Vistos por muitos como um grande avanço tecnológico, os automóveis
híbridos e elétricos não são novidade no mercado. Já foram fortes
concorrentes dos automóveis convencionais, mas, por razões que serão
explicadas a seguir, foram preteridos e tiveram desde os anos 1930
participação marginal na história do automóvel. No entanto, desde o
lançamento do Toyota Prius, em 1997, o mercado norte-americano tem
assistido a um grande número de lançamentos de automóveis híbridos e,
mais recentemente, de veículos puramente elétricos. Esse fato pode ser
atribuído em grande parte ao incentivo do governo americano aos fabricantes
e consumidores de veículos híbridos e elétricos.
Os Estados Unidos e a economia do petróleo
Os Estados Unidos (EUA) são os maiores consumidores de petróleo e
derivados no mundo. Seu consumo supera 20 milhões de barris por dia,
o que equivale a 21,7% do consumo mundial de petróleo
O estilo de vida norte-americano é fortemente dependente do petróleo.
Em particular, no setor de transportes 95% da energia consumida é oriunda
do petróleo [EIA DOE ( 2009)]. Por essa razão, a grande dependência
externa no fornecimento desse energético é considerada questão de importância
estratégica para o país.
De fato, cerca de 33% do petróleo consumido nos EUA é produzido
internamente, enquanto a maior parte é importada de nações politicamente
instáveis (Gráfi cos 2 e 3). Em 2007, os EUA consumiram mais de
75 bilhões de barris de petróleo, ao custo de US$ 550 bilhões. O petróleo
importado respondeu por 60% do total consumido, ao custo de US$ 300
bilhões, o que equivale a 40% do valor do défi cit na balança comercial
americana naquele ano [Energy Security Leadership Council (2008)].
A dependência de fontes externas para o abastecimento interno de 211
petróleo representa um alto preço para a economia americana. A vulnerabilidade
do transporte internacional de petróleo e de sua infraestrutura
levou os EUA a manter forças militares posicionadas em pontos estratégicos
do planeta, a fi m de garantir a segurança em instalações e em rotas
de transporte de petróleo. De acordo com Crane et al. (2009), estima-se que
os custos de manutenção de tropas no Golfo Pérsico variem de US$ 67,5 bilhões
a US$ 83 bilhões anuais, que somados aos US$ 8 bilhões gastos em
operações militares anualmente, equivalem de 12% a 15% do orçamento
destinado à defesa [Electrifi cation Coalition (2009)].
A gasolina é o derivado de petróleo mais consumido pelo setor de
transporte nos EUA, compreendendo 64% da energia consumida pelo
segmento. Esse setor é responsável por 68% do total de petróleo consumido
internamente, ou 13,7 x 103 de barris por dia [EIA DOE (2009)]. Em 2007,
havia nos EUA 248 milhões de veículos, ou 0,825 veículo
per capita
Como uma das respostas à forte dependência do petróleo importado,
desde 2007, o governo americano vem estimulando a produção de automóveis
híbridos e o desenvolvimento de automóveis com tecnologia Plug-in Hybrid
Electric Vehicle (PHEV).1 Bem recebidos no mercado desde o lançamento
do Prius, em 1997, os híbridos são vistos pela população como um avanço
tecnológico capaz de reduzir a poluição atmosférica e a forte dependência
do petróleo.
No entanto, automóveis híbridos e elétricos não são uma tecnologia
recente. No início da história do automóvel, eles dominaram parcelas
signifi cativas do mercado, mas acabaram perdendo espaço para
o
veículo convencional.
Veículos elétricos: uma breve história
A seguir apresentamos brevemente os principais momentos da história
do carro elétrico no mundo.
O início: século XIX
A história dos carros elétricos começa em meados do século XIX.
De acordo com Hoyer (2008), ela está intimamente relacionada à história
das baterias. Em 1859, o belga Gaston Planté realizou a demonstração da
primeira bateria de chumbo e ácido. Esse equipamento veio a ser utilizado
por diversos veículos elétricos desenvolvidos a partir do início
da década de 1880 na França, EUA e Reino Unido. Em 1885, Benz
demonstrou o primeiro motor de combustão interna. Em 1901, Thomas
Edison, interessado no potencial dos veículos elétricos, desenvolveu a
bateria níquel-ferro, com capacidade de armazenamento 40% maior que
a bateria de chumbo, só que com custo de produção muito mais elevado.
As baterias níquel-zinco e zinco-ar foram também criadas no fi nal do
século XIX.
Além das baterias, duas tecnologias desenvolvidas entre 1890 e 1900
contribuiram para melhorar o desempenho dos carros elétricos: a frenagem
regenerativa, um equipamento capaz de transformar a energia cinética do
automóvel em movimento em energia elétrica durante uma frenagem e o 213
sistema híbrido a gasolina e eletricidade.
