda está longe de ser suficiente e eficiente, e se cada proprietário de carro mudasse para elétrico, ponto que a Toyota expressou várias preocupações em relação à tecnologia EV, focando em vez disso na necessidade da tecnologia movida a hidrogênio nos veículos, os argumentos da Toyota fazem muito sentido, primeiro não há oferta de energia suficiente para suportar veículos elétricos, segundo os combustíveis fósseis são a principal fonte de geração de eletricidade no mundo, portanto aumentar o número de veículos elétricos não diminuirá as emissões apenas mudará sua fonte e o momento em que a emissão de CO², impacto ou pegada ambiental ainda assim será gerado. Os críticos podem estar equivocados, conforme sugerido pela declaração, e Akio Toyoda aponta que, “é o carbono e não os motores de combustão interna como o verdadeiro adversário”, observando que são necessárias uma abordagem e uma perspectiva mais amplas sobre o assunto. Torna-se evidente que a adoção de veículos elétricos não é homogênea e em diferentes partes do mundo enquanto certos mercados como os da Europa e da China avançam mais rapidamente que outros, os Estados Unidos estão ‘atrasados’, depois há mercados que estão muito atrás com pouca ou nenhuma infraestrutura de EVs como a África, essa disparidade sugere que o mundo ainda não está preparado para avançar em bloco buscando o objetivo de um mundo totalmente integrado ao propósito dos veículos totalmente elétricos, o que leva a se pensar nos motivos para uma ‘adoção’ maciça de uma tecnologia nova e detrimento de outra que transformou o mundo no que ele é hoje e a dependência que nações tem em relação ao petróleo e seus derivados, mas o assunto aqui são motores. A Toyota acredita que migrar para veículos totalmente elétricos deixará um número considerável de seus consumidores completamente no escuro, em 2021 a Toyota alcançou um marco impressionante, vendendo mais de 10,5 milhões de veículos em mais de 200 países, estabelecendo-se como a fabricante de automóveis com a maior presença no Mercado Global, a empresa possui uma participação de mercado substancial em todo o mundo particularmente em nações subdesenvolvidas, com infraestrutura de carregamento insuficiente e até 2035 essas áreas não serão capazes de construir a infraestrutura necessária para suportar veículos elétricos. Os EVs também são muito caros, atualmente os elétricos são um pouco menos caros devido aos subsídios governamentais e isenções fiscais destinados a incentivar as pessoas a comprá-los, não está claro por quanto tempo os governos manterão esses incentivos ou isenções fiscais, especialmente quando a produção em massa começar sem incentivos financeiros, muitos compradores não estariam propensos a gastar uma fortuna num veículo elétrico. A empresa acha que mudar para um motor misto é mais prático do que ir totalmente para o elétrico, eles se referem a isso como uma abordagem equilibrada, sugerindo veículos híbridos. A Toyota está ativamente empenhada no desenvolvimento de veículos movidos a hidrogênio, por causa disso a estratégia de hidrogênio da Toyota, busca a promoção de veículos movidos a hidrogênio como um substituto de zero emissões para os automóveis movidos a gasolina e diesel, agora está sendo feita também com motores a combustão interna, a empresa está desenvolvendo um novo motor de combustão interna que usa o hidrogênio como combustível e que por vários benefícios pode demolir o mercado de EV’s. Sendo os veículos elétricos alimentados por baterias de íons de lítio, e o componente principal, o lítio é apenas um dos componentes das baterias e infelizmente o lítio não é um dos metais que ocorrem naturalmente em abundância na natureza, ainda são usados cobalto, níquel, manganês, grafite, alumínio, cobre e aço; e aqui entra um ponto de grande impacto ambiental com a movimentação de toneladas de solo nas minas para se obter poucos quilos desses minerais, fora o problema social como o do Congo, novamente, o foco são os motores e tecnologias. Quando os veículos elétricos começarem a ser produzidos em grandes escala, a equipe da Toyota prevê uma iminente escassez de lítio dada a sua quantidade limitada, eles estão preocupados com a fonte de onde ele será obtido, resolver duas questões de uma vez é como a Toyota descreve sua solução para esse problema, em vez de produzir baterias maiores para veículos apenas elétricos eles aconselham produzir baterias menores para automóveis híbridos, uma maneira de lidar com a escassez, é usar mais baterias com capacidade limitada de lítio nos automóveis híbridos, que terão menos emissões do que os carros convencionais. Como o mundo funcionará quando veículos elétricos estiverem nas estradas ainda não foi totalmente assimilado, mas a Toyota já tem sua opinião, a transição para veículos totalmente elétricos aumentará significativamente a demanda por certos metais necessários na fabricação de baterias além do lítio, espera-se um crescimento na procura por níquel e manganês ambos cruciais na produção de baterias, o custo das baterias pode ser afetado para mais ou para menos, o que pode portanto ter um impacto no preço dos carros; a Toyota acredita que depender de incentivos governamentais que podem terminar a qualquer momento é altamente arriscado, apenas uma pequena parte dos carros novos vendidos são totalmente elétricos deixando espaço para tipos alternativos de veículos entrarem no mercado. A Toyota escolheu outro caminho, vamos examinar o motor de combustão a hidrogênio em mais detalhes para descobrir porque os CEOs da Toyota acreditam que ele pode aposentar os veículos elétricos precocemente, vamos apresentar o conceito Toyota Corolla Cross H2. O conceito Corolla Cross H2 emprega um novo protótipo de veículo com motor de combustão interna a hidrogênio, o potente motor turbo alimentado de três cilindros e 1.6 L que alimenta o GR Corolla e o GR Aris foi adaptado para funcionar com hidrogênio.
