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Através de uma análise rigorosa das tecnologias de baterias, infraestrutura de recarga e tendências de mercado, os autores oferecem uma visão estratégica para gestores públicos, profissionais do setor automotivo, acadêmicos e entusiastas da inovação. Mais do que um manual técnico, este livro é um chamado à ação para quem deseja compreender e construir os caminhos de uma mobilidade eficiente, sustentável e genuinamente brasileira.

Organizador Sérgio Roberto Knorr Velho Autores

KNORR VELHO - Capa - A revolução silenciosa da mobilidade sustentável.indd Todas as páginas

Artur Santana Guedes Vanderlinde

Paulo R. G. Kurka

Erwin Karl Franieck

Bruno Luiz Pereira

Rafael Augusto Seixas Reis de Paula

Evandro Leonardo Silva Teixeira

Edgar Barassa

Robson Ferreira da Cruz

Gabriela Queluz

Flavia L. Consoni

Sanderson Barbalho

Kelly Cardoso

Janayna Bhering Cardoso

Tárcio Barros

Ricardo Y. Takahira

Ludmila C. A. Silva

Jony J. Eckert

Wanderlei Marinho da Silva

Marcelo V. de Paula

Valério M. Marochi

Miguel Angelo Pricinote

Márcio Có

Zeno Luiz Iensen Nadal

Maria de Fátima N. C. Rosolem

Raul Beck (in memoriam)

A REVOLUÇÃO DA MOBILIDADE SUSTENTÁVEL

A revolução da mobilidade sustentável mergulha na complexidade dessa mudança sob a ótica da Neoindustrialização Brasileira. Esta obra desvenda como o Brasil pode liderar a descarbonização global ao integrar políticas públicas audaciosas – como os programas Mover e o Novo PAC – à sua robusta base industrial e matriz energética limpa.

Knorr Velho

Sérgio Roberto Knorr Velho é doutor em Engenharia (PhD) pela Universidade de Brasília (UnB), com mestrado em Engenharia de Materiais e graduações em Engenharia Química e Ciências Contábeis. Servidor de carreira do Governo Federal, atua como Coordenador-Geral no Ministério do Desenvolvimento, Indústria, Comércio e Serviços (MDIC), com foco em desenvolvimento industrial. Com vasta experiência industrial e patentes registradas, é um dos organizadores da obra Neoindustrialização brasileira. Sua trajetória une a expertise acadêmica à gestão de políticas públicas voltadas à inovação e à eletromobilidade.

O transporte global vive sua transformação mais radical desde a invenção do motor a combustão. Em um cenário de emergência climática, a transição para a eletromobilidade deixou de ser uma alternativa para se tornar o eixo central de uma nova estratégia de desenvolvimento.

A REVOLUÇÃO DA MOBILIDADE SUSTENTÁVEL

A mobilidade elétrica atravessa uma transformação estrutural que vai além da transição energética: trata-se de uma disputa estratégica pelo domínio das capacidades produtivas e tecnológicas, que definirão o protagonismo global nas próximas décadas. Nesse cenário, a Neoindustrialização Brasileira surge como o caminho para articular inovação, sustentabilidade e soberania. Ao investir no desenvolvimento local e na integração entre indústria, governo e centros de pesquisa, o Brasil pode deixar de ser apenas importador para se tornar produtor e exportador de tecnologias limpas. Essa leitura é essencial para lideranças que entendem que a transição para um futuro sustentável é, fundamentalmente, uma agenda de poder e independência tecnológica.

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A revolução da mobilidade sustentável Organizador

Sérgio Roberto Knorr Velho

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A revolução da mobilidade sustentável © 2026 Sérgio Roberto Knorr Velho (organizador) Editora Edgard Blücher Ltda. Publisher Edgard Blücher Editor Eduardo Blücher Coordenação editorial Rafael Fulanetti Coordenação de produção Ana Cristina Garcia Produção editorial Marcel Iha Diagramação Guilherme Salvador Preparação de texto Ariana Corrêa Capa Thiago Cordeiro Imagem da capa Ciro Fernandes

DADOS INTERNACIONAIS DE CATALOGAÇÃO NA PUBLICAÇÃO (CIP) HEYTOR DINIZ TEIXEIRA, CRB-8/10570

Rua Pedroso Alvarenga, 1245, 4o andar 04531-934 – São Paulo – SP – Brasil Tel.: 55 11 3078-5366 contato@blucher.com.br www.blucher.com.br

Segundo o Novo Acordo Ortográfico, conforme 6. ed. do Vocabulário Ortográfico da Língua Portuguesa, Academia Brasileira de Letras, julho de 2021.

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A revolução da mobilidade sustentável / organizador Sérgio Roberto Knorr Velho. – São Paulo : Blucher, 2026. 376 p. : il. Bibliografia ISBN 978-85-212-2950-6 (Impresso) ISBN 978-85-212-2949-0 (Eletrônico – Epub) ISBN 978-85-212-2952-0 (Eletrônico – PDF) 1. Engenharia automotiva – Desenvolvimento sustentável. 2. Mobilidade sustentável. 3. Desenvolvimento industrial sustentável. 4. Sustentabilidade na indústria automobilística. 5. Arquitetura dos sistemas veiculares. 6. Eletrificação da mobilidade. 7. Veículos elétricos e híbridos. 8. Meio ambiente e sua proteção. I. Título. II. Knorr Velho, Sérgio Roberto.

CDU 629.33::502.131.1 Índice para o catálogo sistemático: 1. Engenharia automotiva – Desenvolvimento sustentável CDU 629.33::502.131.1

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Conteúdo

Sobre os autores.........................................................................

Prefácio.................................................................................... 21 Introdução................................................................................ 25 1.

Introdução aos veículos elétricos e híbridos......................... 37 Flávia L. Consoni e Márcio Có

Tecnologias de baterias – Gerenciamento de segurança: descrição das principais tecnologias de baterias, como Li-ion e Ni-MH, e seus desafios, como gerenciamento de segurança e ciclo de vida................................................................... 55 Maria de Fátima Negreli Campos Rosolem e Raul Fernando Beck

Princípios elétricos e eletrônicos......................................... 85 Erwin Karl Franieck

Motores elétricos: classificação, funcionamento, estratégias de controle e recuperação de energia em veículos elétricos.... 99 Bruno Luiz Pereira e Evandro Leonardo Silva Teixeira

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A revolução da mobilidade sustentável

Explorando as tecnologias da mobilidade elétrica: um panorama geral sobre os componentes, aplicações, arquiteturas e infraestrutura............................................... 121 Edgar Barassa, Valério Mendes Marochi, Zeno Luiz Iensen Nadal e Robson Ferreira da Cruz

Estrutura e componentes de veículos elétricos e híbridos...... 151 Jony Javorski Eckert, Marcelo Vinícius de Paula, Ludmila Correa de Alkmin e Silva, Tárcio André dos Santos Barros e Paulo Roberto Gardel Kurka

Mobilidade sustentável e logística eficiente: o papel dos veículos levíssimos elétricos na transformação dos centros urbanos............................................................................ 183 Artur Santana Guedes Vanderlinde e Sanderson César Macêdo Barbalho

Manutenção de veículos elétricos: aspectos de segurança, falhas comuns e abordagem da alta tensão veicular.............. 197 Valério Mendes Marochi

Características dos principais veículos elétricos: perfis dos modelos mais relevantes no mercado brasileiro.................... 261 Wanderlei Marinho da Silva

10. Da utilização ao reaproveitamento: a jornada circular das baterias na mobilidade elétrica........................................... 269 Edgar Barassa, Valério Mendes Marochi, Zeno Luiz Iensen Nadal e Robson Ferreira da Cruz

11.