Na virada do século XIX, três tecnologias de propulsão concorriam no
mercado de automóveis: o carro elétrico, a vapor e a gasolina.
Ascensão e queda: século XX
Em 1903, havia cerca de quatro mil automóveis registrados na cidade
de Nova York, sendo 53% a vapor, 27% a gasolina e 20% elétricos.
Em 1912, quando a frota de carros elétricos naquela cidade atingiu o ápice
de 30 mil unidades, a quantidade de automóveis a gasolina já era trinta
vezes maior [Struben e Sterman (2006)]. A partir de então, a trajetória
dos carros elétricos seguiu em forte queda. Entre os principais fatores
apontados para o declínio dos carros elétricos a partir de então, podem-se
citar [DOE (2009)]:
• O sistema de produção em série de automóveis, desenvolvido por
Henry Ford, permitiu que o preço fi nal dos carros a gasolina fi casse
entre US$ 500 e US$ 1.000, o que correspondia à metade do preço
pago pelos elétricos.
• Em 1912 foi inventada a partida elétrica, que eliminou a manivela
utilizada para acionar o motor dos veículos a gasolina.
• Nos anos 1920, as rodovias dos EUA já interligavam diversas cidades,
o que demandava veículos capazes de percorrer longas distâncias.
• As descobertas de petróleo no Texas reduziram o preço da gasolina,
tornando-a um combustível atrativo para o setor de transportes.
O objetivo dos primeiros automóveis híbridos era o de compensar a
baixa efi ciência das baterias utilizadas nos veículos puramente elétricos e
a falta de estrutura de distribuição de energia elétrica no início do século
XX. De acordo com Hoyer (2008), há registro da produção, já em 1903,
de um automóvel que apresentava as características de um híbrido em
série, graças a um gerador elétrico, alimentado por um pequeno motor
de combustão interna, e dois pequenos motores elétricos, que forneciam
tração às rodas dianteiras. Outro modelo, produzido entre 1901 e 1906,
podia ser caracterizado como um híbrido em paralelo: o motor de combustão
interna era utilizado tanto para fornecer tração às rodas quanto
para carregar uma bateria, enquanto o motor elétrico fornecia potência
extra ao motor de combustão ou funcionava sozinho, quando em trânsito
lento. Até os anos 1920, em países como os EUA, França e Canadá, havia
diversos modelos de híbridos à disposição no mercado.
No início da história do automóvel, poucas pessoas aventuravam-se
pelas estradas do interior, onde não havia infraestrutura elétrica nem gasolina
disponíveis. Contudo, a maior performance do motor a combustão
interna, em termos de km/litro de combustível, e a facilidade de distribuição
de combustíveis líquidos, que eram comercializados em pequenos
estabelecimentos comerciais, permitiram que a rede de distribuição de
gasolina se expandisse rapidamente. Além do mais, a manutenção dos
primeiros automóveis a gasolina, dada sua simplicidade, era realizada por
profi ssionais especializados em conserto e manutenção de bicicletas. Por outro
lado, poucos eram os mecânicos que compreendiam o funcionamento dos
motores elétricos e das baterias que equipavam os automóveis elétricos
e híbridos. A propaganda boca a boca teve também, naquela época, um
papel importante na difusão do uso dos automóveis a combustão interna.
A partir dos anos 1930, os veículos elétricos passaram a ser produzidos
em escala cada vez menor, sendo utilizados em algumas cidades dos EUA
e Reino Unido, basicamente, para coleta de lixo, serviço de entregas e para
distribuição de leite. Foram observados alguns picos de produção nesses
dois países durante a primeira e a segunda guerras mundiais, quando o
racionamento de gasolina e diesel forçou a busca por fontes de energia
alternativas ao petróleo. No Japão do pós-guerra, o carro elétrico tornou-se
também bastante popular, por causa do racionamento de combustíveis,
mas sua produção foi descontinuada na década de 1950 quando o racionamento
cessou.
A reabilitação
Somente após a década de 1960, quando a opinião pública começou a
se voltar para os problemas ambientais, os automóveis elétricos2 voltaram
a atrair a atenção das grandes montadoras. Naquela época, o chumbo ainda
era utilizado como aditivo para a gasolina, não havia fi ltros nem catalizadores
para conter as emissões e o automóvel era considerado uma das
principais fontes da poluição atmosférica nas grandes cidades
v
A partir dos anos 1970, a questão ambiental passou a fazer parte do 215
debate sobre a geração e o consumo de energia. Três fatos apontaram a
necessidade de se desenvolverem alternativas tecnológicas renováveis
para a produção de energia.