O hidrogênio é altamente inflamável, e o que a Toyota aprendeu com seu veículo elétrico com célula de combustível, um Mirai, foi que primeiro precisa ser armazenada em tanques de combustível blindados, mais resistentes e espessos, bielas mais fortes, válvulas mais resistentes e assentos de válvulas e injetoras de combustível feitos para gás em vez de líquido são adicionados ao motor, o conceito Cross H2 pode levar cinco passageiros e suas bagagens assim como um Corolla comum, para os aficionados por carros ao redor do mundo há notícias ainda mais animadoras, a Toyota e Yamaha colaboraram para desenvolver um motor V8 movido a hidrogênio, este motor de 5 litros, conforme anunciado pela Yamaha é inspirado no modelo utilizado no Lexus RC e sofrerá modificações incluindo alterações nas cabeças dos cilindros e nos injetores de combustível.
Conforme divulgado em um comunicado recente a Yamaha afirma que Ele gerará 398 lbs/pé de torque a 3.600 rotações por minuto e 455 cavalos de potência a 6800 RPM. Embora tenha um pouco menos de potência do que o V8 a gasolina, foi montado o coletor de escape no topo do V8 e a Yamaha afirma produzir um som distinto de alta frequência dando o aspecto mais incrível do V8 a hidrogênio, o som característico que pelo menos o público masculino mais admira em seu veículo, e nada se compara à emoção de pisar no acelerador de um carro clássico como um Chevrolet Chevelle 1968, e quando um carro está prestes a partir você pode ouvir o som da abertura do carburador, enquanto o combustível flui para o motor, sentir a potência fluir e experimentar a emoção da adrenalina, já os veículos elétricos não podem oferecer isso a partir de seu propulsor, forçando algumas montadoras a utilizar caixas de som para gerar essa sensação de forma artificial, mas o veículo movido a hidrogênio pode, porque opera de maneira semelhante e são os gases da queima no escapamento que geram essa percepção, aliás o gás do escapamento é vapor de água.
Embora a parte mais emocionante do seu dia não seja abastecer o tanque de seu veículo com motor de combustão interna a gasolina, com o motor a Hidrogênio, não é um processo difícil ou demorado, como o hidrogênio é um gás e não um líquido abastecer um carro com ele é tão simples e leva muito menos tempo para ser concluído. Se você já teve um tanque de propano abastecido, ao contrário de ser substituído por um novo você sabe quão rápido o procedimento será, na realidade leva apenas 1 minuto e meio para encher completamente o reservatório novo Toyota Yaris H2 com hidrogênio, que é muito mais rápido do que levaria para encher o tanque de um Toyota Camry com gasolina, enquanto um veículo elétrico leva no mínimo 40 minutos para obter uma carga satisfatória para poder seguir a viagem e uma carga completa pode levar horas. O diesel tem sido tradicionalmente escolhido para veículos que transportam cargas pesadas mas em regiões onde a temperatura é muito baixa ele pode congelar, já a gasolina sem chumbo é mais resistente ao frio suportando temperaturas de até -70ºC, mesmo sob condições severas de vento frio antes de congelar; as baterias de lítio por sua vez podem funcionar em temperaturas de até -95°C embora em casos raros possam falhar, o hidrogênio se destaca nesse aspecto pois pode operar em temperaturas tão baixas quanto -260ºC tornando-o uma opção ideal para ambientes de frio extremo, o mesmo vale para temperaturas extremamente altas, o hidrogênio é muito melhor em se adaptar a diferentes climas do que as outras possibilidades disponíveis.