Automação de veículos elétricos: o futuro das mobilidades conectadas......................................................................... 301 Ricardo Takahira, Kelly Cardoso dos Santos e Sérgio Roberto Knorr Velho

12. A eletrificação do transporte público no Brasil: como os “vendedores de ilusão” atrasaram o progresso..................... 323 Miguel Ângelo Pricinote e Gabriela Cândida Pereira de Queluz 8

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Conteúdo

13. Linhas de fomento e políticas públicas em prol do ecossistema da eletromobilidade no Brasil........................... 337 Rafael Augusto Seixas Reis de Paula e Janayna Bhering Cardoso

14. Oportunidades e desafios da eletromobilidade no Brasil e em países emergentes........................................................ 357 Sérgio Roberto Knorr Velho

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1. Introdução aos veículos elétricos e híbridos

Flávia L. Consoni Márcio Có

1.1 Introdução O setor automotivo passou, ao longo de quase todo o século XX, por um período de relativa estabilidade, no qual avanços incrementais em torno do motor a combustão interna (MCI) impulsionaram a expansão dos veículos nos mercados globais. Apesar dos expressivos investimentos em Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) voltados para tecnologias de segurança, novos materiais, eletrônica embarcada, ergonomia e design, a motorização a explosão, largamente dependente de combustíveis fósseis, permaneceu como o núcleo tecnológico dos veículos (Chanaron, 1998; Miller, 1994). Nem mesmo o movimento iniciado na década de 1970, de promover maior eficiência energética nos veículos, conseguiu romper com a dependência dos MCI. Entretanto, o agravamento das questões climáticas, intensificado na virada do milênio, acelera as estratégias que impulsionam a transição para uma economia de baixo carbono. Esse contexto representa um momento de transformações profundas e sem precedentes para o setor automotivo, no qual a hegemonia do motor a combustão interna, dependente de combustíveis fósseis, começa a ser desafiada. A corrida tecnológica em torno de soluções que promovam a descarbonização dos meios de transportes passa a ser uma necessidade do setor. Nesta corrida, a eletrificação veicular, a qual compreende os veículos elétricos e as diversas versões de hibridização, com ou sem conexão com a rede de energia elétrica, ressurge como alternativa para fazer face à necessidade de descarbonização. Em uma perspectiva que considera apenas o uso do

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veículo (ou o ciclo conhecido como do “tanque à roda”), os veículos elétricos totalmente dependentes da energia armazenada em baterias apresentam zero emissão enquanto rodam; opções intermediárias da eletrificação, que incluem graus diversos de hibridização, mesmo mantendo o MCI, reduzem as emissões ampliando a eficiência energética. O avanço da eletrificação veicular está diretamente associado à invenção do motor elétrico e dos dispositivos de acumulação de energia (baterias). Porém, esse avanço não depende unicamente da performance técnica desses componentes haja vista que interesses diversos têm contribuído para moldar o ritmo e a expansão da trajetória dos veículos eletrificados. Para avançar nesse debate, de forma a melhor caracterizar o processo de transição para a eletrificação veicular e o estágio atual dos veículos elétricos e híbridos, este capítulo encontra-se organizado em cinco seções, incluindo esta Introdução. A próxima seção traz uma abordagem histórica acerca dos três ciclos que caracterizam a eletrificação veicular, marcados por entusiasmos e fracassos ao longo dos anos, influenciados por desenvolvimentos econômicos, tecnológicos, sociais e ambientais. Isso traz para as análises do contexto histórico grande relevância, na medida em que envolve e correlaciona múltiplas dimensões como as políticas públicas, os interesses da indústria incumbente, a produção de energia, os padrões de mobilidade urbana e de limites de emissões, entre outras. Na sequência, o capítulo traz uma seção que apresenta o panorama atual de mercado, com destaque para os tipos de veículos e suas configurações, seguido de uma discussão que articula conceitos sobre a eletrificação veicular e as emissões. A última seção, das conclusões, finaliza o estudo

1.2 Os ciclos da eletrificação veicular Em uma perspectiva histórica, os principais marcos do desenvolvimento dos veículos elétricos estão organizados em três ciclos, que incluem: a emergência dos veículos automotores; as crises energéticas e de agravamento da poluição veicular; e mais recentemente, o agravamento da questão climática. Esses ciclos são detalhados na sequência.

1.2.1 Primeiro ciclo: transição da mobilidade por tração animal para veículos automotores (1850-1920) Depois da primeira evidência experimental da relação entre a eletricidade e o magnetismo, em 1820, pelo dinamarquês Christian Ørsted, o americano 38

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2. Tecnologias de baterias – Gerenciamento de segurança: descrição das principais tecnologias de baterias, como Li-ion e Ni-MH, e seus desafios, como gerenciamento de segurança e ciclo de vida Maria de Fátima Negreli Campos Rosolem Raul Fernando Beck

2.1 Introdução O aumento da preocupação global com as questões ambientais e a busca por soluções sustentáveis têm impulsionado o desenvolvimento de tecnologias para reduzir as emissões de GEE, especialmente no setor de transportes. Impulsionados por mercados como a China, Europa e Estados Unidos, o veículo elétrico (VE) já é realidade e todas as projeções apontam para o contínuo crescimento dessa tecnologia – as vendas globais atingiram novo recorde em 2024, totalizando 17,1 milhões de unidades de veículos elétricos de passeio e leves, um crescimento de 25% em relação à 2023 (Over [...], 2025). Destacando que no Brasil, segundo a ABVE (2025), o acumulado de 2024 apresentou um crescimento de 89% do mercado de veículo elétrico em relação a 2023, registrando um total de 177.358 novos veículos, mais um recorde de vendas. Um ponto crucial do veículo elétrico é a fonte de energia elétrica, hoje suprida por meio de baterias. Há uma corrida mundial no aperfeiçoamento das baterias, bem como no desenvolvimento de novas tecnologias, buscando o aumento da densidade de energia (autonomia), segurança, redução de custo e uso de materiais com baixo impacto ambiental. A Figura 2.1 apresenta a densidade de potência e densidade de energia para diversas tecnologias de baterias.

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A revolução da mobilidade sustentável

Densidade de Potência Gravimétrica [W/kg]

100.000 Supercapacitores 10.000 Íon-Lítio Lítio Metálico

1.000 Íon-Sódio NiCd

100

NiMh

10 Chumbo-Ácido 1

100

150

200

250

300

350

400

450

Densidade de Energia Gravimétrica [Wh/kg]

Figura 2.1 Densidade de potência e densidade de energia de diversas tecnologias de bateria. Fonte: adaptada de Battery [...] (2024).

Os primeiros veículos elétricos no início do século XX utilizaram bateria chumbo-ácida, e ressurgiram na década de 1970 utilizando a mesma tecnologia, incluindo nosso Gurgel Itaipu E150 lançado em 1974 e, posteriormente, o E400 em 1980, porém, na década de 1990, houve grande evolução com a substituição pela bateria níquel-cádmio (-Ni-Cd) e, logo a seguir, pela bateria níquel-hidreto metálico (Ni-MH), por apresentar maior densidade de energia em relação a bateria chumbo-ácida e níquel-cádmio (Noga; Juda, 2019), e também por não conter cádmio, que é um metal tóxico. Destaca-se que a bateria níquel-hidreto metálico ainda é utilizada em diversos veículos híbridos, como os Toyota Prius, C-HR, Sienna e RAV4 Hybrid (NiMH [...], [s.d.]). Atualmente, dentre as tecnologias disponíveis comercialmente, a bateria lítio-íon (LiB – Lithium-ion Battery) ganhou destaque devido a sua elevada densidade de energia e de potência. As LiB apresentam vantagens fundamentais sobre outras químicas – o lítio é o mais leve de todos os elementos químicos metálicos e apresenta elevada eletropositividade, consequentemente células à base de lítio são leves e apresentam elevada tensão nominal. Esses fatores fazem com que essa tecnologia apresente elevada capacidade gravimétrica e volumétrica e, consequentemente, elevada densidade de energia (Itani; De Bernardinis, 2023). 56

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3. Princípios elétricos e eletrônicos

Erwin Karl Franieck

3.1 Introdução A abordagem deste capítulo busca avaliar os fenômenos ligados aos conceitos da ciência elétrica – e, em seu subcapítulo – da ciência eletrônica, envolvidos na eletrificação automotiva, sem entrar em muitos detalhes. Caso o leitor tenha interesse, pode buscar os conceitos fundamentais, como sistemas de unidades, simbologias, formulações e leis básicas da eletricidade e da eletrônica. Vamos nos ater no fundamento que norteia os princípios da eletricidade em toda a cadeia embarcada nos veículos elétricos e híbridos. Assim, partimos do conceito de usar a menor e mais pura das partículas conhecidas, o “Elétron”, como o grande protagonista na transformação de energia e como elemento de chaveamento lógico, cada vez mais presente nos veículos que se tornam, a cada dia, mais elétricos, eletrônicos e autônomos.