• Em 1972, o Clube de Roma publicou o livro Limites para o Crescimento,
que chamou a atenção para a necessidade de um limite
para a exploração de recursos naturais não renováveis.
• A crise do petróleo, em 1973, causada pelo embargo de produtores
de petróleo, teve como consequência ondas de racionamento em
diversos países.
• A conscientização a respeito do uso da energia nuclear, tais como
a segurança operacional e o destino dos dejetos radioativos.
Apesar de os anos 1970 terem sido uma época propícia para os veículos
elétricos, já que esses combinavam emissão nula de poluentes com
a possibilidade de utilizar fontes de energias renováveis, os protótipos
desenvolvidos na época não chegaram às linhas de produção. Houve diversas
iniciativas de trazê-los de volta ao mercado no período, mas nem
os automóveis elétricos puros nem os híbridos estavam aptos a competir
no mercado com os automóveis convencionais.
Somente no fi m dos anos 1980 as atenções voltaram-se mais uma vez
para os veículos elétricos, novamente no intuito de reduzir a poluição nas
grandes cidades. O conceito de desenvolvimento sustentável ganhava força,
e o foco se concentrava na necessidade de utilização de fonte de energia
alternativa e no desenvolvimento de novas tecnologias de transportes.
Em 1990, o estado da Califórnia implementou suas primeiras normas regulatórias
alternativa e no desenvolvimento de novas tecnologias de transportes.
Em 1990, o estado da Califórnia implementou suas primeiras normas regulatórias
de emissão zero. Em 1992, a Agenda 213 enfatizou a importância
dos problemas causados pelo uso extensivo de energia fóssil, bem como a
necessidade de redução do consumo de energia nos países desenvolvidos
e de busca de uma possível transição para fontes renováveis de energia.
Ainda no ano de 1992, a União Europeia defi niu uma política de transportes
por meio da expressão “uma estratégia para a mobilidade sustentável
Nesse contexto, a utilização dos carros elétricos era vista como uma das
condições mais importantes para a sustentabilidade proposta.
No início dos anos 1990, os legisladores da Califórnia, nos EUA,
decidiram que as montadoras de automóveis daquele estado deveriam
oferecer veículos elétricos aos consumidores [Sovacool e Hirsh (2008)].
A California Air Resources Board – Carb, órgão do governo responsável
por monitorar a qualidade do ar no estado da Califórnia, defi niu uma cota
de vendas de veículos com emissão zero ou, em inglês, zero-emmissionn-
-vehicle (ZEV), de 2% em 1998, 5% em 2001 e 10% em 2003. Os estados
de Nova York e Massachusetts adotaram medidas semelhantes em seguida.
De acordo com a legislação da Califórnia, cada montadora receberia um
bônus de US$ 5 mil para cada ZEV vendido dentro da cota. A General
Motors e a Honda iniciaram então o desenvolvimento de veículos elétricos
que fossem comercialmente viáveis.
Entretanto, eram muitas as forças contrárias à iniciativa da Carb.
Outras montadoras e a American Automobil Manufacturers Association
(AAMA) alegavam que o veículo elétrico sairia caro demais para os
consumidores e que o chumbo, presente nas baterias, não traria benefícios
ambientais à substituição da gasolina. Por sua vez, as grandes
companhias de petróleo, como Exxon, Shell e Texaco, contribuíam
fi nanceiramente para campanhas de políticos contrários aos veículos
elétricos e fi nanciavam propagandas contrárias a esse tipo de veículo.
Como resultado, em 1996 a Carb capitulou e postergou seu cronograma
v
Ainda nos anos 1990, foi protagonizada uma nova tentativa de introduzir
os automóveis híbridos, dessa vez, por meio de parcerias público-privadas.
O governo Clinton anunciou, em 1993, uma iniciativa denominada
Partnership for a New Generation Vehicles (PNGV), com o objetivo de
desenvolver um automóvel “limpo”, com consumo de 4 litros/100 km.
Após alguns anos e investimentos da ordem de US$ 1 bilhão, três protótipos
foram anunciados: todos eram híbridos, mas nenhum chegou às
linhas de produção.
Em 1997, a Toyota, fabricante japonesa de automóveis que não estava
incluída no PNGV, lançou no mercado japonês o Prius, um sedã híbrido de
quatro portas. No mesmo ano, a Audi lançou o Duo, o primeiro híbrido
do mercado europeu, que se revelou um fracasso. Na época, diversas
montadoras europeias dedicavam-se ao desenvolvimento de automóveis 217
a diesel, visando reduzir as emissões de gases de efeito estufa.
