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REVISTA

SEMINÁRIO BRASILEIRO SOBRE TECNOLOGIAS PARA VEÍCULOS ELÉTRICOS 21 e 22 de junho de 2011 • Brasília | DF


QUEM PROCURA DESENVOLVIMENTO ENCONTRA O BNDES.

Usina Hidrelétrica de Tucuruí - Foto cedida pela Eletronorte

O BNDES está presente em todos os setores da economia brasileira, financiando iniciativas que contribuem para o desenvolvimento do país. Para o Banco, não existe projeto grande ou pequeno demais. Por isso, o BNDES apoia empreendimentos de todos os portes, em setores tão diversos como infraestrutura, indústria, exportação, cultura, inovação, meio ambiente, agricultura, comércio e ser viços. Este é o BNDES. Sempre trabalhando pelo crescimento do país, pela geração de empregos e pela qualidade de vida de todos os brasileiros.

Ouvidoria: 0800 702 6307 www.bndes.gov.br


TEC-VE 2011

ÍNDICE

O TEC-VE 2011, ao levantar a discussão sobre as tecnologias mais relevantes para o sucesso e rápida expansão do uso dos veículos elétricos, presta notável contribuição à atividade da Associação Brasileira do Veículo Elétrico – ABVE. Com efeito, estão reunidos nesse evento fabricantes, projetistas, empresas de energia, atuais e potenciais usuários, jornalistas e demais interessados na difusão desse tipo de acionamento veicular. Nesse empreendimento, a ABVE conta com a parceria do Instituto Besc de Humanidades e Economia, organização dedicada à produção de encontros internacionais e mobilização dos vetores institucionais públicos e privados nos segmentos produtivos, econômicos, culturais e científicos do País e do continente. Após dois séculos de uso crescente de combustíveis fósseis, percebe-se que essa maneira de acionar a economia mundial é limitada, quer pelo custo crescente da obtenção dos combustíveis, quer pela limitação ambiental à sua utilização, visto que seus efluentes contribuem significativamente para o aquecimento global, além de causarem graves prejuízos à saúde das populações urbanas. Daí os esforços para aumentar a eficiência do uso da energia e a obtenção de energia a partir de fontes renováveis. Assim é que os veículos elétricos, tão difundidos no início do século passado, voltaram a ser objeto da atenção de governos, fabricantes e usuários, graças à sua eficiência, baixo nível de emissões e renovadas perspectivas de desempenho proporcionadas pelo desenvolvimento tecnológico de seus componentes essenciais, como sistemas de acumulação de energia elétrica, eletrônica de potência, bem como da infraestrutura de suprimento. Vislumbrando um futuro no qual os veículos elétricos venham a ter um papel destacado, a ABVE e o Instituto BESC entendem que o TEC-VE 2011 contribuirá para que o objetivo seja logo alcançado, ao ensejarem a interação dos diversos agentes cuja contribuição será essencial para o desenvolvimento desse processo.

7 SUSTENTABILIDADE: ESTRATÉGIA IMPLEMENTADA 11 A REALIDADE DOS CARROS ELÉTRICOS 16 SUSTENTABILIDADE NOS CORREIOS 20 CARRO ELÉTRICO: O FUTURO DA MOBILIDADE COM EMISSÃO ZERO 24 A INDÚSTRIA NAVAL BRASILEIRA 27 20KVA/LITRO 30 ROAD MAP 52 CARRO ELÉTRICO: MAIS DO QUE UM MEIO DE TRANSPORTE


INFRASTRUCTURE FOR GROWTH

Niobium ENERGY EFFICIENCY

ENVIRONMENTAL PROTECTION

NIOBIUM Technology for today’s challenges www.cbmm.com.br

TEC-VE 2011

Sustentabilidade: estratégia implementada Sustentabilidade como estratégia de negócios: implementar essa decisão na organização requer um longo e desafiador caminho a percorrer. Na Iveco, essa mudança tomou formas em 2007, com a criação do seu Programa de Sustentabilidade, o Próximo Passo. Hoje a sustentabilidade é integrada à estratégia de negócio da empresa, além de ser um dos pilares de sustentação da marca. Para chegar a esse ponto, foi preciso muito envolvimento, estudo e exploração do tema para extrapolar as barreiras entre o falar e o fazer. A Iveco passou a trabalhar a sustentabilidade incorporando-a a sua cultura corporativa, incluindo o tema no dia a dia com foco nos pilares econômico, social e ambiental. A empresa está um passo à frente no desenvolvimento e na aplicação de tecnologias voltadas para o uso de combustíveis limpos ou renováveis no mundo. A Iveco foi a primeira montadora do Brasil a receber o selo por autorizar oficialmente o uso da mistura de 5% de biodiesel, e a apresentar um veículo movido à energia 100% limpa e renovável, o Daily Elétrico, em parceria com a Itaipu Binacional, o que colocou as duas empresas como pioneiras do transporte de carga com emissão zero de poluentes do mercado latino-americano. Durante a Fenatran 2009, foi apresentado um protótipo do Iveco EuroCargo movido a gás natural veicular, tecnologia em que a Iveco é líder mundial, além de motores com alto nível de tecnologia em prol da sustentabilidade. Em maio de 2011, foi a vez do protótipo do Iveco Trakker Bi-Fuel, dotado de nova tecnologia que permite redução no consumo do óleo diesel pela adoção do etanol, ao mesmo tempo em que eleva o ganho econômico dos operadores do setor canavieiro. O Trakker Bi-Fuel garante economia no custo de combustível por quilômetro rodado, uma novidade entre todas as tecnologias de combustíveis alternativos para caminhões. A Iveco hoje tem orgulho em afirmar que é líder no uso de combustíveis renováveis – Biodiesel e Bio Gás e no desenvolvimento de produtos com baixo consumo de combustível, menor emissão de poluentes e combustíveis alternativos. A Iveco acredita no seu potencial que a leva a cada dia a ser protagonista do transporte sustentável no Brasil. Muito mais do que fazer e comunicar, a Iveco tem um trabalho consciente de educar seus stakeholders sobre a importância da sustentabilidade. No âmbito social, a montadora desenvolve ações em prol da comunidade Cidade de Deus, localizada próxima à fábrica, através de projetos sociais, de preservação ambiental e de geração de renda, como treinamento de gestão e empreendedorismo, gincanas ambientais e oficinas culturais. Será inaugurada, nos próximos meses, uma sede do Próximo Passo no bairro, que terá uma marcenaria ecológica e viveiro de mudas, abrindo oportunidades de emprego e qualificação para os moradores da Cidade de Deus. Em consonância com essas ações, o Complexo Industrial Integrado da Iveco, em Sete Lagoas (MG), também é embasado em conceitos sustentáveis e na tecnologia ambiental. A fábrica da Iveco recicla hoje 93% de todo o resíduo sólido gerado em sua fábrica de caminhões. O processo de reciclagem dos produtos é feito na Ilha Ecológica, que foi inaugurada junto com a fábrica, em 2000, com o objetivo de destinar corretamente os resíduos gerados no processo produtivo, sejam eles sólidos, líquidos ou gasosos. Em novembro de 2010, a Iveco conquistou a certificação ISO 14001, que estabelece normas de gerenciamento da área ambiental, reforçando o engajamento da montadora com a preservação ambiental.

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i-MiEV

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A realidade dos carros elétricos chega ao Brasil com o Mitsubishi Veículo elétrico, que não emite ruídos nem poluentes, pode ser recarregado em uma tomada convencional, além de ter autonomia de até 160 quilômetros Para quem ainda não acredita que o futuro já chegou, basta dar uma volta no i-MiEV, primeiro veículo totalmente elétrico produzido em série no mundo por uma grande montadora e que une a tecnologia de ponta da indústria automobilística mundial à preocupação ambiental. Produzido no Japão desde 2009 pela Mitsubishi Motors, o veículo já é vendido no varejo desde o início de 2010, sendo que ainda este ano passará a ser comercializado na Europa. No Brasil, o carro já pode ser visto exposto em alguns grandes Centros ou pelas ruas de São Paulo em sua fase de testes, o que ajuda a conscientizar a sociedade sobre sua importância como uma realidade às mãos dos brasileiros. Tendo como um de seus grandes diferenciais o motor elétrico, que apresenta uma potência máxima de 47kW (64 cv) e conta com torque de 180 Nm a partir de 01 RPM, o i-MiEV pode atingir até 130 km/h, com a vantagem de não emitir ruído ou gases poluentes, característicos dos motores a combustão. Além disso, o carro elétrico da Mitsubishi tem autonomia de até 160 quilômetros. O ganho ambiental do i-MiEV decorre do fato que seu motor não precisar queimar nenhum tipo de combustível para gerar energia mecânica. Ao invés disso, utiliza energia elétrica contida em um conjunto de baterias de lítio, estrategicamente posicionadas abaixo do assoalho, que fornecem tensão de corrente contínua de 330 Volts. Ao todo, são 88 células de lithium-ion conectadas em série, tendo cada uma delas 3,75 V e 50 ah.