3.2 Elétrons promovendo a lógica digital e da vida O elétron é um elemento que viabiliza todas as reações químicas e muitas transformações físicas conhecidas, e será ainda a base de muitos novos conhecimentos por vir. O movimento do elétron é o gerador das mudanças e transformações em nosso entorno. Esse movimento ocorre dentro dos átomos, mantendo as propriedades dos diversos tipos de materiais. Entretanto, uma parte desses elétrons, localizada na sua última camada de cada material, é conhecida como elétrons livres, eles se movimentam através da matéria e são,

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em sua essência, responsáveis pela vida orgânica. São também os elétrons livres que geram novas moléculas ao recombinar diferentes átomos, às vezes demandando energia para se movimentar, outras vezes liberando-a. O mesmo ocorre nos minerais, principalmente nos metais, bem como em outros arranjos minerais cerâmicos metálicos, como semicondutores, que podem permitir ou não o movimento dos elétrons conforme sua dopagem, seguindo uma engenhosa e complexa lógica binária criada para controlar esses processos. Aproveitando esse contexto, atualmente as maiores empresas do mundo vêm investindo em como nano-miniaturizar as estruturas semicondutoras, de forma a atingir dimensões entre semicondutores chaveáveis e não condutores, chegando, atualmente, a uma ordem menor que 10 nanômetros de resolução, com chaveamentos sensíveis à contagem de poucos elétrons para mudança de estado. Esses processos de produção exigem grande precisão e ausência total de nanoimpurezas, sendo possível apenas por meio de efeitos de raios laser, que conseguem a transformação e o posicionamento dessas estruturas. Há também materiais que não possuem elétrons livres e, portanto, não permitem que o elétron circule através deles. Esses materiais formam barreiras de elementos isolantes, limitando os trajetos possíveis para sua movimentação e, com isso, criando uma série de dispositivos, que veremos a seguir.

3.3 Elétrons e magnetismo na geração de energia Uma das características que requer uma maior capacidade de abstração – e que atrai novos estudantes para a ciência que estuda os elétrons livres – é o fato de que uma infinidade de elétrons, juntos e em movimento, formando o que chamamos de corrente elétrica, gera, perpendicularmente ao seu movimento, uma força magnética em formato de campo magnético. Esse campo pode ser conduzido por materiais que o propagam com diferentes perdas, de acordo com a permeabilidade magnética de cada material, gerando a base tecnológica de diversos tipos de máquinas e motores elétricos que conhecemos, além de estar presente também em processos bioquímicos que ocorrem em nosso cérebro ou entre as raízes das plantas. Tanto o fluxo de elétrons quanto o fluxo magnético sempre buscam o caminho de menor resistência para seguir. Menor resistência elétrica (Ohms) e menor relutância Magnética1 (1/permeabilidade magnética). Essa corrente de 1

Em um circuito magnético, a relutância é a medida da oposição que um material oferece à passagem do fluxo magnético, semelhante à resistência em um circuito elétrico. Ela

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4. Motores elétricos: classificação, funcionamento, estratégias de controle e recuperação de energia em veículos elétricos

Bruno Luiz Pereira Evandro Leonardo Silva Teixeira

4.1 Introdução Os sistemas de propulsão elétrica são essenciais no projeto e no desenvolvimento de veículos elétricos (VE) e híbridos (VEH). Eles são normalmente constituídos de motores elétricos, conversores de energia e controladores eletrônicos que, em conjunto, atuam na propulsão veicular. Os motores elétricos são responsáveis por converter energia elétrica em mecânica proporcionando o movimento do veículo. Em função de sua configuração também podem contribuir para a geração de energia para realizar o carregamento do armazenador de energia. Já o conversor de energia é comumente utilizado no fornecimento de energia elétrica para os motores elétricos. De maneira semelhante, o controlador eletrônico é responsável por comandar o conversor de energia, considerando a potência de propulsão demandada pelo condutor ou em função das condições ambientais que o veículo estará sujeito. Ele também controla a operação do motor elétrico para o fornecimento de torque e rotação adequados para a operação. A escolha dos componentes que compõem a propulsão elétrica veicular depende de um conjunto de fatores, incluindo as expectativas do proprietário, as restrições impostas pelo veículo e as características da fonte de energia. As expectativas do proprietário estão relacionadas ao perfil de condução desejado, como aceleração, velocidade máxima, capacidade de tração e desempenho de frenagem. Já as restrições veiculares envolvem aspectos como dimensões

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físicas, peso, volume disponível e carga útil admissível. Diferentemente das aplicações industriais, os motores elétricos utilizados em veículos elétricos e híbridos operam em condições dinâmicas mais agressivas, exigindo acelerações e frenagens frequentes, bem como altas taxas de variação de torque. Dada a relevância desses aspectos para o desempenho geral do veículo, este capítulo é dedicado ao estudo do funcionamento dos motores elétricos aplicados à propulsão veicular. Os motores elétricos estão entre os principais componentes presentes em veículos elétricos e híbridos, e têm como principais funções tracionar e regenerar a energia em situações de frenagem. A seleção do motor adequado para um veículo é uma etapa crítica, e fatores como eficiência energética, disponibilidade de potência e torque, rotação máxima, densidade de potência, confiabilidade e simplicidade dos sistemas de controle do motor desempenham um papel fundamental nesse processo. Existem diversos tipos de motores de tração utilizados para a propulsão de veículos elétricos, sendo que os mais utilizados são os motores de corrente contínua com escovas (DC), motores de indução trifásicos (MIT), motores de corrente contínua sem escovas (BLDC), motores síncronos de imãs permanentes (PMSM), motores de relutância chaveada (SRM) e motores de relutância síncrona (SynRM). No intuito de proporcionar ao leitor identificar as tendências tecnológicas e a adoção de diferentes soluções de propulsão elétrica ao longo do tempo. Na Tabela 4.1 são apresentados os tipos de motores utilizados em alguns dos principais modelos de veículos elétricos comercializados desde a década de 1960. Tabela 4.1

Modelos de veículos elétricos e motores utilizados

Modelo

Ano de fabricação

Tipo de motor

BYD Dolphin Mini

2023

PMSM

BMW iX

2022

PMSM

BYD Dolphin

2021

PMSM

Tesla Model X

2021

SynRM

Tesla Model Y

2021

SynRM

Tesla Model 3

2021

SynRM

Volvo XC40

2021

PMSM (continua)

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5. Explorando as tecnologias da mobilidade elétrica: um panorama geral sobre os componentes, aplicações, arquiteturas e infraestrutura

Edgar Barassa Valério Mendes Marochi Zeno Luiz Iensen Nadal Robson Ferreira da Cruz

5.1 Introdução A mobilidade elétrica emerge como um dos pilares centrais da transição energética global, impulsionada pela urgência em mitigar os efeitos das mudanças climáticas, reduzir a dependência de combustíveis fósseis e atender às crescentes demandas por soluções de transporte mais eficientes e limpas. Diante dos desafios ambientais e sociais associados à mobilidade convencional, a eletrificação dos transportes oferece alternativas viáveis para a diminuição das emissões de GEE, a melhoria da qualidade do ar e a promoção da eficiência energética, consolidando-se como um vetor estratégico para a sustentabilidade urbana e a descarbonização das cadeias logísticas e de transporte de passageiros (Barassa, 2019; IEA, 2024; Barassa; Cruz; Moraes, 2021). Nesse sentido, este capítulo tem como objetivo principal explorar, de maneira abrangente e panorâmica, as principais tecnologias da mobilidade elétrica, abordando desde os componentes e sistemas que compõem os veículos elétricos até a infraestrutura necessária para sua operação e abastecimento. Ao adotar uma perspectiva multidimensional, o capítulo procura evidenciar não apenas os avanços tecnológicos, mas também os desafios e oportunidades relacionados à disseminação dessas soluções em diversos modais de transporte.

