Athens News - CATL investiga bateria de lítio-ar com autonomia teórica de 2000 km

A CATL, reconhecida como a maior fabricante mundial de baterias para automóveis elétricos, confirmou que está a investigar uma nova classe de tecnologia de armazenamento de energia baseada em bateria de lítio-ar. Esta inovação utiliza o oxigénio presente no ar ambiente como reagente para produzir eletricidade, um mecanismo que difere fundamentalmente das células convencionais de iões de lítio. A confirmação foi feita por Wu Kai, cientista-chefe da empresa, embora a CATL tenha esclarecido que ainda não existe um produto comercial disponível e nenhuma data definida para o lançamento no mercado.

A promessa central desta tecnologia reside na sua capacidade teórica de armazenar quase três vezes mais energia do que as baterias atuais. Se concretizada, esta avanço poderia permitir que um veículo elétrico percorresse 2000 quilómetros com uma única carga, um cenário que a indústria considera distante, mas que ganha relevância à luz dos novos dados apresentados pela fabricante chinesa.

O princípio de funcionamento da bateria de lítio-ar distingue-se pela sua composição química. Enquanto as baterias tradicionais armazenam energia através de reações químicas que envolvem materiais presentes em ambos os elétrodos, o sistema da CATL utiliza lítio metálico no elétrodo negativo e oxigénio como reagente no elétrodo positivo. Durante o processo de descarga, o lítio reage com o oxigénio do ar para formar peróxido de lítio, gerando energia elétrica. O carregamento inverte este processo. A vantagem estrutural reside no facto de o oxigénio ser obtido diretamente da atmosfera, eliminando a necessidade de armazenar esse reagente dentro da própria célula durante a produção.

Para contextualizar o potencial desta tecnologia, é necessário comparar os valores de densidade energética. De acordo com dados da Agência Internacional de Energia, as células de iões de lítio NMC (níquel, manganês e cobalto) de última geração, atualmente utilizadas na indústria automóvel, atingem uma densidade energética de 265 Wh/kg. Em contraste, investigadores da Universidade de Jilin e da Academia Chinesa das Ciências alcançaram, em 2024, um valor experimental de 757,5 Wh/kg numa célula de lítio-ar, resultado publicado na revista Advanced Energy Materials.

Esta diferença numérica permite projetar cenários hipotéticos sobre o peso dos veículos. Considerando um automóvel elétrico com consumo médio de 16 kWh por 100 km, uma autonomia de 2000 km exigiria 320 kWh de energia útil. Com a tecnologia atual de iões de lítio, seriam necessários aproximadamente 1200 kg de células para armazenar essa quantidade de energia. Se fosse possível reproduzir os 757,5 Wh/kg obtidos pelos investigadores chineses em escala comercial, o peso necessário cairia para cerca de 422 kg. Isso representaria uma redução de quase 800 kg sem comprometer a capacidade de armazenamento.

No entanto, Wu Kai e outros especialistas alertam que os números teóricos não incluem componentes essenciais do sistema final, como estruturas de proteção, sistemas de refrigeração e, especificamente para a tecnologia de lítio-ar, o equipamento necessário para gerir e filtrar o fornecimento de ar. O ar atmosférico contém humidade e dióxido de carbono, substâncias que podem interferir negativamente nas reações químicas da bateria.

Além das questões químicas, a durabilidade permanece um obstáculo significativo. As células testadas em laboratório ainda precisam de demonstrar capacidade para suportar milhares de ciclos de carga e descarga sem degradação severa, mantendo o desempenho ao longo de vários anos e dezenas de milhares de quilómetros. Estes são desafios que as experiências controladas não tiveram de resolver.

A CATL mantém-se como o foco principal desta investigação devido à sua posição dominante no mercado global de baterias para veículos elétricos. Enquanto a empresa explora estas fronteiras tecnológicas, outros desenvolvimentos no setor continuam a ocorrer, incluindo negociações da concorrente BYD com governos locais e a implementação progressiva de regulamentos europeus sobre a capacidade das baterias.

A autonomia de 2000 quilómetros continua, portanto, a ser uma projeção teórica baseada em resultados experimentais. A distância entre o laboratório e a produção em massa é vasta, exigindo superação de barreiras técnicas complexas antes que esta tecnologia possa alterar significativamente o rumo dos automóveis 100% elétricos.

S.Papastathopoulos--AN-GR