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O i-MiEV é um veículo inteligente, que busca a todo momento trabalhar com a máxima eficiência. Além de gerar energia para movimentar o veículo, seu motor também funciona como um gerador que, durante as reduções de velocidade, capta a energia cinética do veículo através das rodas e a transforma em energia elétrica para recarregar a bateria, orientado por três modos da alavanca de câmbio: Drive, Economy e Brake.

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�Desempenho com total economia

Na posição Drive todo o torque está disponível ao usuário e o nível de regeneração de energia é o menor possível para manter o conforto durante a condução do veículo. Na posição Economy o torque se torna restrito e a regeneração da bateria é média, visando economia de energia, enquanto na posição Brake o torque e a regeneração da bateria chegam ao máximo, sendo esta posição da alavanca ideal para uso em descida de serra, o que economiza os freios convencionais do veículo e aproveita ao máximo a energia cinética para recarregar a bateria.

�Conforto e Segurança O i-MiEV vem com um moderno sistema multimídia Power Touch que conta com itens como tela touch screen de 7” com entrada para CD / DVD player e USB, conexão com iPod, MP3, sistema Bluetooth estéreo com viva-voz integrado e rádio AM / FM todos integrados em um único sistema. O veículo conta ainda com porta-objetos, controles keyless de última geração (aproximação), direção elétrica, ar condicionado eletrônico, aquecedor de cabine, retrovisores e vidros elétricos.

�Combustível do futuro O i-MiEV possui duas formas de recargas de baterias: de um lado fica o plug voltado para tomadas convencionais de 110v ou 220v; e do outro, há uma entrada especial para os quick chargers, centrais que podem estar distribuídas em centro comerciais, exigindo apenas 30 minutos para carregar 80% da bateria do veículo. No painel, além do velocímetro, odômetro, indicador de autonomia e de carga da bateria, o condutor pode acompanhar se o veículo esta consumindo ou armazenando energia em seu deslocamento.

Para garantir a segurança do condutor e dos passageiros, o veículo conta com freios ABS, controle de distribuição de frenagem (EBD), controle de tração (TCL), cintos com pré-tensionador e airbags duplo frontal, que quando acionados informam à unidade eletrônica principal (EV-ECU) a necessidade do desligamento automático da bateria de 330 V, priorizando a segurança dos usuários.

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Os Correios cumprem, há quase 350 anos, o importante papel de interligar o Brasil. Com sua rede de mais e 12 mil agências próprias e franqueadas e um contingente de mais de 107 mil empregados, a empresa está presente em todos os 5.565 municípios do País e constitui-se, em muitas localidades, na própria presença do Governo Federal. Como empresa pública consciente de sua importância social, os Correios buscam, em suas ações, cumprir as diretrizes do Governo Federal para o benefício da população brasileira. Uma das 13 diretrizes do governo do Brasil é a defesa do meio ambiente e a garantia de desenvolvimento sustentável, pela qual as empresas deverão levar em conta os critérios de proteção ambiental. Nesse sentido, a Sustentabilidade é hoje um dos valores que compõem a identidade corporativa dos Correios — a empresa

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busca sempre o equilíbrio entre os aspectos social, ambiental e econômico, para garantir a lucratividade respeitando as pessoas, a sociedade e o meio ambiente.

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Com capacidade para dois passageiros e 350 kg de carga, o veículo tem autonomia para rodar 120 quilômetros — a bateria leva cerca de oito horas para recarregar. Entre os benefícios apontados na avaliação preliminar estão a autonomia da bateria, a facilidade de condução, a baixa emissão de ruído e calor, além do alto torque do motor elétrico. Os resultados contribuem para a melhoria das condições de distribuição postal, com mais conforto para o empregado dos Correios e menor impacto para o meio ambiente.

A Sustentabilidade também permeia o Planejamento Estratégico da empresa. Os Correios desenvolvem hoje o projeto “Incorporação de tecnologia na frota da ECT de veículos movidos à energia alternativa”,alinhado à implementação do Sistema de Gestão Ambiental dos Correios (SGAC). O sistema tem como objetivo ampliar ações voltadas à preservação do meio ambiente, além de especificar normas e requisitos ambientais a serem praticados pela empresa para reduzir, eliminar ou mitigar os impactos identificados e considerados significativos, provenientes das atividades e operações decorrentes da oferta de produtos e serviços da ECT.

Tendo em vista o tamanho da frota de veículos dos Correios, dotada de motores a combustão, a empresa desenvolve pesquisa de novas tecnologias que possam ser adotadas para mitigar impactos ambientais. Uma delas é o teste em andamento na cidade de Campinas, em parceria com a CPFL (Companhia Paulista de Força e Luz), proprietária do veículo elétrico usado no teste — modelo ARIS, já homologado pelo Departamento Nacional de Trânsito (Denatran).

Fotos: Auxiliadora do Carmo/Correios

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A Sustentabilidade nos Correios

A experiência tem objetivo de identificar o comportamento, as vantagens e as desvantagens da utilização de veículos movidos à energia elétrica e o impacto ambiental gerado pelo setor de transporte em geral. Conforme os resultados dos testes, será possível analisar a extensão do desempenho do veículo e a viabilidade de aquisição de algumas unidades para compor frota com emissão zero de poluentes por parte dos Correios.

Durante o teste, foram registradas várias manifestações favoráveis de clientes e da população sobre a iniciativa da ECT de buscar soluções de transporte mais adequadas à preservação do meio ambiente. Iniciativas como essa são de extrema importância e assumem papel cada vez mais destacado no processo de modernização que os Correios vivenciam hoje. O fortalecimento da ECT, empresa pública que sempre mereceu a confiança da população, será direcionado por uma atuação social e ambiental responsável, de forma a contribuir com o desenvolvimento sustentável do País.

Iniciado em outubro de 2010 com a previsão de duração de seis meses, o teste terá o período prorrogado, devido aos bons resultados da avaliação preliminar. 17


eletrobras.com

Achou bonito? Espere ele chegar lá embaixo. Soltar balão pode causar incêndios, apagões, danos ao meio ambiente e outros prejuízos graves. Não pratique este crime.


O FUTURO DA MOBILIDADE COM EMISSÃO ZERO

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CARRO ELÉTRICO

senta a aplicabilidade do carro elétrico para grandes massas, já que a autonomia do Nissan LEAF corresponde à necessidade diária de 90% dos motoristas. Em menos de seis meses de mercado, o Nissan LEAF já conquistou três prêmios: Carro do Ano 2011, Top Safety 2011 e Carro do Ano Europeu. Vivemos hoje um momento fundamental para estabelecermos a era da mobilidade com emissão zero a todas as massas. Para torná-la real, a Nissan, juntamente com sua parceira de Aliança, Renault, está firmando parcerias com organizações, cidades e mais de 90 governos ao redor do mundo, incluindo a cidade de São Paulo. O objetivo é estudar o desenvolvimento de uma abrangente infra-estrutura de carregamento com investimentos públicos e privados, angariar incentivos e subsídios de governos locais, regionais e nacionais, além de promover uma educação pública sobre os benefícios individuais e sociais da mobilidade com emissão zero.

Yochio Ito* A aplicabilidade do carro elétrico já é real em países como Japão, Estados Unidos e em algumas regiões da Europa. Após décadas de pesquisas, a Nissan torna real este modelo de negócio com o lançamento, em 2010, do Nissan LEAF, o primeiro veículo 100% elétrico produzido em larga escala no mundo. O carro, inovador no conceito da engenharia, é também um importante e precursor avanço para uma nova era com mobilidade de zero emissão.

Nissan LEAF, primeiro veículo 100% elétrico produzido em larga escala no mundo

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_Sobre a Nissan do Brasil

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Um velho jargão ilustra o nascimento dos carros elétricos no Japão: “crises geram oportunidades”. Após a II Guerra Mundial, o governo japonês começou a incentivar as empresas a produzirem veículos elétricos para enfrentar a crise energética. Neste mesmo ano, o carro elétrico Tama foi criado pela Tokyo Electric Cars Company, uma das ancestrais da Prince Motor Co., Ltd., que posteriormente fundiu-se com a Nissan. Esse veículo utilizava baterias de chumbo-ácido, que geravam 3,3 kW de energia para atingir 35 km/h de velocidade máxima, com autonomia de 65 km.

a Sony Corporation, lançando posteriormente o Altra e o Hypermini. No ano 2000, a Nissan passou a desenvolver baterias compactas de íonlítio laminadas em conjunto com a NEC, substituindo a bateria cilíndrica usada até então. As novas baterias laminadas passaram a armazenar o dobro de energia no mesmo tamanho que as cilindricas. Foi a partir daí que o carro elétrico começou a ganhar força para a aplicabilidade com autonomia suficiente para as necessidades diárias da população. De 2005 a 2008 foram lançados quatro carros conceitos: Pivo e Pivo 2, Nissan Mixim e Nissan NUVU.