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A revolução da mobilidade sustentável

Importante destacar que o escopo deste capítulo não contempla sistemas complementares dos veículos elétricos – como ar-condicionado, sistemas de “infoentretenimento, iluminação interna ou dispositivos auxiliares de conforto e conveniência –, apesar de sua relevância no projeto, dinâmica veicular, design e na experiência do usuário. O foco aqui delimitado concentra-se no sistema de propulsão e seus componentes centrais, considerados o núcleo tecnológico da mobilidade elétrica. Essa delimitação permite aprofundar a análise sobre os elementos que, de fato, são responsáveis pela conversão e armazenamento de energia, transmissão e controle das forças que impulsionam os veículos, fornecendo uma visão mais precisa e estratégica daquilo que constitui a base tecnológica e energética da eletrificação veicular. Avançando na discussão, a estrutura deste capítulo foi concebida para oferecer ao leitor uma compreensão sistêmica da mobilidade elétrica, distribuída em cinco seções principais: 1. Sistema do Trem de Força – Powertrain: explora os elementos responsáveis pela geração, controle e transmissão da força motriz nos veículos elétricos, destacando a substituição paradigmática do motor de combustão interna pelo(s) motor(es) elétrico(s). 2. Acumuladores de energia: aborda as tecnologias de armazenamento, com ênfase nos conjuntos de células eletroquímicas que, quando associadas, formam a bateria, e células a combustível, analisando os principais componentes e a sua composição, desempenho, ciclo de vida e sistemas de gerenciamento desses conjuntos. 3. Arquiteturas Veiculares: analisa as diferentes configurações e arranjos tecnológicos utilizados na construção de veículos elétricos, evidenciando as variações conforme as aplicações e demandas operacionais. 4. Infraestrutura de recarga: detalha as categorias de estações de carregamento, tecnologias aplicadas às recargas, tipos de conectores e os desafios de padronização, além de discutir a integração com sistemas energéticos de distribuição em ambientes urbanos. 5. Portes e aplicações veiculares: examina as diversas aplicações da mobilidade elétrica em veículos de passeio, comerciais, pesados, micromobilidade e modais aquáticos e aéreos, com foco em soluções multimodais para terra, água e ar. A elaboração deste capítulo baseou-se em uma revisão criteriosa da literatura especializada, contemplando publicações acadêmicas, relatórios de 122

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6. Estrutura e componentes de veículos elétricos e híbridos

Jony Javorski Eckert Marcelo Vinícius de Paula Ludmila Correa de Alkmin e Silva Tárcio André dos Santos Barros Paulo Roberto Gardel Kurka

6.1 Introdução Veículos híbridos e elétricos são alternativas viáveis para a redução dos índices de poluentes, considerando tanto as emissões locais dos veículos, provenientes dos gases de escapamento, quanto a geração de energia elétrica, no caso de veículos puramente elétricos recarregados pela rede. Este capítulo tem como objetivo apresentar as principais características dos veículos híbridos e elétricos, bem como descrever seus componentes mais importantes de forma a familiarizar engenheiros, estudantes e tomadores de decisão com os detalhes característicos dessa tecnologia. Inicialmente, serão abordadas as principais configurações existentes, tanto de veículos puramente elétricos quanto de modelos híbridos. Serão discutidas as principais vantagens e os pontos críticos de cada configuração, levando em consideração sua aplicação no contexto brasileiro. Em seguida, serão apresentados os principais componentes presentes em veículos elétricos e híbridos, destacando as diferenças em relação aos veículos convencionais à combustão. Entre os componentes discutidos estão os motores elétricos, armazenadores de energia elétrica e conversores eletrônicos de potência.

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6.2 Estrutura dos veículos elétricos e híbridos 6.2.1 Veículos puramente elétricos Veículos puramente elétricos são aqueles cuja potência é fornecida por meio de um sistema de armazenamento de energia elétrica, geralmente uma bateria recarregável pela rede elétrica (sistema plug-in). Configurações de veículos de tração elétrica cuja energia é proveniente de sistemas embarcados no veículo, como um gerador acionado por motor a combustão ou sistemas de célula a combustível para geração de energia elétrica, serão tratadas como veículos híbridos. Neste contexto, veículos puramente elétricos (VE) possuem um sistema de tração composto por motores elétricos (ME) e seus respectivos sistemas de controle, como inversores de frequência. Esses motores podem ser associados a transmissões mecânicas com relações de transmissão fixas ou variáveis. Eles são alimentados por energia armazenada em um conjunto de baterias ou em sistemas híbridos de armazenamento de energia (Hybrid Energy Storage System – HESS), que combinam baterias com outros armazenadores, como supercapacitores. O sistema de armazenamento de energia é recarregado principalmente por meio da rede elétrica enquanto o veículo está estacionado. No entanto, também permite a recuperação de parte da energia durante as frenagens. Nesse processo, a energia cinética do veículo é convertida em energia elétrica pelos motores, que atuam no modo gerador. Essa energia elétrica gerada é armazenada nas baterias para uso posterior. Uma vantagem dos veículos de tração elétrica em relação aos veículos convencionais está na maior liberdade construtiva para o posicionamento dos motores elétricos no veículo. O tradicional sistema de transmissão de potência é baseado em um único motor a combustão, que gera potência em um regime de torque e rotação diferente do necessário nas rodas de tração. Isso exige uma série de componentes de transmissão mecânica, como diferenciais para permitir manobras, além de caixas de transmissão com diversas velocidades para adequar o regime de torque e rotação do motor a combustão às demandas das rodas, dependendo das condições de condução. Vale lembrar que todo o processo de transmissão de potência é realizado por meio de componentes mecânicos, como semieixos e juntas homocinéticas, que conectam mecanicamente os elementos, transferindo a potência do motor a combustão para as rodas de tração. No caso de um sistema de tração elétrica, é possível associar diversos motores em posições variadas no veículo, uma vez que a potência elétrica proveniente 152

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7. Mobilidade sustentável e logística eficiente: o papel dos veículos levíssimos elétricos na transformação dos centros urbanos

Artur Santana Guedes Vanderlinde Sanderson César Macêdo Barbalho

7.1 Introdução Em um cenário marcado pela alta concentração urbana e a sobrecarga da infraestrutura viária diante do crescimento do uso de veículos automotores individuais, a mobilidade urbana permanece no centro das discussões voltadas à construção de cidades mais sustentáveis. A malha viária existente já não consegue atender às crescentes demandas de deslocamento nos centros urbanos. Esse desequilíbrio tem contribuído para a deterioração da qualidade de vida nas metrópoles, onde congestionamentos intensos e níveis elevados de poluição se tornam cada vez mais comuns (Orozco-Fontalvo; Félix; Moura, 2025). O setor de transportes é um dos principais emissores de CO2 no mundo, respondendo por cerca de 23% das emissões globais em 2022. Desse total, aproximadamente 74% foram gerados pelo transporte rodoviário. No Brasil, o cenário também exige atenção. Em 2023, as emissões do setor de transportes somaram 223,8 milhões de toneladas de CO2, o que representa 44% das emissões do setor energético, impulsionadas principalmente pelo uso intensivo de combustíveis fósseis (IEA, 2023; Machado, 2024). A poluição gerada pelo setor de transportes também impõe sérias consequências à saúde pública. A deterioração da qualidade do ar está diretamente associada ao aumento de internações por doenças respiratórias e cardiovasculares. Evidências recentes indicam que a exposição contínua à poluição atmosférica

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em ambientes urbanos tem ampliado a incidência de asma, bronquite e contribuído para a redução da expectativa de vida em regiões densamente habitadas (López-Dóriga et al., 2022).