Os materiais usados para fazer baterias de lítio são difíceis de produzir, na realidade acredita-se que haverá uma escassez de lítio e níquel o que tornará difícil criar as baterias usadas em veículos elétricos, se os motores movidos a hidrogênio forem projetados em sua capacidade máxima isso poderia prevenir um atraso significativo na transição para veículos elétricos um dos principais problemas com os EVs, além do alcance limitado dos EV’s, também se expressou a preocupação com os efeitos ambientais da produção e descarte das baterias, bem como a falta de infraestrutura para carregamento, inclusive de baterias novas, vejam o caso da fábrica da Panasonic no Kansas. Outro fator referente à migração de tecnologias é que em quase todos os cantos onde existem carros, existem pequenas oficinas de reparos locais, mas à medida que os veículos elétricos ganham popularidade entre os consumidores você não terá mais essa opção, talvez seja capaz de consertar o seu motor elétrico pelo YouTube e assistindo a alguns vídeos, mas é altamente recomendável que você o leve a um mecânico certificado que esteja familiarizado com a tecnologia mais recente, o aspecto surpreendente dos motores movidos a hidrogênio é que eles são puramente mecânicos e muito semelhantes aos motores movidos a combustível isso implica que as pequenas lojas de bairro onde você se sente seguro levando seus carros, serão capazes de repará-los. Alguns dos problemas do hidrogênio incluem o fato dele ser muito inflamável, exige cuidados ao se manusear e armazenar, e que produz óxido nitroso durante a queima, a abordagem da Toyota para a neutralidade de carbono é mais diversificada, considerando várias tecnologias para alcançar o objetivo de emissões zero, em contraste com praticamente todos os outros fabricantes de automóveis que estão apostando suas fichas em veículos elétricos, esta perspectiva está se mostrando cada vez mais razoável diante da realidade das nações europeias, que em face da guerra na Ucrânia e a questão da importação de óleo e gás russo principalmente pela Europa, revelou ao mundo a fragilidade de suas formas alternativas de geração de energia eólica e solar, e revelando que apesar da propaganda de energia verde a principal fonte de geração de energia era o petróleo e hoje devido à escassez estão reativando minas de carvão, frente a isso políticas de restrição de uso energético e aumento exponencial de tarifas começaram a vigorar e isso gerou certos impactos na sociedade, como exemplo, a Suíça recomendou que donos de carros elétricos limitem o uso desses veículos apenas para situações de emergência ou como idas ao supermercado, esta política pode até se tornar lei. Existe um caminho para o sucesso dos carros movidos a hidrogênio, mas ele pode ser obstruído pela dominância dos EVs; veículos elétricos com célula de combustível de hidrogênio incluem tecnologia de ponta com muito potencial, eles também têm várias vantagens sobre veículos elétricos convencionais, incluindo maior autonomia e tempo de recarga ou reabastecimento muito mais rápido, no entanto para que os carros movidos a hidrogênio se tornem amplamente utilizados são necessários vários desenvolvimentos tecnológicos, atualmente custa muito e requer muita energia para produzir hidrogênio, a infraestrutura para postos de reabastecimento de hidrogênio também é escassa. O mais importante é que a popularidade dos veículos elétricos puros pode estar impedindo os veículos elétricos com célula de combustível de hidrogênio de decolar, as pessoas precisam de uma boa razão para desistir de seus Teslas, portanto até que uma sejam apresentados carros movidos a hidrogênio, podem permanecer impopulares.
A tecnologia de célula de combustível de hidrogênio foi criada em 1842 e funciona exatamente como atualmente, a partir dos anos 1960, foi utilizada para fornecer eletricidade para os voos espaciais tripulados da NASA e também primeiro veículo usando essa tecnologia foi criado em 1966, desde então a tecnologia evoluiu para obter maior rendimento e segurança no seu uso para ser usada em veículos terrestres, em vez de um motor de combustão interna uma célula de combustível de hidrogênio convencional é usada para gerar eletricidade, ela é composta por uma membrana eletrolítica um ânodo e um cátodo, o hidrogênio é alimentado no ânodo, onde é dividido em prótons e elétrons, enquanto os prótons atravessam a membrana e se transformam em água os elétrons são forçados a um circuito produzindo eletricidade, veículos elétricos com célula de combustível de hidrogênio tem um tanque reforçado de hidrogênio(H2) comprimido que passa pela célula de combustível, ao contrário dos elétricos convencionais que são alimentados por um pacote de baterias, a eletricidade convertida aciona os motores elétricos do veículo e apenas vapor de água inofensivo é liberado pelo escapamento. A falta de autonomia é a principal crítica entre os usuários de veículos elétricos, e os veículos movidos a hidrogênio, potencialmente abordam esta questão, o Hyundai Nexo pode viajar 620 km com um único abastecimento, enquanto o Toyota Mirai pode percorrer 650 km em comparação com a autonomia média de um veículo elétrico de 400 km, o tempo de recarga das baterias de um veículo elétrico é a segunda reclamação mais comum entre os proprietários, a bateria de veículo elétrico pode ser carregada completamente em casa entre 40 minutos a mais de 12 horas, e recargas rápidas diminuem a vida útil das baterias, no entanto abastecer um veículo elétrico com célula de combustível de hidrogênio leva apenas alguns minutos e funciona da mesma maneira que um veículo a gasolina, para seus veículos H2, a Toyota e a Hyundai, em alguns países, oferecem abastecimentos gratuitos, a Toyota disponibiliza aos seus clientes um abastecimento gratuito de hidrogênio por um período de 6 anos ou até um valor de 15.000Km prevalecendo o que acontecer primeiro, termos similares de 3 anos ou 1.000km, em abastecimentos são oferecidos pela Hyundai. A infraestrutura de abastecimento é onde os veículos elétricos com célula de combustível de hidrogênio mais precisam evoluir, simplesmente não há tantos locais de abastecimento de hidrogênio, existem cerca de 60 nos Estados Unidos a maioria no estado da Califórnia e cerca de 15 no Reino Unido e apenas alguns no Canadá.