Em 1990 a Nissan optou por utilizar a bateria íonlítio e iniciou um processo de pesquisas intensas, lançando em 1995, o Praire - primeiro veículo elétrico com baterias de íon-lítio, em parceria com

Estas pesquisas foram fundamentais para chegarmos ao carro 100% elétrico, o Nissan LEAF, que além de não produzir emissões, tem autonomia de 160 quilômetros com uma única carga. Isso repre-

Presente no Brasil há 10 anos, a Nissan mantém um parque fabril em São José dos Pinhais (PR), onde produz atualmente a picape Frontier e os modelos da família do monovolume Livina - Livina, Grand Livina e X-Gear. Conta ainda com uma rede de 109 concessionárias presentes nos 26 Estados brasileiros e no Distrito Federal. A marca ainda oferece para o mercado brasileiro o Nissan Tiida, Tiida Sedan e o Nissan Sentra.

_Sobre a Nissan A Nissan Motor Co., Ltd., segunda maior empresa automotiva japonesa por volume, está situada na cidade de Yokohama e compõe a Aliança Renault-Nissan. Em 2010, operando globalmente com mais de 150 mil colaboradores, forneceu ao mercado mundial mais de 4 milhões de veículos. Com o compromisso de desenvolver produtos inovadores e para todos, a Nissan oferece uma vasta gama de veículos movidos a combustíveis eficientes e de baixa emissão, sob as marcas Nis-

san e Infiniti. Pioneira no conceito de mobilidade com zero emissão, a Nissan fez história ao lançar o Nissan LEAF, o primeiro veículo 100% elétrico desenvolvido para o mercado de massa, vencedor de vários reconhecimentos internacionais, como o prestigiado prêmio Carro Europeu do Ano 2011. Para mais informações sobre nossos produtos, serviços e o compromisso com a mobilidade sustentável, visite nosso website http://www.nissanglobal.com/EN.

*Yochio Ito é gerente de Engenharia da Nissan do Brasil - formou-se em Engenharia Mecânica pelo Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná (CEFET-PR).

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Valter Luiz Knihs

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xtremamente importante, o segmento recebe atenção constante da WEG, através da nossa capacidade de modernizar e inovar nossos produtos com soluções competitivas, eficientes, ecologicamente corretas e completas. Contamos hoje com uma equipe específica de engenharia com experiência internacional, dedicada a coordenação, projetos e ao desenvolvimento de produtos para o segmento naval. Além disso possuirmos expressivo número de certificações e um amplo relacionamento com as sociedades classificadoras.

soft starters e inversores de freqüência (inclusive para propulsão, com refrigeração a água e correção de harmônicos).

O pacote da solução WEG compõe se de serviços, engenharia, toda a parte elétrica e automação do navio. Incluem- se, entre outras soluções, a Dieselelétrica, que é o estado da arte na gestão da energia e propulsão a bordo de um navio. Esta solução inclui os propulsores com motores elétricos com rotação variável através de inversores de freqüência, substituindo o sistema mecânico de mudança de ângulo das pás da hélice propulsora e conferindo uma significativa economia de combustível com maior flexibilidade operacional. Esta flexibilidade de manobra permite giros de 360º sobre o próprio eixo da embarcação. É possível mudar de direção completamente, como um carro dando um “cavalo-de-pau” ou deslocar-se na lateral a 90°, bruscamente, sem fazer curva.

Uma rede redundante de comunicação troca dados com os diversos controladores da embarcação, colhendo informação de status de cada equipamento e executando comandos. A função de “hot back-up” destas redes garante a confiabilidade do sistema: no caso de uma falha no link de comunicação, o outro link assume automaticamente, de forma transparente, para o usuário. Uma única falha no sistema de comunicação não causará a perda de qualquer uma das funções do sistema de automação WEG.

A parte elétrica é composta por motores elétricos normais e/ ou refrigerados a água (propulsores), geradores, painéis (QEP – Quadro Elétrico Principal - e QEE – Quadro Elétrico de Emergência -, entre outros), partidas de todos os motores, transformadores, consoles e mesas de controle, computadores e controladores, componentes eletroeletrônicos, 24

O sistema de automação para navios, composto de computadores, monitores, redes de comunicação e software (certificados) é extremamente flexível e conta com interface amigável, o que permite ao usuário monitorar e controlar diversos equipamentos da embarcação com simples toques no computador.

O AMS (sistema de monitoração e alarmes) dá relatórios em tempo real do status de cada equipamento a bordo do navio. Também comunicando através de uma rede redundante, o usuário verifica os statuse alarmes na tela de cada um dos computadores espalhados pela embarcação ou através das interfaces locais. Impressoras registram o histórico destes alarmes para posterior análise. Válvulas, bombas, compressores e diversos outros

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A indústria naval brasileira ressurge como uma fênix abrindo suas asas de norte a sul do país graças a ações do governo, empresários e da Petrobras.

faces locais que garantem total confiabilidade do sistema. O gerenciamento de energia ainda pode operar de forma automática, partindo ou parando os grupos- geradores conforme a necessidade da embarcação, sincronizando-os e controlando a divisão de carga entre eles. A função de rejeição de carga garante que os geradores conectados ao barramento continuem alimentando as cargas essenciais da embarcação, evitando que sejam sobrecarregados por cargas menos importantes para operação. O PMS tem total controle sobre as máquinas diesel e geradores, monitorando e controlando cada um destes elementos de forma a garantir uma operação ótima e econômica, sem blackout.

equipamentos podem ser monitorados e controlados pelo Cargo (sistema de controle de carga). Tanques podem ser carregados e descarregados manual ou automaticamente, já que a monitoração das válvulas dá à tripulação o diagnóstico das condições operacionais. Níveis de tanques podem ser continuamente visualizados e controlados através de uma única tela das workstations. O hardware padronizado permite que os diversos sistemas de automação da embarcação, como PMS, AMS, Cargo e outros possam se comunicar entre si e garantem a necessidade de um único tipo de equipamento como reserva de todo o sistema de automação. A flexibilidade e modernidade da solução WEG, bem como os novos desenvolvimentos a caminho, permitem que se possa atender as mais diversas aplicações navais de forma competitiva, inovadora, confiável, economicamente viável e contribuir para o desenvolvimento sustentável. Atualmente mais de 30 embarcações já estão em operação no Brasil com sistemas WEG

A integração elétrica com automação resulta em 4 grandes módulos da solução: Supervisão (geral do navio com interface ao DP - sistema de posicionamento dinâmico do navio - e ao software de estabilidade), PMS, MAS e Cargo. Através do (Power Management System - sistema de gerenciamento de energia), o comandante do navio pode tanto dar a partida como parar qualquer grupo-gerador da embarcação a qualquer momento que desejar com um simples clique na tela do computador, ou mesmo através de inter25


S-in motion

20kVA/ litro

10kVA – 250kVA Alto volume de produção SEMIKRON apresenta o SKAI 2, o mais compacto sistema eletrônico de potência para veículos elétricos e híbridos, para uso na indústria agrícola, da construção civil, empilhadeira e qualquer tipo de veículo movido à bateria. De acordo com os dados do mercado, o sistema SKAI, com densidade de potência de 20kVA/litro oferece redução significativa nas dimensões quando comparado a outros produtos padrão disponíveis. Os sistemas são destinados a operar com tensões de alimentação entre 24V e 850V e com potências de saída entre 10kVA e 250kVA. As versões destes sistemas já estão sendo produzidas pela SEMIKRON em alto volume de produção.

Steel - Aço Saving weight - Redução de peso Saving costs - Redução de custos Sustentabilidade Segurança Serviço Strength - Rigidez Soluções

S-in motion é um novo conceito para montadoras que queiram criar veículos mais leves, seguros e ambientalmente sustentáveis para o século 21. O projeto mostra o comprometimento contínuo da ArcelorMittal com o setor automotivo, oferecendo um catálogo de peças e soluções em aço que possam ser usadas para a redução de peso dos veículos produzidos atualmente.

www.arcelormittal.com/automotive

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o

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O mais compacto sistema eletrônico de potência para veículos:

amanhã transformando o amanhã

www.arcelormittal.com/br rança salva

vidas Cinto de Segurança salva vidas

Os sistemas SKAI são desenvolvidos de acordo com as últimas normas automotivas e normas do sistema de qualificação, permitindo resposta rápida no atendimento ao mercado e baixo custo de desenvolvimento. Os sistemas são fornecidos em módulo padrão com MOSFETS de baixa tensão ou IGBTs de alta tensão, ou ainda, com topologia de inFoto: Sistema SKAI, o sistema de eletrônica de potência mais compacto para veículos versores simples, duplos e elétricos e híbridos com aplicações na indústria agrícola, construção civil, máquinas de múltiplos. Os sistemas SKAI movimentação de materiais e qualquer tipo de veículo movido à bateria. são também desenvolvidos para atender especificações individuais dos clientes. com as normas automotivas. SEMIKRON é um único fornecedor que abrange O sistema inversor com IGBT SKAI2 de alta tensão desde o estudo de viabilidade até a prova do conestá disponível em 600/1200V com refrigeração a ceito para o desenvolvimento do sistema ideal da água e foi otimizado para uso em aplicações como arquitetura, para simulações elétricas e mecânicas, as de carro totalmente elétrico, carros híbridos qualificação final e sistema completo de produção plug-in e ônibus elétricos. Este sistema foi conem série. Todos os módulos SKAI2 são totalmente struído com base nos módulos SEMIKRON SKiM93 qualificados usando análises como a de teste de IGBT, sinterizado, 100% solder-free, usa capacitores vida útil acelerado (HALT) e teste do ciclo de vida do de polipropileno no DC-link, driver, controle DSP de componente, com análise do modo e efeitos das falúltima geração, filtro EMC e sensores de corrente, has conduzidos a todos os pontos críticos do ciclo tensão e temperatura, em um módulo IP67. A codo projeto, para garantir que eles estão de acordo municação com o controle mestre do veículo é por