7.2 Mobilidade sustentável e logística eficiente A adoção do conceito de mobilidade sustentável torna-se cada vez mais necessária, fundamentada no acesso democrático ao espaço urbano, na inclusão social e na preservação ambiental. Isso implica integrar os diversos interesses e stakeholders envolvidos, com o objetivo de construir soluções mais adequadas e abrangentes, orientadas por princípios como inovação tecnológica, uso de modais não poluentes, incentivos econômicos e marcos regulatórios (Comissão das Comunidades Europeias, 2007). Nesse contexto, a micromobilidade, sobretudo elétrica, desponta como uma alternativa promissora para a redução de impactos ambientais e a melhoria da qualidade e eficiência da mobilidade urbana, principalmente quando associada a novos modelos de negócio que integrem as diversas necessidades de deslocamento urbano (Karlsson et al., 2020). A micromobilidade abrange deslocamentos curtos, de até 10 km, realizados a pé ou com o uso de veículos levíssimos, como bicicletas, bicicletas de carga, scooters e patinetes. Esses modos de transporte operam em baixas velocidades, até 25 km/h, ou em velocidades moderadas, chegando a 45 km/h (ITDP Brasil, 2020). Assim como ocorre na transição de veículos pesados e leves, como ônibus urbanos e automóveis, a eletrificação também avança de forma acentuada nos veículos levíssimos. Em 2023, foram comercializadas cerca de 200 mil unidades no país, incluindo bicicletas elétricas, scooters e outros modais leves eletrificados (Aliança Bike, 2023). Essa tendência tem sido viabilizada principalmente pelo enorme avanço tecnológico das baterias de íons de lítio, que tornaram os veículos mais leves e com maior autonomia energética. Além disso, esses ganhos são potencializados pela integração com outras tecnologias, como sensores embarcados, sistemas de geolocalização, conectividade via redes móveis e aplicativos de controle, que juntos ampliam a atratividade desse modal (McQueen et al., 2021). Além dos avanços tecnológicos, a utilização de veículos levíssimos elétricos também se sustenta nos benefícios percebidos pelos usuários. Esses veículos oferecem deslocamentos mais rápidos e com menor esforço físico, ao mesmo 184

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8. Manutenção de veículos elétricos: aspectos de segurança, falhas comuns e abordagem da alta tensão veicular

Valério Mendes Marochi

8.1 Introdução A manutenção em veículos elétricos não difere da aplicada em veículos a combustão pelos métodos de reparação, técnicas de diagnóstico ou mesmo equipamentos de teste, uma vez que os sistemas mecânicos, como suspensão, freios e direção, bem como os sistemas eletrônicos de controle, continuam presentes nos veículos, independente do sistema de propulsão, nível tecnológico ou de automação. O que diferencia as intervenções de manutenção em veículos com propulsão elétrica é o nível de risco envolvido, sobretudo no que diz respeito à presença de alta tensão e da grande quantidade de energia armazenada nas baterias de propulsão, que podem desencadear incêndios e explosões se manuseadas incorretamente. Sendo assim, este capítulo aborda as manutenções de rotina e intervenções corretivas em sistemas de propulsão elétrica, os aspectos de segurança envolvendo alta tensão veicular, desde a análise e identificação de riscos, a capacitação profissional, a preparação de infraestrutura, o uso de ferramentas e os equipamentos dedicados.

8.2 Sistema de propulsão elétrica Os sistemas de propulsão elétrica (incluindo-se os diversos níveis de hibridização) possuem uma cadeia de trem de força (do inglês, powertrain), entre a

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fonte de energia embarcada no veículo e a roda em contato com o pavimento, diferente dos sistemas a combustão. De forma simplificada, pode-se resumir os sistemas de propulsão elétrica em cinco conjuntos principais, de acordo com a função, conforme Figura 8.1. Vínculo de controle Vínculo elétrico (alta tensão) Vínculo mecânico Recarga em corrente alternada Recarga em corrente contínua

EC Eletrônica de controle Unidade de controle veicular (VCU) Unidade de controle do powertrain (PCU) Unidade de gerenciamento térmico (TMU) Sistema de controle do freio e suspensão (ABS + ESP) Unidade de controle de ADAS Unidade de infotenimento

RESS Bateria de propulsão

EP Eletrônica de potência

Me Motor elétrico

ST Sistema de transmissão

Pack bateria

Carregador

Tipos:

Transmissões:

• Módulos

embarcado

Motor CC sem

• Manual (MT)

• Células

Inversor de

escovas

• Automática (AT)

• Barreamento/

propulsão CA/CC

Motor de indução

• Automatizada (AMT)

cabos elétricos

Conversor CC/CC

(CA)

• Dupla embreagem

Sistema de

Caixa de

Motor de ímã

(DCT)

gerenciamento

distribuição e

permanente (CA)

• Continuamente

eletrônico (BMS)

proteção (fusíveis

Motor de

variável (CVT)

Unidade de

e relés de alta

relutância

• Dedicada híbrida

desconexão (BDU)

tensão)

chaveada (CA)

(DHT)

Sistema de

Caixa de redução

gerenciamento

Comando final

térmico (TMS)

Diferencial Árvores e eixos

Figura 8.1 Componentes de propulsão elétrica.

Observa-se que, tanto a eletrônica de controle quanto o sistema de transmissão estão presentes também no powertrain elétrico, cumprindo as mesmas funções e sendo diagnosticados pelos métodos vastamente conhecidos no segmento da reparação automotiva. O diferencial está nos sistemas interligados eletricamente que operam com alta tensão, substituintes do tanque de combustível e do motor a combustão (junto com seus sistemas auxiliares, como alimentação, admissão e escapamento de ar, ignição, pré e pós-tratamento, lubrificação, filtragem e arrefecimento). Caracterizados pelo nível de tensão de operação superior aos patamares comumente conhecidos em veículos – 12 e 24 Volts –, o conjunto bateria de propulsão, eletrônica de potência e motor elétrico apresentam novos riscos elétricos, que demandam capacitação profissional especializada, infraestrutura dedicada e ferramentas e equipamentos específicos, como será tratado em seguida.

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9. Características dos principais veículos elétricos: perfis dos modelos mais relevantes no mercado brasileiro

Wanderlei Marinho da Silva

9.1 Introdução A mobilidade elétrica está transformando o mercado automobilístico global, e o Brasil não fica atrás nesse movimento. Nos últimos anos, modelos elétricos e híbridos têm se destacado, conquistando consumidores em busca de soluções mais sustentáveis e econômicas. Este capítulo tem como objetivo aprofundar o conhecimento sobre alguns dos modelos mais vendidos no Brasil, explorando suas especificações técnicas e impacto no mercado. A transição para veículos eletrificados é motivada tanto por preocupações ambientais quanto por inovações tecnológicas. Os benefícios vão desde a redução das emissões de GEE até a diminuição dos custos de manutenção e combustível. No entanto, ainda existem desafios, como o alto custo inicial e a infraestrutura limitada, que serão abordados ao longo deste capítulo.