Se você não pode encher o tanque, ninguém vai comprar um veículo elétrico com célula de combustível de hidrogênio e o custo do hidrogênio é o próximo problema significativo, por um breve período os fabricantes de automóveis oferecem abastecimentos gratuitos, mas eventualmente os proprietários estão por conta própria e o preço do hidrogênio é comparável ao da gasolina e em alguns casos até um pouco mais caro, para que os automóveis alimentados por hidrogênio sejam viáveis, é necessário que seu custo de abastecimento seja similar ao dos veículos elétricos, no entanto essa equivalência de custos não é algo que se espera alcançar em um futuro próximo. Outra desvantagem é que os veículos elétricos com célula de combustível de hidrogênio não são tão ecologicamente benéficos como afirmam, apesar do Hidrogênio ser o elemento mais abundante no universo e ser extraído do ar, a produção de hidrogênio requer muita energia e dependendo da matriz energética de quem os produz, isso pode ser um problema para a meta de Net-Zero, assim como para os veículos puramente elétricos. Hoje os combustíveis fósseis representam cerca de 90% da produção, mesmo que o veículo em si não cause poluição direta, a fabricação do seu combustível sim, gera a poluição(indireta), por outro lado, é preciso encontrar uma opção de energia renovável para a produção de hidrogênio, é necessário para aumentar o interesse público em veículos H2, a infraestrutura pode ser criada e novos métodos mais acessíveis e ambientalmente amigáveis de produção de hidrogênio podem ser descobertos.
É lógico pensar que sendo a tecnologia ainda emergente ela irá evoluir, no que diz respeito à propulsão de automóveis, os carros elétricos movidos a células de combustível de hidrogênio tem potencial para rivalizar com os veículos elétricos tradicionais, alcançando uma eficiência econômica semelhante, para os motoristas, mesmo que os veículos H2 se tornem tão acessíveis e práticos de usar quanto os veículos elétricos, a tecnologia de bateria também está avançando e melhorando a autonomia, o que eliminaria a vantagem dos veículos elétricos com célula de combustível de hidrogênio. Os proprietários de EV`s podem não encontrar razão para mudar de um Tesla Model S para um Toyota Mirai, no final quando tudo é igual os consumidores ficarão com o que estão familiarizados, no entanto com sua estratégia de motor Dynamic Force, a Toyota ganhou destaque considerável, a base de seu conceito de motor Dynamic Force, é o de alta eficiência térmica e economia de combustível, onde se diz que a Toyota desenvolveu motores com eficiência térmica de 40%, o que hoje é um feito notável, dado que a maioria dos motores a gasolina tem eficiências térmicas da ordem de 28% em média, finalmente a decisão cabe ao consumidor, tantos veículos elétricos alimentados por baterias, quantos movidos a motores de combustão de hidrogênio possuem a capacidade de oferecer contribuições significativas para um sistema de transporte mais sustentável, como é amplamente reconhecido é pouco provável que uma dessas tecnologias substitua completamente a outra, ao contrário espera-se que ambas coexistam desempenhando papéis complementares, esta coexistência será moldada pelas preferências pessoais e pelas circunstâncias específicas de cada consumidor, enquanto alguns podem optar por veículos elétricos puros devido à sua eficiência energética e menores emissões diretas outros podem preferir veículos a hidrogênio por sua maior autonomia e rapidez no reabastecimento, a diversidade de escolhas permite que diferentes necessidades e estilos de vida sejam atendidos promovendo uma transição mais flexível e abrangente para práticas de transporte mais sustentáveis.
Agora queremos saber a sua opinião sobre o assunto, você acha que algum dia os carros com motores a hidrogênio ou de combustão interna a hidrogênio vão ser mais populares que os carros elétricos?
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