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meio de um barramento CAN. Estes sistemas são projetados para saídas de até 250kVA. O sistema inversor MOSFET SKAI2 simples ou duplo de baixa tensão está disponível em 50/100/150/200V com refrigeração a ar ou água. É usado principalmente em empilhadeiras e outras aplicações para movimentação de materiais. Estes sistemas são adequados para motores de até 55kVA. Eles incorporam muitos dos recursos do sistema baseado em IGBT e, portanto oferece benefícios para os clientes por usar o mesmo sistema para controle central, conexão I/O e a mesma estrutura de sistema. A terceira plataforma SKAI2 é um conjunto de conversores e inversores. Estes sistemas são montados em gabinetes IP67 com refrigeração à agua e se comunicam com o controlador mestre do veículo através de um barramento CAN. A interface possui I/Os analógico e digital para permitir a conexão de uma ampla variedade de sensores, como sensores de temperatura e outros. O sistema típico inclui conversor trifásico ativo de entrada de 40kVA, inversores trifásico de 20kVA e 10kVA, e um conversor DC/DC de 14V/300A ou 28V/165A. “20 anos de experiência no desenvolvimento de sistemas para veículos elétricos e híbridos para uso em empilhadeiras, ônibus, equipamentos agrícolas e maquinários, foram empregados no desenvolvimento dos módulos SKAI” disse Harald Jäger, responsável pela área de Sistemas “A área de Sistemas está na segunda geração de módulos SKAI. Nós oferecemos suporte local para clientes com alto volume de produção no mundo todo, providenciando uma interface com os setores de projeto, especificações e produção.”. O sistema SKAI é baseado na aprovada tecnologia SKiiP de contatos por pressão da SEMIKRON, que garante longa vida útil e alta capacidade de ciclagem térmica. Os sistemas e semicondutores de potência da SEMIKRON são fabricados em processo de produção high-tech e incluem testes funcionais no final da produção e, caso seja requerido, teste burnin em 100%, garantindo altíssimo grau de qualidade.

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Sobre SEMIKRON SEMIKRON é um fabricante líder internacional de semicondutores de potência. 2011 marca o 60° aniversário da empresa familiar de origem alemã que emprega 3600 pessoas no mundo e 500 no Brasil. O grupo possui 35 empresas e plantas de produção na África do Sul, Alemanha, Brasil, China, Coreia, Eslováquia, Estados Unidos, França, Índia e Itália, garantindo atendimento ao cliente rápido e competente. SEMIKRON é fornecedor de chips, semicondutores discretos, transistores, módulos de potência de diodos e tiristores, blocos de potência e sistemas para mercados como o de inversores industriais, energia eólica e solar, veículos elétricos e híbridos, indústria ferroviária e fontes de alimentação. Globalmente a tecnologia SEMIKRON potencia aproximadamente um em cada dois moinhos de vento. De acordo com um levantamento realizado pela BTM Consult ApS, a capacidade total de energia eólica instalada no mundo até 2009 foi de 122 GWh. 57 Gigawatt engloba semicondutores de energia da SEMIKRON.  A dedicação ao mercado de veículos elétricos e híbridos é evidente no desenvolvimento e produção de semicondutores de potência para este mercado, mas também na aquisição da maior parte da Compact Dynamics GmbH (empresa especialista em sistemas de controle inovadores), na joint venture com a drivetek (fornecedor de tecnologias de controle para aplicações específicas) e na aquisição total da VePOINT (desenvolvedor e produtor de inversores, conversores DC/DC e carregadores). SEMIKRON é a líder de mercado no segmento de módulos semicondutores de diodos e tiristores, desfrutando de 30% de participação no mercado mundial. (Fonte: Pesquisa IMS “O mercado global de semicondutores de potência 2010”) www.semikron. com   Assessoria de Imprensa: Janaina Monteiro Comunicação e Marketing SEMIKRON Semicondutores Ltda Av. Inocêncio Seráfico, 6300 – Aldeia Carapicuíba – SP – 06414-060 Tel: +55 11 4186 9937 Janaina.Monteiro@semikron.com

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Roteiro para Difusão de Veículos Elétricos no Brasil

RVE “Road Map” 16/05/2011

ÍNDICE 32 MOBILIDADE ELÉTRICA: PERSPECTIVAS 32 CONCEITUAÇÃO DE VEÍCULO ELÉTRICO 33 TIPOS DE VEÍCULOS 34 DIMENSÃO DOS VE 34 PORQUE VEÍCULOS ELÉTRICOS? 35 LIMITAÇÕES ATUAIS 38 INTERAÇÃO DOS VE COM O SETOR DE ENERGIA ELÉTRICA 38 PENETRAÇÃO NO MERCADO 40 PRODUÇÃO NACIONAL DE VEs 43 INICIATIVAS ESTRATÉGICAS EM CURSO 43 ROTAS TECNOLÓGICAS PARA A DIFUSÃO DOS VEs 45 RECOMENDAÇÕES


Com o presente documento, a ABVE visa levantar a discussão sobre as medidas necessárias à criação da oferta e à difusão do emprego de veículos elétricos (VE) de circulação rodoviária, no Brasil. Indica medidas de natureza tecnológica, institucional, fiscal, etc. que contribuirão para antecipar a utilização dos VE no país e aponta seus principais responsáveis e interessados. Por fim, sugere a precedência, senão a prioridade de entrada dos principais tipos de VE no mercado automotivo brasileiro.

_Mobilidade elétrica: perspectivas A difusão da mobilidade individual motorizada, viabilizada pelas economias de escala na produção dos veículos e pela disponibilidade de combustível barato, constituiu uma das principais características diferenciais do século XX. Embora no início desse século veículos dotados de acionamento elétrico ou a vapor também fossem comuns, a partir de sua segunda década o acionamento por motores a combustão interna, que consumia derivados de petróleo, passou a predominar, por proporcionar maior autonomia e facilidade de abastecimento. Há mais de um século a indústria automotiva constitui um dos principais fatores do dinamismo da maioria das economias desenvolvidas. O desenvolvimento urbano das sociedades modernas, ensejado pela mobilidade e a ela adaptado, tornou tanto o veículo individual quanto o de transporte coletivo e de cargas elementos essenciais para o bem estar e a produtividade dessas sociedades. Entretanto, os problemas ambientais decorrentes do crescente consumo de combustíveis, principalmente os fósseis, bem como a elevação seus preços, em particular o do petróleo, colocam em xeque a viabilidade da manutenção e, sobretudo, da expansão da mobilidade sobre pneus nas bases tecnológicas tradicionais, acionada apenas por motores de combustão interna. O acionamento elétrico, pela sua elevada eficiência e consequente redução de emissões, superior àquelas

que vêm sendo obtidas pelo aperfeiçoamento dos sistemas de tração convencionais, será indispensável para viabilizar o aumento do número de veículos e preservar a mobilidade da maioria das sociedades contemporâneas, a qual dificilmente poderá ser baseada apenas nos transportes de massa, em parte já eletrificados. A necessária substituição, ainda que parcial, do acionamento convencional pelo elétrico constituirá um processo mais lento do que outras transformações da indústria automotiva, pois envolve aspectos tecnológicos, energéticos, industriais e infraestruturais bem mais amplos e complexos do que as precedentes. Embora certa, sua evolução mais provável nas próximas décadas tem sido objeto das mais diversas estimativas, em virtude das incertezas que pesam sobre seus condicionantes tecnológicos, custos relativos de combustíveis e de energia elétrica, fatores institucionais, etc. A experiência recente constitui elemento básico para a formulação de qualquer hipótese sobre tal evolução. Os primeiros modelos comerciais de VE foram lançados no final do século XX respondendo, sobretudo, a incentivos governamentais, inicialmente dirigidos apenas para a redução das emissões urbanas e, mais recentemente, também visando a eficiência energética. Embora ainda contando, eventualmente, com estímulos governamentais, os VE vão se tornando uma realidade de mercado: as principais montadoras do mundo já oferecem diversos modelos. No anexo A apresentam-se informações sobre a penetração dos VE no mercado.

_Conceituação de veículo elétrico

Por definição são veículos auto-motores em que pelo menos uma roda é acionada por motor elétrico. 32

_Tipos de Veículos

Há diversos tipos de veículos elétricos, dependendo de como a energia elétrica é suprida:

.Veículo elétrico a bateria (VEB)

A energia elétrica é armazenada na bateria (e/ou capacitor), enquanto o veículo está estacionado e conectado a uma fonte externa, como a rede da concessionária local.

TEC-VE 2011

TEC-VE 2011

_Apresentação

.Veículo elétrico híbrido (VEH)

A energia elétrica é gerada a bordo, por um gerador acionado por motor de combustão interna (ou por célula a combustível, quando for competitiva). O VEH pode ser de dois tipos:

a ci tré le e d er

VE B; Tró lebus VE HP VE H

combus tível Tipos de V Es e ori gem da energ ia

_Híbrido Paralelo

O acionamento das rodas pode ser feito tanto pelo motor de combustão interna quanto por motor elétrico.