9.2 Contexto do mercado brasileiro 9.2.1 Crescimento e evolução do mercado O mercado automotivo brasileiro, historicamente dominado por veículos movidos a combustão, iniciou uma transição significativa para a eletrificação a partir de incentivos governamentais e novas exigências dos consumidores. Segundo a Associação Brasileira do Veículo Elétrico (ABVE, 2025), as vendas de veículos eletrificados no Brasil cresceram mais de 400% nos últimos cinco anos.

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9.2.2 Produção nacional de veículos eletrificados Além de modelos importados, há esforços no Brasil para produzir veículos elétricos e híbridos nacionalmente. Montadoras como BYD, Caoa Chery e Volkswagen têm expandido suas operações locais. A produção nacional reduz custos e viabiliza um aumento no acesso dos consumidores a esses veículos (Brasil, 2025).

9.2.3 Infraestrutura de recarga As estações públicas e privadas de recarga no Brasil somam atualmente mais de 2.500 unidades, concentradas principalmente nas regiões Sul e Sudeste. No entanto, o crescimento desse número é prioritário para apoiar a expansão da frota eletrificada.1

9.3 Perfil do consumidor brasileiro O consumidor brasileiro está cada vez mais consciente dos impactos ambientais de suas escolhas de transporte. Uma pesquisa realizada pela ABVE (2025) mostrou que 62% dos entrevistados consideram fatores como economia de combustível e sustentabilidade ao optar por um veículo eletrificado.

9.4 Análise dos modelos mais relevantes Nesta seção, analisamos três dos modelos mais vendidos no mercado brasileiro em 2025.

9.4.1 BYD Dolphin Mini

•

Categoria: BEV (Battery Electric Vehicle).

•

Autonomia: até 405 km (ciclo CLTC) / 280 km (INMETRO).

Disponível em: https://www.gesel.ie.ufrj.br/app/webroot/files/publications/14_santos_ TDSE_102_2021_08_11.pdf.

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10. Da utilização ao reaproveitamento: a jornada circular das baterias na mobilidade elétrica

Edgar Barassa Valério Mendes Marochi Zeno Luiz Iensen Nadal Robson Ferreira da Cruz

10.1 Introdução A crescente demanda por soluções sustentáveis e a transição para uma economia de baixo carbono têm colocado a mobilidade elétrica no centro das discussões globais sobre mitigação das mudanças climáticas. Nesse contexto, as baterias de íon-lítio, componentes essenciais dos veículos elétricos, desempenham um papel crucial. Embora fundamentais para a redução das emissões de GEE, as baterias também representam desafios significativos em relação à sua produção, uso, descarte e, principalmente, à gestão no fim de sua vida útil. Diante desse cenário, a adoção de práticas que promovam a circularidade das baterias emerge como uma estratégia indispensável para maximizar os benefícios ambientais e econômicos da eletrificação do transporte. Este capítulo aborda a trajetória circular das baterias na mobilidade elétrica, explorando desde sua utilização inicial nos veículos até as oportunidades de reaproveitamento e descarte responsável. A abordagem da economia circular aplicada às baterias busca não apenas prolongar sua vida útil, mas também minimizar o consumo de recursos naturais e a geração de resíduos, promovendo práticas sustentáveis ao longo de toda a cadeia de valor. Ao enfatizar os conceitos de reuso, reparo, reciclagem, recuperação e descarte, este estudo oferece uma visão abrangente dos processos que podem transformar um potencial passivo ambiental em um ativo estratégico para a transição energética.

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Este capítulo baseia-se no estudo homônimo desenvolvido no âmbito do Programa de Cooperação CEPAL-BMZ/GIZ, vinculado ao Programa Cidades Inclusivas, Sustentáveis e Inteligentes (CISI). Este teve como foco a análise da circularidade e da segunda vida das baterias de lítio empregadas em ônibus elétricos, com destaque para a experiência da cidade de São Paulo. A pesquisa utilizou uma metodologia que combinou revisão bibliográfica, entrevistas com stakeholders e análise comparativa internacional, com ênfase em práticas adotadas em cidades como Shenzhen, Amsterdã, Santiago e Bogotá. Essa abordagem permitiu identificar não apenas os desafios, mas também as oportunidades e as melhores práticas aplicáveis ao contexto brasileiro. A participação ativa em grupos de trabalho e a realização de reuniões técnicas com órgãos públicos, operadores de transporte e representantes da indústria reforçaram a relevância da responsabilidade estendida do produtor (EPR - extended producer responsibility) e do monitoramento contínuo do estado de saúde das baterias (State of Health – SOH) como instrumentos fundamentais para viabilizar a economia circular no setor. Além disso, as discussões evidenciaram a importância de políticas públicas eficazes, modelos de negócios inovadores e a construção de uma infraestrutura adequada para logística reversa, recondicionamento e reciclagem. Ao longo deste capítulo, serão explorados os principais aspectos da economia circular aplicada às baterias de veículos elétricos, destacando as barreiras e oportunidades na gestão do fim da vida útil desses componentes. Serão apresentadas soluções tecnológicas para reaproveitamento em segunda vida, métodos de reciclagem e descarte, além de uma análise das políticas públicas e regulamentações que orientam essa cadeia produtiva. Por fim, discutiremos perspectivas para o futuro, reforçando a necessidade de colaboração entre os diversos atores envolvidos e de uma abordagem integrada que considere os aspectos ambientais, econômicos e sociais da mobilidade elétrica. Assim, a jornada circular das baterias não se limita a um desafio técnico, mas representa uma oportunidade estratégica para impulsionar a sustentabilidade na mobilidade urbana e novos negócios relacionados. Para compreender plenamente os desafios e as oportunidades relacionados à circularidade das baterias de veículos elétricos, é essencial explorar o conceito de economia circular e sua aplicação no setor. A próxima seção examina como os princípios de reuso, reparo, reciclagem, recuperação e descarte são integrados ao ciclo de vida das baterias, oferecendo um panorama das implicações práticas e estratégicas para a mobilidade elétrica sustentável. 270

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11. Automação de veículos elétricos: o futuro das mobilidades conectadas

Ricardo Takahira Kelly Cardoso dos Santos Sérgio Roberto Knorr Velho

11.1 Introdução Imagine um futuro em que as pessoas circulam por um mundo sufocado por temperaturas de cinquenta graus Celsius e um ar contaminado pela poluição. Nesse cenário, conforme (Pink et al., 2024), os veículos elétricos (VE) não são apenas meios de transporte, mas sistemas inteligentes e automatizados que oferecem segurança, conforto e eficiência energética. Essa automação vai além da simples mobilidade: os VE se tornam peças-chave na gestão inteligente da energia, carregando suas baterias de forma automática e eficiente por meio de carregamento sem fio e utilizando redes descentralizadas baseadas em blockchain para realizar transações de compra de eletricidade de maneira autônoma e segura. No contexto da transição para uma economia de baixo carbono e dos desafios impostos pelas mudanças climáticas, os VE assumem um papel estratégico na sustentabilidade e na segurança energética. Tecnologias como Vehicle-to-Home (V2H) e Vehicle-to-Grid (V2G) permitem que os VE funcionem como unidades móveis de armazenamento de energia renovável, alimentando residências durante os picos de demanda e aliviando a pressão sobre as redes elétricas. A capacidade dos VE de se integrar a sistemas de energia inteligente (smart grids1), regulando automaticamente o carregamento com base em algoritmos