_Híbrido Serial

O motor de combustão interna aciona unicamente o gerador de energia elétrica. O acionamento das rodas é feito por motor elétrico.

_Híbrido Plug-in (VEHP)

Veículo híbrido (geralmente serial) em que a bateria pode ser alimentada tanto por uma fonte externa quanto pelo gerador de bordo.

.Veículo elétrico conectado à rede Elétrica (Trólebus)

O acionamento das rodas é feito por motor elétrico e a energia elétrica é suprida continuamente pela rede elétrica externa. Atualmente alguns desses veículos dispõem de baterias e capacitores com capacidade de armazenamento suficiente para cobrir pequenas distâncias.

A figura abaixo indica, esquematicamente, os principais elementos dos veículos híbridos, a bateria e plug-in acima descritos, bem como seu relacionamento funcional:

Veículo Elétrico a Bateria

+ BAT

Veículo Elétrico Híbrido ·

G

Veículo Elétrico Híbrido Plug-in

G

Freio Reg enerativo

+

M/G

BAT -

M/G

-

M/G

MC I

+

BAT

MC I

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As dificuldades tecnológicas do acionamento elétrico variam dependendo da dimensão e peso do veículo. Para a finalidade do presente texto são considerados três tipos.

Leves

Bicicletas, patinetes, scooters, triciclos, motocicletas, outras formas de mobilidade pessoal motorizada, veículos pequenos de entrega e translado de pessoas, empilhadeiras.

Médios

Automóveis, camionetes, furgões e vans até 3500 kg.

Pesados

Camionetes, furgões e vans acima de 3500 kg, ônibus, caminhões, trólebus. Inclui-se, também, veículos fora-de-estrada com destaque para os caminhões de mineração, empilhadeiras e equipamentos de logística.

_Porque veículos elétricos? _VE em geral • Elevada eficiência do motor elétrico, superior a 90%, enquanto que a do motor de combustão interna é de 25% a 35%, além de menores perdas de atrito na transmissão, do motor às rodas; • Frenagem regenerativa, que proporciona notável redução de consumo (o motor elétrico, operando como gerador, converte a energia cinética em elétrica, que é armazenada na bateria); • Redução do prejuízo da mobilidade para o meio ambiente pois, alem da redução do consumo de energia, a energia elétrica pode ser obtida a partir de qualquer fonte primária, inclusive de fontes renováveis.

_VEB • Emissões urbanas nulas; • Mesmo quando a energia elétrica que substitui derivados de petróleo que seriam utilizados para acionar os veículos é gerada em usinas termelétricas, as emissões geralmente são menores do que aquelas devidas ao consumo desses combustíveis, pois as eficiências das termelétricas são geralmente maiores do que as dos motores dos veículos: as comparações de emissões devidas a diferentes tecnologias devem considerar a totalidade das respectivas cadeias energéticas, das fontes primárias até às rodas (W2W).

_VEH e VEHP

_Limitações atuais _VE em geral • Pequena escala de produção dos componentes – custos iniciais maiores; • Resistência cultural às novidades; • Carga fiscal mais elevada na comercialização de componentes do veículo, bem como do próprio;

TEC-VE 2011

TEC-VE 2011

_Dimensão dos VE

• Falta de infra-estrutura de conexão às redes para suprimento de energia elétrica; • Falta de infra-estrutura de manutenção dos veículos. • A fabricação de baterias mais eficientes, como as de íons de lítio, e de outros componentes de VE, como os ímãs permanentes dos motores elétricos, requer quantidades apreciáveis de substâncias relativamente escassas, como o próprio lítio, neodímio, samário, lantânio, gálio etc.;

_VEB • Autonomia menor do que a dos veículos dotados de motor de combustão interna, decorrente das limitações da capacidade atual dos sistemas de acumulação (baterias e capacitores) por unidade de seu peso e volume; • Os preços e pesos atuais das baterias que proporcionem aos carros autonomias compatíveis com as necessidades da maioria dos usuários urbanos constituem parte significativa do custo total do veículo; • A duração das baterias, em número de ciclos de carga e descarga, está aumentando, mas este fator ainda é um limitador; • A reciclagem de algumas baterias mais eficientes, como as de íons de lítio, ainda constitui preocupação e depende, dentre outros fatores, de padronização de sua fabricação, a qual ainda está em franca evolução; • Poucos fabricantes possuem o know-how necessário à produção de baterias mais eficientes; • É necessário criar um grande número de pontos de suprimento, o que exige que se supere um potencial conflito de precedência: os investidores responsáveis pela criação dos pontos de suprimento relutarão em instalá-los enquanto a demanda for pequena e a falta desses pontos prejudicará a expansão da demanda. • O licenciamento de veículos a bateria precisa ser tão expedito quanto o de veículos convencionais, o que requer providências de ordem institucional (principalmente do DENATRAN) e informação aos responsáveis locais, em todo o pais.

_VEH • Custo de produção mais elevado; • Preconceito dos ambientalistas por ser um veículo de emissão não-nula.

• Motor de combustão interna opera no regime ótimo, reduzindo as emissões de particulados (diesel) e de CO (gasolina), principalmente; • Redução do consumo de combustível;

_Trólebus O trólebus moderno, com baterias a bordo que proporcionam autonomia para poder sair do percurso normal em caso de acidentes ou percorrer trechos onde a implantação da rede elétrica aérea seja inviável, constitui uma das soluções mais adequadas para grandes cidades como São Paulo, Rio de Janeiro, Brasília, etc. 34

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Veículos elétricos que podem ser abastecidos por fonte externa de energia elétrica (VEB e VEHP) e a rede elétrica ao qual venham a ser conectados formam um sistema constituído por: • Fabricantes, comercializadores e prestadores de serviços de assistência técnica e manutenção de VE; • O próprio veículo; • A interface entre o veículo e o fornecedor de energia, onde se efetua a medição do consumo de energia elétrica e por onde se podem estabelecer intercâmbios entre o veículo e a rede, inclusive mediante o aproveitaAs redes elétricas das concessionárias e seus prolongamentos nos edifícios residenciais, comerciais, estacionamentos e eletropostos, cujos investimentos poderão ser afetados pela demanda dos VE e cuja qualidade de serviços prestados aos consumidores será melhorada pela interação da rede com as baterias, que poderão prestar serviços ancilares.

quantitativa limitada àqueles de porte médio (carros e utilitários leves) dada a importância econômica dessa classe de veículos (anexo A). A análise divide os veículos em três tecnologias básicas: VEB, VEH e VEHP. As vendas mundiais, constituídas principalmente por VEH do tipo “paralelo”, cresceram à taxa anual de 50% na década passada. O gráfico seguinte indica como poderá evoluir a penetração dos carros híbridos “puros” e daqueles que são conectados à rede elétrica (VEB e VEHP) no Brasil, segundo hipótese formulada pela ABVE. A saturação da penetração (em valores percentuais) dos híbridos “puros” deve-se à melhoria do desempenho e redução de custo das baterias, que ensejará o aumento da participação dos híbridos plug-in e dos carros a bateria, provavelmente nessa ordem cronológica.

VE total

VEH

VEHP

TEC-VE 2011

TEC-VE 2011

_Interação dos VE com o setor de energia elétrica

VEB

_Ainda cabe considerar que:

• A interação do VE com seu fornecedor de energia é bem mais complexa do que a do veículo convencional com a rede de fornecedores do combustível que o aciona, inclusive porque no caso do VE o fluxo de energia pode ser bidirecional. • Embora não se vislumbrem limitações de capacidade de atendimento desse novo mercado de energia elétrica, em termos de geração e transmissão, posto que sua contribuição para o incremento da demanda global deverá ser gradual e tal que a expansão desses segmentos possa ser ajustada, serão necessários reforços em diversos pontos das redes de distribuição, além de milhares de pontos de conexão, junto às residências e outros locais de estacionamento. • Os procedimentos de conexão do VE à rede elétrica, de medição e cobrança do fornecimento, bem como a padronização de seus conectores deverão se estabelecidos de modo a permitir que um VE possa ser abastecido em qualquer localidade do país. • Será importante explorar a interação controlada entre as baterias e as redes elétricas, que contribuirá para a valorização das “redes inteligentes”, de grande interesse para o setor elétrico. • Enquanto o VE estiver ligado à rede, também poderá ceder energia de sua bateria e/ou de seu gerador para melhorar localmente a qualidade do serviço de eletricidade prestado pela concessionária local. Pode ter um efeito importante considerando a capacidade de acumulação das baterias dos veículos e que a maioria dos VE de uso individual fica estacionada acima de 90% do tempo. • Pontos de recarga rápida e/ou troca de baterias também deverão ser previstos e implantados.