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A revolução da mobilidade sustentável

de aprendizado de máquina, inteligência artificial e padrões de consumo, exemplifica o potencial transformador da automação na mobilidade elétrica. Contudo, essa visão de automação total dos VE levanta questões importantes sobre o papel da tecnologia na sociedade e na vida cotidiana. Embora a narrativa dominante sugira que a automação resolverá problemas de segurança, conveniência e sustentabilidade, é essencial reconhecer que a interação humana com essas tecnologias continuará sendo um fator central. A pesquisa demonstra que, na prática, os usuários desejam manter certo grau de controle sobre os sistemas automatizados, respondendo às informações com base em suas preferências e valores cotidianos (Dahlgren et al., 2020). Assim, o futuro da automação em VE deve ser moldado não apenas pelas possibilidades tecnológicas, mas também pelas necessidades humanas e sociais, respeitando a criatividade, os valores de segurança e o cuidado com o meio ambiente e com as pessoas. A automação de VE está emergindo como uma tendência inevitável nos sistemas de transporte, moldando o futuro da mobilidade urbana e rodoviária em escala global. Estima-se que mais de 92% dos novos veículos produzidos nos Estados Unidos já possuam automação de nível 1 ou 2, permitindo o controle automatizado de velocidade e mudanças de faixa de forma autônoma (Biondi, 2023). Na China, prevê-se que 40% de toda a frota de veículos seja automatizada até 2040, destacando o papel central da automação na modernização dos transportes (Pizzuto et al., 2019). A automação de veículos não está apenas transformando a forma como os carros são conduzidos, mas também redefinindo o papel dos veículos elétricos em um ecossistema de transporte cada vez mais conectado e eficiente. Além das tecnologias de automação, a conectividade veicular (CV) tem sido introduzida para permitir que os veículos se comuniquem entre si, com outros usuários das vias e com a infraestrutura urbana, promovendo um desempenho mais eficiente e seguro nos sistemas de transporte. A combinação de automação e conectividade – representada pelos veículos conectados e automatizados (CAV) – é vista como um divisor de águas para a mobilidade elétrica. Em paralelo, a eletrificação dos sistemas de transporte urbano tornou-se um consenso entre as principais economias mundiais. A China, por exemplo, aumentou drasticamente a participação de ônibus elétricos na frota urbana de 4% para 56% nos últimos cinco anos. A União Europeia estabeleceu a meta de 35% de veículos zero emissão até 2030, enquanto os Estados Unidos aprovaram um pacote de infraestrutura de 1,2 trilhão de dólares com foco na eletrificação dos transportes. A convergência dessas três grandes tendências – automação, 302

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12. A eletrificação do transporte público no Brasil: como os “vendedores de ilusão” atrasaram o progresso

Miguel Ângelo Pricinote Gabriela Cândida Pereira de Queluz

12.1 Introdução A preocupação com o aquecimento global e a busca por fontes de energia mais limpas têm ganhado cada vez mais espaço nos debates públicos, e na mobilidade urbana não é diferente. Em relação às emissões totais de GEE, o Brasil encontra-se na sexta posição no ranking mundial, responsável por 3,1% de todas as emissões globais, segundo dados apresentados para o ano de 2021 pelo Climate Watch. No ano de 2023, foi emitido no Brasil um total de 2,3 GtCO2eq. Já os ônibus (urbanos, rodoviários e de fretamento) representam somente 0,8% do total de emissões (19,3 MtCO2eq), que apresentam os dados publicados pelo SEEG para o ano de 2023 (NTU, 2024). Em acordo com a tendência global de reduzir o consumo de combustíveis fósseis e as emissões de GEE, Goiás avançou nesse tema com a implementação da Lei nº 22.66/2024, que institui a Política Estadual de Combustíveis. A Lei reforça a necessidade de adotar alternativas mais sustentáveis, como o uso de biocombustíveis, preferencialmente de produção local e ao incentivo à eletromobilidade em Goiás, alinhando o Estado às iniciativas de descarbonização que já estão em curso em diversas partes do mundo. A eletrificação das frotas de ônibus coletivos no Brasil representa uma transformação significativa no transporte público urbano, trazendo consigo uma série de impactos ambientais positivos. Diversas cidades brasileiras já iniciaram a incorporação de ônibus elétricos em suas frotas, com planos ambiciosos para expansão até 2030.

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A revolução da mobilidade sustentável

Atualmente, São Paulo conta com 428 ônibus elétricos em sua frota, enquanto Goiânia possui 14 veículos da fabricante BYD e Curitiba opera com um total de 7 ônibus elétricos. A eletrificação da frota de ônibus coletivo no Brasil representa um avanço significativo para a mobilidade sustentável, trazendo inúmeros benefícios ambientais. A principal vantagem dessa transição é a redução das emissões de GEE, uma vez que os ônibus elétricos não liberam dióxido de carbono (CO₂) durante a operação. Isso contribui diretamente para o combate ao aquecimento global e para o cumprimento das metas climáticas estabelecidas no Acordo de Paris e reforçados na COP 29. Além disso, a substituição dos ônibus movidos a diesel por veículos elétricos melhora consideravelmente a qualidade do ar nas cidades. A eliminação de poluentes como óxidos de nitrogênio (NOₓ) e material particulado (MP) reduz a incidência de doenças respiratórias e cardiovasculares, beneficiando especialmente crianças, idosos e pessoas com problemas pulmonares. A redução da poluição atmosférica também protege os ecossistemas urbanos e rurais, ajudando a preservar a biodiversidade. Outro impacto positivo é a diminuição da poluição sonora. Diferentemente dos ônibus movidos a diesel, os elétricos operam de forma silenciosa, melhorando o bem-estar dos usuários do transporte coletivo, da população no entorno, especialmente em áreas densamente povoadas. Além disso, esses veículos apresentam maior eficiência energética, convertendo uma parcela maior da energia consumida em movimento, o que reduz o desperdício e favorece um uso mais sustentável dos recursos naturais. Com a diminuição da demanda por diesel, há menor dependência de combustíveis fósseis, o que ajuda a mitigar os impactos da extração, refino e transporte desses produtos. Dessa forma, a transição para ônibus elétricos não apenas melhora a qualidade ambiental das cidades, mas também promove uma mobilidade mais eficiente e sustentável. Com menos poluição do ar e menos poluição sonora, menor consumo energético e a possibilidade de abastecimento com energias renováveis, a eletrificação das frotas representa um passo fundamental para um futuro mais limpo e saudável. A crescente popularidade dos carros elétricos, impulsionada por metas de descarbonização e incentivos governamentais, coloca em evidência um dilema energético e ambiental complexo. A eletrificação do transporte é vista como uma solução crucial para reduzir as emissões de GEE, mas levanta questionamentos 324

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13. Linhas de fomento e políticas públicas em prol do ecossistema da eletromobilidade no Brasil

Rafael Augusto Seixas Reis de Paula Janayna Bhering Cardoso

13.1 Introdução O desenvolvimento de soluções tecnológicas e de novos produtos e serviços relacionados à eletromobilidade demanda ações integradas, sob a perspectiva de ecossistema, envolvendo uma rede de atores públicos e privados que precisam, por exemplo, atuar de forma cooperativa. Um bom exemplo sobre essa demanda é facilmente observado em qualquer um dos quatro anuários1 produzidos pela Plataforma Nacional de Mobilidade Elétrica (PNME). Em todos os anuários fica claro que só ocorrerá a ampliação da infraestrutura de recarga no Brasil, caso existam esforços conjuntos entre governo, empresas privadas (das grandes empresas já estabelecidas, até as novas entrantes e as startups), instituições de pesquisa, associações, agências de fomento, dentre outros atores. Com essa expansão, a consequente ampliação na adoção dos veículos leves (sejam eles os híbridos ou os 100% elétricos (Battery Electric Vehicle – BEV) e a ampliação da oferta de veículos pesados elétricos. Vale ainda destacar os esforços recentes para integrar essa infraestrutura ao Sistema Nacional de Energia. O governo brasileiro tem promovido parcerias público-privadas para a instalação de pontos de recarga em rodovias federais e no setor urbano, com foco na integração da mobilidade elétrica aos centros urbanos e na possibilidade de recarga em locais estratégicos, como shoppings e 1

Para maiores informações sobre os anuários publicados pela PNME, acesse: https:// pnme.org.br/home/biblioteca/

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estacionamentos privados. Além disso, a implementação de sistemas de recarga rápida e ultrarrápida também está em foco, com iniciativas locais voltadas para otimizar o tempo de recarga e aumentar a acessibilidade. Nesse sentido, há um papel contínuo e sistemático a ser exercido pelo Estado, entendido aqui de forma mais ampla, como o ator responsável pela implementação de políticas públicas em todas as suas esferas (federal, estadual e municipal). Esse papel alinha-se ao conceito do Estado Empreendedor (Mazzucato, 2014), enquanto Estado que assume riscos, além de suas inúmeras outras tarefas rotineiras. Em termos práticos, o Estado exerce um papel não de interventor na economia, mas de catalisador de novos mercados, passando a ser o principal investidor e tomador de risco por meio de investimentos e políticas orientados por missões (Mazzucato, 2022). Em complemento, na linha defendida por Nemet (2008), o Estado passa a ser um agente indutor de políticas públicas de demanda (demand pull), que visam impulsionar o mercado de novas tecnologias e proteger contra a concorrência, e também de oferta (technology push), que busca reduzir o custo da inovação e estimular a pesquisa e desenvolvimento (P&D). Assim sendo, ao Estado Empreendedor, como apontado por Mendes, Chaves e Portella (2024), cabe buscar coerência interna entre as políticas públicas de demand pull e de technology push. Ainda segundo tais autores, a integração harmoniosa dessas políticas cria um ambiente de segurança jurídica, essencial para que os atores de mercado possam planejar e investir a longo prazo. A segurança jurídica reduz incertezas e riscos, incentivando as empresas a inovarem e os consumidores a adotarem novas tecnologias. Sob essa ótica, as políticas públicas surgem como elementos norteadores fundamentais, orientando a alocação de recursos e investimentos e proporcionando previsibilidade para os agentes de mercado. Não se pode, entretanto, analisar políticas públicas sob um único olhar, sob pena de sofrer de miopia ou incapacidade de se enxergar o todo. Um exemplo é sobre o imposto de importação no Brasil em relação aos veículos elétricos. A partir de janeiro de 2024, os veículos leves, 100% elétricos, híbridos e híbridos plug-in vindos do exterior têm sido gradualmente tributados pelo imposto de importação. Tal imposto prevê que se pode chegar a uma alíquota de 35% no ano de 2026.2 A ideia por trás dessa taxação é compreensível, pois visa desenvolver a cadeia automotiva nacional, acelerar o processo de descarbonização da frota brasileira e contribuir para o projeto de neoindustrialização do país.

https://www.gov.br/mdic/pt-br/assuntos/noticias/2023/novembro/imposto-de-importacao-para-veiculos-eletrificados-sera-retomado-em-janeiro-de-2024

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14. Oportunidades e desafios da eletromobilidade no Brasil e em países emergentes

Sérgio Roberto Knorr Velho

14.1 Introdução A eletromobilidade (EM) tem sido amplamente reconhecida como um dos principais caminhos para a transição energética e a descarbonização do setor de transportes. A crescente digitalização e conectividade dos veículos elétricos (VE) aumentam ainda mais os seus benefícios, tornando-os mais eficientes, silenciosos e confortáveis do que os veículos movidos a motores de combustão interna (MCI) (Cooper et al., 2019; Helmers; Marx, 2012). Além disso, a adoção em larga escala de VE pode gerar impactos positivos na saúde pública ao reduzir a poluição atmosférica e sonora (Boudet, 2019). Nos países emergentes, a transição para a eletromobilidade enfrenta uma série de desafios, desde a necessidade de infraestrutura adequada até a adoção por parte dos consumidores. Estudos recentes indicam que, na China, incentivos financeiros e características ambientais têm impacto limitado na decisão de compra de VE, enquanto o privilégio nas estradas exerce um papel significativo (Hu et al., 2023). Fatores psicossociais e o histórico de posse familiar de VE também influenciam a eficácia das políticas governamentais (Xue et al., 2023). Na Índia, por sua vez, o comportamento do consumidor é afetado por normas subjetivas e pessoais, incluindo preocupações ambientais e tendências de comportamento coletivo (Deka et al., 2023; Srivastava; Gautam; Sharma, 2023). Diante desse contexto, este capítulo busca explorar as oportunidades e os desafios da eletromobilidade no Brasil e em outros países emergentes.

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A revolução da mobilidade sustentável

São discutidos aspectos técnicos, econômicos, regulatórios e comportamentais, bem como o papel do Estado na formulação de estratégias de longo prazo para fomentar a adoção de VE.

14.2 Benefícios da eletromobilidade A transição para a eletromobilidade traz uma série de vantagens, tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico e social: •

Redução de emissões de Gases de Efeito Estufa (GEE): a adoção de VE pode desempenhar um papel crucial na redução das emissões de GEE, ajudando o Brasil a cumprir suas Contribuições Nacionalmente Determinadas (NDC) no Acordo de Paris. A substituição dos veículos movidos a combustíveis fósseis por VE diminui significativamente a liberação de dióxido de carbono (CO2) e outros poluentes, contribuindo para a mitigação das mudanças climáticas.

•

Menor poluição sonora e atmosférica: os VE são notoriamente mais silenciosos do que os veículos com MCI, o que resulta em uma redução substancial da poluição sonora, especialmente em áreas urbanas densamente povoadas. Além disso, a ausência de emissões diretas de escapamento dos VE contribui para uma diminuição das partículas finas e outros poluentes atmosféricos, melhorando a qualidade do ar e, consequentemente, a saúde pública.

•

Eficiência energética superior: VE são mais eficientes na conversão de energia em movimento em comparação com MCI. Enquanto um motor de combustão interna típico pode converter apenas cerca de 20-30% da energia do combustível em movimento útil, um motor elétrico pode alcançar uma eficiência de 85-90%. Isso não só diminui os custos operacionais ao longo do tempo, mas também reduz a dependência de combustíveis fósseis, promovendo uma maior sustentabilidade energética.

•

Fomento à inovação e à economia verde: a transição ecológica para a EM pode estimular o desenvolvimento da indústria nacional, especialmente nos setores de tecnologia e manufatura de baterias, motores elétricos e componentes eletrônicos. Esse movimento pode gerar novas oportunidades de emprego, promover a pesquisa e o desenvolvimento (P&D) e posicionar o Brasil como um líder na economia verde.

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Organizador Sérgio Roberto Knorr Velho Autores

KNORR VELHO - Capa - A revolução silenciosa da mobilidade sustentável.indd Todas as páginas

Artur Santana Guedes Vanderlinde

Paulo R. G. Kurka

Erwin Karl Franieck

Bruno Luiz Pereira

Rafael Augusto Seixas Reis de Paula

Evandro Leonardo Silva Teixeira

Edgar Barassa

Robson Ferreira da Cruz

Gabriela Queluz

Flavia L. Consoni

Sanderson Barbalho

Kelly Cardoso

Janayna Bhering Cardoso

Tárcio Barros

Ricardo Y. Takahira

Ludmila C. A. Silva

Jony J. Eckert

Wanderlei Marinho da Silva

Marcelo V. de Paula

Valério M. Marochi

Miguel Angelo Pricinote

Márcio Có

Zeno Luiz Iensen Nadal

Maria de Fátima N. C. Rosolem

Raul Beck (in memoriam)

A REVOLUÇÃO DA MOBILIDADE SUSTENTÁVEL

Knorr Velho

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29/04/2026 16:43:24