_Penetração no mercado O acionamento elétrico já deixou de ser uma novidade pouco conhecida e avaliada. Doravante, as inovações e o aumento das escalas de produção deverão reduzir os custos dos veículos dotados desse acionamento. Para tanto também será importante que recebam tratamento fiscal semelhante ao dos veículos convencionais, senão mais favorável, dados as suas vantagens em relação aos últimos No Brasil, a população de VE ainda é pequena. Seu crescimento depende, inclusive, de políticas públicas que podem atrasar ou adiantar sua difusão, que certamente ocorrerá visto a inserção do país no mercado globalizado. Não obstante a incerteza quanto à velocidade dos diversos tipos de VE, foi feita uma análise 38

_Penetração dos VE no mercado automotivo (Brasil) O interesse pelos veículos elétricos depende de suas vantagens e desvantagens frente às demais opções de mobilidade. Atualmente, comparados com veículos convencionais similares, seu custo inicial é mais elevado mas seu custo de utilização é menor. Portanto, em termos econômicos, sua competitividade será proporcional à sua utilização. Os principais condicionantes de seu mercado são: • Aumento da oferta de transporte público, que pode reduzir a demanda de transporte individual, particularmente o de táxis, que constituem um importante nicho de mercado para os VE; • Restrições ambientais ao uso de veículos acionados por motores de combustão interna em determinadas áreas ou períodos, especialmente nos grandes centros urbanos, tendem a aumentar a atratividade dos VE; • Aumento dos preços dos combustíveis, tanto pelo aumento do preço do petróleo quanto em decorrência de imposição de taxas sobre emissões de CO2 e outros efluentes, também aumentam a atratividade dos VE por serem mais eficientes; 39


• Incentivos governamentais, como redução de taxas e concessão de subsídios diretos, que aumentem sua competitividade;

TEC-VE 2011

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• Aumento da autonomia decorrente de melhorias dos sistemas de acumulação (baterias e capacitores) no sentido de reduzir seu custo, peso e volume por kWh armazenado;

• Aumento da eficiência da frenagem regenerativa, com maior aproveitamento da energia inercial, hoje limitada a cerca de 30%; • Maior facilidade de carregamento das baterias, mediante ampla disponibilidade de pontos de recarga, inclusive de carga rápida e postos de troca de baterias; • Aprimoramento e barateamento dos sistemas de controle; • Incentivos para que a recarga das baterias seja feita nos horários de menor demanda nas redes de distribuição; • Desenvolvimento de redes inteligentes para a distribuição de energia elétrica e adaptação da legislação tarifária para aproveitar e valorizar a flexibilidade no consumo e o benefício proporcionados pelos VE à rede elétrica.

_Produção nacional de VE A produção de veículos elétricos no país, em escala significativa, dependerá de diversos fatores, por exemplo: • A disponibilidade e o custo dos componentes de maior conteúdo tecnológico, tais como baterias de grande capacidade de armazenamento, sistemas de controle e de frenagem regenerativa; • Política de nacionalização da produção, com maior ou menor importação de materiais e componentes estratégicos, cabendo notar que, pelo menos em sua fase inicial, a produção nacional de VE não dispensará a importação desses insumos; • Investimentos necessários para criar novas linhas de montagem e capacitar fornecedores de componentes bem como as redes de serviços pós-vendas; • Perspectivas de evolução da demanda e de apoio governamental, mediante financiamentos e tratamento fiscal pelo menos semelhante ao dispensado aos veículos convencionais; • Decisão estratégica do governo brasileiro de manter a atual participação da produção local de veículos no cenário mundial, onde a penetração dos VE é crescente; • A transformação do parque industrial automotivo para produção de veículos elétricos constitui uma quebra do atual paradigma e carece de apoio governamental e financeiro em sua fase inicial, bem como de planejamento, para que os investimentos sejam coerentes e coordenados. • As condições podem variar muito dependendo da dimensão do veículo elétrico. A Tabela a seguir apresenta um resumo das possibilidades em análise.

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_Tabela I

Diversas entidades, governamentais e não governamentais, têm atuado no sentido de divulgar as vantagens e viabilizar a criação do mercado de VE: LEVES

VEB

MÉDIOS

- Compatível com o uso de baterias chumbo-ácido (mais baratas, alta disponibilidade)

- Carros

- Mercado potencial grande - Reduz emissões urbanas, hoje

- Preços elevados. Bateria até 50% do custo inicial

- Já há mais de uma dezena de fabricantes

- Montadoras buscam países que subsidiem como está China, Israel,

- O DENATRAN estuda nova regulamentação

- DENATRAN deverá regulamentar o licenciamento de carros convertidos em VE

- Mercado super-desenvolvido na China (20 milhões/ano). Difícil concorrer

- Diversos modelos urbanos passeio pequenos, autonomias até 150 km

PESADOS - Caminhões urbanos com circuitos bem definidos: entrega, coleta de lixo, etc. - Empilhadeiras e equipamentos de logística- Rebocadores e ônibus de aeroportos;

- Conviria que fossem otimizados para usar etanol (motor alta compressão); - Seria o carro “mais verde” do mundo;

V E H Série

- Pouco provável devido à duplicação do acionamento - Os primeiros modelos eram adaptados de padrões militares

- Tecnologia integra tecnologias dominadas: gerador estacionário, baterias chumbo-ácido , motor síncrono e controles; - Mais fácil de desenvolver e aplicar tecnologia brasileira pois estes veículos são feitos sob encomenda; - Brasil é um grande fabricante e exportador de ônibus. - Há fabricação regular de ônibus e protótipos já foram montados; - Tecnologia recomendada para veículos que têm circulação padrão como ônibus e entregas urbanas - Forma mais simples para substituir motores ciclo diesel por ciclo Otto (etanol ou gás natural no lugar de diesel)

VEHP

Trólebus

- O mesmo do VEH série

• Instituto Nacional de Altos Estudos – INAE: está promovendo estudos sobre VE, com ênfase na sua produção no país, contando com apoio da ABVE e envolvendo a ANFAVEA; • INEE/ABVE: desde 2003 realizam seminários e exposições sobre VE, em várias cidades do país, para divulgar as oportunidades de negócios nesse setor e as vantagens de utilização dos VE;

• MICHELIN: promoveu o Challenge Bibendum, evento voltado para a divulgação das tecnologias automotivas e que dedicou especial ênfase aos VE, realizado em maio/junho de 2010 no Rio de Janeiro.

- Sistemas de troca de bateria em vários países (Better Place, etc)

- Fabricação no Brasil possível: decisão nas matrizes das montadoras;

• Secretaria de Política Econômica do Ministério da Fazenda: elaborou estudo sobre mobilidade ambientalmente limpa, com ênfase nos VE;

• DENATRAN: criou, em abril de 2010, categoria de veículos específica para aqueles que foram ou venham a ser convertidos, passando a ser acionados por motor elétrico, viabilizando seu licenciamento.

- Estratégia Brasil: importação X importação peças + montagem Brasil V E H P a ralelo

• BNDES – tem há algum tempo linhas de crédito para ônibus elétricos e para equipamentos energeticamente eficientes (PROESCO) que poderiam ser usadas para financiar veículos elétricos e realizou, em maio de 2010, seminário sobre VE e sua produção;

TEC-VE 2011

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_Iniciativas estratégicas em curso

- Pouco provável devido à quantidade de baterias requeridas - Há tecnologia no Brasil - Solução para diversos centros urbanos - Adoção de baterias e super-capacitores permitiria reduzir dependência da rede elétrica

_Rotas tecnológicas para a difusão dos VE Contexto

• O presente contexto da indústria automotiva e de seu mercado é de notável dinamismo, com ampla e diversificada atividade inovadora, em termos de controle do acionamento, sistemas de acumulação de energia, motores elétricos, suprimento de energia elétrica, com expectativas otimistas em relação à possibilidade de alcançar maior autonomia no modo elétrico e de reduzir os custos dos veículos e das baterias e capacitores; • Não se percebem ainda definições claras de rotas tecnológicas relevantes, pois a possibilidade das múltiplas inovações laboratorialmente comprovadas virem a ser comercializáveis tende a desestimular decisões de caráter industrial permanentes, face ao risco de obsolescência. • O Brasil constitui um dos maiores mercados automotivos mundiais, cuja demanda apresenta forte tendência a crescer de modo significativo. Assim, é natural que ainda na presente década, diversas montadoras aqui instaladas e que já produzem VE em suas matrizes, também venham a produzi-los no Brasil. A fase preliminar, de importação, mediante a qual se avaliará o interesse do mercado, já foi iniciada pela Ford e pela Mercedes Benz, com modelos híbridos. A Nissan e a Mitsubishi manifestam seu interesse em colocar no mercado seus veículos a bateria, e a Iveco está lançando um caminhão leve a bateria. Alem desses movimentos pioneiros, utilizam-se no Brasil, há mais de uma década, ônibus híbridos fabricados no país e a experiência em conversão de veículos convencionais em elétricos a bateria, liderada pela Itaipu Binacional, é relevante. • No Brasil há crescente motivação para reduzir a poluição urbana causada pelos motores de combustão interna, em especial dos veículos pesados, que queimam óleo diesel, o que remeterá para a utilização de VE, motivadas pela necessidade e vantagens sociais, aproveitando a experiência local já existente. • Note-se que veículos elétricos híbridos pesados, como os ônibus urbanos, podem ser acionados por motores de ciclo Otto, que utilizem etanol, o que reduzirá o consumo de óleo Diesel e as respectivas emissões, mais prejudiciais ao meio ambiente do que as do etanol. • Atualmente, no Brasil, o custo de energia elétrica por km rodado, para VE leves e médios, já é inferior ao custo de combustíveis por km rodado para os mesmos veículos, mesmo para as tarifas elétricas aplicadas a usuários residenciais e comerciais, sem qualquer subsídio ou vantagem tarifária ou fiscal.

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_Oportunidades e Desafios • Utilização e produção de VE: ensejam a produção de componentes, inclusive o aperfeiçoamento e a inovação na indústria nacional de baterias, capacitores e de sistemas de controle, a criação de postos de trabalho especializado na produção e manutenção dos VE, a criação de postos de recarga, etc. • Desafios tecnológicos, como aumentar a eficiência da frenagem regenerativa, reduzir as perdas de carregamento e descarga das baterias, aumentar a eficiência dos motores, estabelecer procedimentos de interação entre os VE e as redes elétricas de abastecimento que ampliem suas características “inteligentes” pelo aproveitamento de sinergias, estabelecer padrões para os carregadores e as tomadas destinados ao abastecimento dos VE, criação de pontos e postos de abastecimento ou troca de baterias.

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Ministério das Comunicações

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• Difusão dos postos de recarga das baterias: dependerá de sua evolução tecnológica, principalmente no tocante à possibilidade de recarga rápida. Em função da sua duração, será ou não possível criar postos semelhantes àqueles que vendem combustíveis; considera-se que a recarga rápida só poderá ser realizada em pontos especialmente equipados, pois exigem tensões e potências que não poderão, por enquanto, ser disponibilizadas em garagens residenciais. • Institucionais, como aperfeiçoar as atuais regras tarifárias de fornecimento de energia elétrica para desestimular o carregamento das baterias no horário de maior demanda, reconhecer os benefícios decorrentes da possibilidade de interromper temporariamente o carregamento e de utilizar a energia elétrica armazenada nas baterias, criar categorias específicas para VE, para fins de licenciamento e fiscais; • Financeiros: criar, independentemente de eventuais incentivos fiscais, condições de financiamento atraentes para os VE, tendo em conta que seu custo inicial é, por enquanto, relativamente elevado.

_Riscos • A obsolescência acelerada de veículos experimentais pode trazer para o Brasil tecnologias em fim de ciclo de produção, com aparência de modernidade e de interesse do país. • A dificuldade de substituir alguns componentes que venham a ter uma evolução mais rápida do que a esperada pode comprometer a utilidade de alguns veículos elétricos. • O desenvolvimento insuficiente da infra-estrutura de recarga prejudicar a utilização de VEB, principalmente.

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# Competitividade • Traduzir as vantagens ambientais e de redução da dependência de combustíveis fósseis em termos de vantagens financeiras para os VE, como redução de impostos e taxas, facilidades de financiamento para a aquisição de veículos, principalmente para aqueles de transportes urbanos. • Dado seu menor impacto no ambiente urbano, criar benefícios para a utilização dos VE, como vias e estacionamentos preferenciais, liberação de horários e locais de circulação. • Abordar as principais desvantagens atuais dos VE – custo inicial mais elevado e, no caso dos VEB, menor autonomia e elevado tempo de recarga – enfatizando a perspectiva de serem alcançados, nos próximos anos, progressos tecnológicos e ganhos de escala de produção, que deverão atenuá-las.

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• Avaliar as reais limitações da oferta de materiais pouco abundantes e/ou irregularmente distribuídos na natureza, cuja escassez ou preço possam afetar a produção dos VE, particularmente aqueles baseados

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• Direcionar a oferta de VE de forma compatível com suas características e com aquelas de seus usuários mais prováveis. No Brasil, a tecnologia mais promissora, no momento, é a híbrida, tanto para carros quanto para veículos pesados de uso urbano, dado que alia a redução de consumo e de emissões à elevada autonomia e que a maioria dos usuários privados só possui um carro, o que a torna um fator importante.

# Educação e informação • Divulgar informações sobre os VE, para que o público leigo não lhes atribua problemas inexistentes, como o perigo de choque elétrico, perigo de explosão das baterias, dificuldade de descarte das baterias, mostrando o alcance das limitações reais; • Esclarecer o público quanto ao modo de utilizar o VE e demonstrar que diferenças em relação ao veículo convencional não constituem desvantagem, sobretudo em seu conjunto; • Divulgar os benefícios decorrentes do uso dos VE em transportes públicos, em termos de redução de poluição ambiental e sonora, além do aumento de eficiência energética nesse segmento; • Evitar impedimentos à difusão do emprego dos VE esclarecendo o público em geral e sobretudo aqueles agentes que entendam que poderão ser prejudicados. Cabe ressaltar que essa difusão não se dará de forma súbita nem total: mostrar que embora diversas previsões apontem para a ocupação de importante parcela das vendas, este será um processo gradual. Tais esclarecimentos são importantes para produtores e distribuidores de combustíveis e fabricantes de veículos, particularmente aqueles que investiram recentemente em biocombustíveis e no acionamento Flex.

# Institucionais • É indispensável definir com clareza políticas para os VE, de modo a orientar a indústria automotiva, bem como os possíveis usuários e provedores de sistemas de recarga; visar, em particular, os fabricantes de componentes, como acumuladores de energia e sistemas de controle, além das montadoras e concessionárias de serviços de energia elétrica; • Sinalizar para a indústria local e para as matrizes das indústrias automotivas e de componentes que atuam no Brasil as prioridades do país no tocante à difusão dos VE, mediante medidas concretas, tais como fiscais, regulatórias, financeiras, destacando a política de produção local versus importação; • Esclarecer os formuladores de políticas e os formadores de opinião para propiciar uma percepção pública correta quanto à natureza, vantagens e limitações dos VE; • Capacitar entidades como o SEBRAE, escolas técnicas, universidades e centros de pesquisas para formarem recursos humanos necessários à produção e manutenção de VE; • Criar uma instituição de apoio técnico-econômico-institucional para a difusão da utilização de VE e estabelecer de um cronograma de implementação de medidas básicas, consignado em protocolo firmado pelo governo, pela indústria automotiva, seus distribuidores e demais agentes cuja atuação venha a ser necessária e beneficiada pela difusão do uso de VE.

# Modelos de negócios • Adotar práticas de marketing específicas para carros elétricos, baterias e postos de carregamento, pois aquelas tradicionais, empregadas para carros e combustíveis, podem não ser adequadas;

# Prioridades Na tentativa de sugerir quais tecnologias apresentam, não só no momento, mas também nos próximos anos, melhores condições de aceitação pelo mercado e pela sociedade, cabe observar o que vem ocorrendo nos paises onde a participação dos VE nas vendas automotivas seja mais significativa, apesar de tais comportamentos refletirem decisões tomadas há vários anos, quando as tecnologias dos VE não tinham alcançado o estágio atual. Por outro lado, as motivações que promoveram essas vendas são, essencialmente, as mesmas, eventualmente com alterações de ênfase, e valem para o Brasil: redução de emissões e de dependência de combustíveis fósseis, bem como desenvolvimento tecnológico e industrial.

TEC-VE 2011

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em tecnologias mais recentes e que proporcionam maiores eficiências, além de orientar as pesquisas tecnológicas no sentido de poder atenuá-las ou de vir a dispensar tais insumos.

Entende-se que, para a população brasileira, cada vez mais urbanizada e ocupando áreas de elevada densidade de tráfego, a prioridade seja a de utilizar veículos menos poluentes, especialmente aqueles de uso mais intensivo, como aqueles destinados a serviços públicos, particularmente ônibus e táxis, além de caminhões de uso urbano. Nesse sentido, a preferência imediata cairia sobre os VEH, em virtude de sua autonomia comparável e mesmo superior à dos seus similares convencionais. Outra opção, ambientalmente até mais favorável, embora mais onerosa em termos de investimento inicial, é a dos trólebus. Tratando-se de serviços públicos e de significativas reduções de emissões, poderá ser mais justificável prover subsídios para o emprego desses veículos do que para os demais. Quanto aos automóveis de passeio, que deverão constituir o maior mercado das montadoras e/ou importadores, é mais difícil sugerir prioridade para determinada categoria, embora a experiência internacional indique uma aparente preferência pelos VEH, dado o numero de unidades vendidas. Entretanto, deve-se levar em conta que só muito recentemente começam a ser oferecidos VEHP e VEB. A política mais segura, no momento, será viabilizar a oferta de uma quantidade mínima de VE, suficiente para que seus futuros provedores avaliem as preferências do mercado. Caberia ao governo assegurar, pelo menos, condições de neutralidade fiscal desses veículos e seus componentes essenciais em relação aos convencionais e estimular a criação de redes de suprimento para VEHP e VEB, o que envolverá as concessionárias de distribuição de energia elétrica, autoridades municipais, construtores e proprietários de estacionamentos, dentre outros. Vale aqui lembrar que sem a segurança de vir a dispor de pontos de recarga, adequadamente localizados, o mercado dos VEB será limitado. Cabe também atentar para o mercado dos chamados cicloelétricos, bicicletas e motonetas elétricas de até 4000 watts de potência, em franca expansão. Seria oportuno distinguir os modelos mais leves, equipados com motores de baixa potência e que possam circular nas ciclovias, diferenciando-os das motonetas e das motocicletas, que também deverão chegar brevemente ao mercado. É preciso ter em conta que o VE é um sistema no qual alguns componentes, como as baterias e os motores elétricos, estão sujeitos a regras específicas de política industrial, de importação e fiscais. Assim, será importante adequar essas políticas àquelas destinadas à difusão e produção nacional dos VE. Por fim, não será demais enfatizar que uma atitude claramente definida do governo, em relação aos VE, será fundamental para antecipar ou retardar sua difusão e os benefícios dela decorrentes, no país.

• Abordar com transparência fatores adversos à difusão dos VE, de modo a desmistificar aqueles que sejam irrelevantes ou temporários e mostrar o que esteja sendo feito para contornar esses e outras restrições, mais relevantes, como o tempo de carregamento das baterias e limitações de autonomia; 46

• No marketing dos VE a bateria, mostrar que as possibilidades inerentes a essa tecnologia oferecem vantagens compensatórias.

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_ANEXO A

Penetração dos VE no Mercado

Há diversos estudos sobre a evolução das vendas de VE e das participações de suas modalidades no mercado. As projeções decorrentes esses estudos apresentam resultados os mais díspares como tipicamente ocorre nas transições tecnológicas. Para exemplificar a dinâmica do processo apresenta-se a seguir os resultados um exercício quantitativo realizado pela ABVE, supondo que a introdução dos VE será feita inicialmente com os VEH e, na seqüência, vai se basear nos VEHP série (“com extensão de autonomia”) e logo a seguir, nos VEB. Em 2009 foram vendidos 745 mil carros elétricos híbridos quando as vendas mundiais de veículos totalizaram 52 milhões, uma participação de 1,43% . Nos EUA, onde foram vendidos 290 mil, a penetração de mercado foi, aproximadamente, o dobro, atingindo 2,78%. Ao longo da década, o mercado cresceu (vide gráfico as seguir) a uma taxa média anual de 50%.

TEC-VE 2011

TEC-VE 2011

A fig. A1 apresenta a logística linearizada (FP). Na parte inferior da figura à esquerda, estão os dados relativos à penetração de mercado no mundo entre 2001 e 2009 que se ajustam a uma reta, com elevada correlação. A extrapolação dos valores dessa reta indica que, se os dados disponíveis forem representativos e o processo de expansão da penetração dos VE nas vendas seguir o ajustamento logístico, a penetração atingirá 50% do mercado em cerca de 8 anos, tanto no mundo quanto nos EUA. Estima-se que essa evolução projetada seja demasiado rápida, função da natureza e escassez dos dados disponíveis. No gráfico referente ao mercado norte-americano, observa-se que os dois últimos anos apresentam os efeitos da crise de 2008-2010. Esse gráfico ainda indica que se não houvessem outras tecnologias de VE, os VEH, que predominam fortemente nas vendas históricas, atingiriam 90% do mercado em 2023, aproximadamente. Entretanto, além das vendas de VEHP e de VEB, é preciso considerar outros fatores que afetam o mercado automotivo, o que deverá alterar substancialmente a estrutura do mercado naquela época, possivelmente mantendo-se uma participação superior a 10% para as vendas de carros convencionais e possivelmente uma participação dos VEHP semelhante à dos VEH, dependendo da evolução das baterias e dos preços dos combustíveis.

Vendas de VEH - mundo 800 700 600 500

Roteiro para

400 300

Difusão de Veículos Elétricos no Brasil

200 100

RVE

0 2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

Estudos sobre a penetração de mercado de diversas tecnologias indicam que elas evoluem segundo uma curva logística.

Logística A curva tem o formato de um “S” alongado com três fases: i) inicial, até F=0,1 (valor arbitrado), a penetração cresce a taxas muito elevadas, mas a nova tecnologia tem pouca visibilidade; ii) intermediária entre a penetração de 0,1 e 0,9 no período característico (Δt) quando o crescimento da taxa é aproximadamente constante; e iii) final, o aumento da penetração tende a zero, aproximando-se da saturação. A transformada de Fisher-Pry, log [F/(1-F)] facilita a análise pois a logística fica linearizada e facilita a visualizar o início do processo. 48

“Road Map”

16/05/2011

1999(F=0,04; log[0,04x0,96]= -3,4) e 2009 (F=0,0278; log[0,028x0,932) = -1,54)

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Imagem meramente ilustrativa.

Nissan Leaf. 100% elĂŠtrico. Sem escapamento. Sem emissĂľes. Eleito o carro internacional do ano.

Cinto de segurança salva vidas.


TEC-VE 2011

TEC-VE 2011

Carro Elétrico: mais do que um meio de transporte C

arros para uso individual ficam estacionados cerca de 90% do tempo, sem qualquer utilidade para os seus proprietários que se servem dos mesmos para (segundo o Aurélio) “transportar pessoas ou cargas”. O carro elétrico parado e ligado na tomada vai incorporar uma nova funcionalidade muito útil, tanto para seu dono quanto para a rede elétrica. Com efeito, ao contrário dos eletrodomésticos tradicionais, como a geladeira, lâmpadas ou motor, o carro para atingir o seu objetivo de transporte não usa a energia que recebe da rede de forma imediata. Ela é estocada em baterias para uso futuro. Não é difícil equipar o carro para que ele deixe de ser apenas um consumidor e se torne também um supridor temporário de energia elétrica, transformando o carro parado em um “no-break” da casa que vai garantir a continuidade de seu suprimento caso haja uma queda da rede elétrica. Os sofisticados sistemas de controle do carro vão permitir que ele melhore a qualidade da energia elétrica, por exemplo, regulando a tensão.  A nova funcionalidade fica condicionada à quantidade de energia estocada nas baterias. Se, porém, o veículo elétrico tiver um gerador a bordo (“híbridos plug-in”) a capacidade de apoio aumenta substancialmente. Em termos econômicos não faz sentido gerar energia elétrica o tempo todo, mas, certamente, o custo para operar como uma reserva é muito inferior ao custo que o setor elétrico tem para reforçar seu suprimento convencional.

Estendendo a ideia, um grupo de carros pode ser ligado ou desligado pela empresa de distribuição elétrica para atender necessidades em uma região de distribuição elétrica. Para ter uma ideia do que pode significar, suponhamos que 20% dos carros de passeio fossem “híbridos plug-in”. Nesse caso se instalaria, de forma pulverizada, uma potência da mesma ordem de grandeza instalada no setor elétrico hoje! C

Para integrar estes e outros microgeradores ao sistema elétrico será preciso modificar a estrutura do serviço elétrico que foi planejado e construído considerando que a energia flui apenas dos geradores para os consumidores. Esta necessidade de mudança já vem sendo percebida há tempos. No mundo inteiro se estudam formas para implantar redes (de distribuição elétrica) “inteligentes” que vão complementar o trabalho de um “big brother” (sistema interligado) que hoje coordena a movimentação dos grandes blocos de energia no país.

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K

Nesse contexto já se estuda, de forma mais detalhada, a relação entre carros elétricos e a rede. Os norte americanos, que adoram uma sigla, já deram a esta relação o sugestivo nome “V2G - Vehicle To Grid” (do veículo para a rede elétrica). Recentemente o “Auto Show Design Challenge” lançou um concurso para projetistas de carros com o desafio “Como serão os meios de transporte, em especial os carros, em 2030?” O troféu ficou para o conceito Nissan V2G (Vehicle to Grid) Jayme Buarque de Hollanda, Presidente do Conselho Diretor da ABVE e Diretor Geral do INEE www.abve.org.br/destaques/2010/destaque10026.asp

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comunicação

SEMINÁRIO BRASILEIRO SOBRE TECNOLOGIAS PARA VEÍCULOS ELÉTRICOS Veja os resultados do evento no endereço www.tecve.com.br

HIGH VOLTAGE

MEDIUM VOLTAGE

LOW VOLTAGE

REALIZAÇÃO


CENTRO DE ATENÇÃO AO CLIENTE

0800 702 3443

www.iveco.com.br

COM A IVECO, TECNOLOGIA E SUSTENTABILIDADE ANDAM JUNTAS. OU MELHOR, ACELERAM JUNTAS.

Para a Iveco, inovar não significa apenas investir em tecnologia. Significa oferecer produtos e soluções sustentáveis, respeitando as pessoas e o meio ambiente. E é justamente isso que a Iveco tem feito. Veja alguns exemplos:

• Desenvolvimento (em parceria com a Itaipu Binacional) do Iveco Daily Elétrico, o primeiro veículo de carga da América Latina movido a energia 100% limpa e renovável. • Lançamento do Iveco Trakker Bi-Fuel Ethanol-Diesel, o primeiro caminhão do mundo movido a diesel e etanol. • Utilização de combustíveis alternativos e motores com baixa emissão de poluentes. • Adoção de programas como o Próximo Passo, que promove o desenvolvimento sustentável para clientes, funcionários e comunidade do entorno da fábrica.

Revista TEC-VE 2011  

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