A Honda, em 1999, foi a primeira empresa a lançar um híbrido no
mercado americano, o Insight, que foi um sucesso imediato. Em 2000,
o Prius também chegou ao mercado dos EUA, obtendo um sucesso muito
maior que o esperado pela Toyota, efeito que se repetiu mais tarde no mercado
europeu. Em 2003, a Honda lançou o Civic híbrido, com a mesma
aparência e dirigibilidade do Civic convencional. Em 2004, a Ford lançou
o Escape, um veículo utilitário esportivo, em versão híbrida.
Com os objetivos, entre outros, de reduzir a dependência da economia
dos EUA em relação ao petróleo importado e de aumentar a produção de
combustíveis limpos de origem renovável, o governo norte-americano
promulgou em 2007 o Energy Independence and Security Act, que destinou
US$ 95 milhões anuais, entre os anos de 2008 e 2013, à pesquisa e
ao desenvolvimento de um sistema de transporte elétrico, e à formação
de capital humano especializado em veículos elétricos e na tecnologia
PHEV. Além disso, US$ 25 bilhões foram destinados aos fabricantes
de automóveis e fornecedores que produzirem veículos híbridos e seus
componentes até o ano de 2020.
Em 2009, as vendas de híbridos no mundo atingiram 598.739 unidades
[HybridCars.com (2010)], sendo 44% nos EUA, 41% no Japão e o restante
na Holanda, Reino Unido e Canadá. Nos EUA, os maiores mercados se
encontram em Los Angeles, Nova York, São Francisco, Washington (D.C.)
e Chicago. As vendas de híbridos nos EUA em 2008 representaram pouco
mais que 4% do mercado norte-americano, totalizando 279.847 unidades
[HybridCars.com (2010) e U.S. Department of Transportation (2010)].
O Toyota Prius pode ser considerado um fenômeno de vendas, pois
domina atualmente quase 50% do mercado de híbridos, concorrendo
com cerca de 20 modelos de automóveis híbridos à venda nos EUA.
O grau de satisfação entre os proprietários do Prius é altíssimo. De
acordo com pesquisas realizadas, 88% dos proprietários estão muito satisfeitos
com o automóvel e 12% estão de alguma forma satisfeitos. O sucesso
do Prius se deve em grande parte ao seu design distintivo, à sua popularidade
entre celebridades da mídia norte-americana e à propaganda
boca a boca realizada entre proprietários e pessoas interessadas em
adquirí-los [Klein (2008)].
Em julho de 2009, foi promulgado nos EUA o American Clean Energy
and Security Act 2009. Essa lei instituiu que a Secretaria de Energia,
as agências reguladoras estaduais e todas as distribuidoras de energia não
reguladas deveriam apresentar planos para o desenvolvimento de redes inteligentes
(smart grids)4 integradas, com suporte à tecnologia PHEV até julho
de 2012. Adicionalmente, defi niu um teto de US$ 50 bilhões, até 2020,
para assistência fi nanceira às montadoras e produtores de autopeças que
se dedicassem ao desenvolvimento de híbridos.
Com essa lei, o governo Obama5 tinha como objetivos principais
criar empregos “verdes”, reduzir a dependência do petróleo, amenizar as
emissões de gases de efeito estufa e buscar a transição para uma economia
baseada em energia limpa. Indiretamente, o incentivo fi nanceiro à inovação
tecnológica teria o propósito de ajudar a salvar a indústria automobilística
americana durante a crise mais grave de sua história.
Uma opção
para o Brasil
É possível afi rmar que o crescimento, ao longo do tempo, da frota
de automóveis em um país está diretamente relacionado ao seu nível de
desenvolvimento econômico. Dargay et al. (2007) mostram que o padrão
de crescimento ocorrido entre 1960 e 2002 em países como EUA,
Alemanha e Japão, também pode ser observado em China, Índia, Brasil
e Coreia do Sul. A relação entre o tamanho da frota nacional e o nível
de desenvolvimento, medido pelo PIB dos países, apresenta uma curva
em S, indicando que:
a) a frota nacional cresce lentamente quando o país se encontra em
níveis relativamente baixos de desenvolvimento;
b) o crescimento da frota se acelera na medida em que a renda nacional
aumenta; e
c) a frota atinge um nível de saturação quando o país chega a graus 219
mais elevados de desenvolvimento
De acordo com uma projeção para o Brasil [Dargay et al.(2007)],
considerando a renda per capita de US$ 15.900 e uma população de
222 milhões de habitantes, em 2030, a frota nacional seria a quinta
maior do mundo, atingindo 83,7 milhões de automóveis, e fi cando atrás
apenas de China (390 milhões), EUA (314 milhões), Índia (156 milhões)
e Japão (86,6 milhões). Isso representaria um crescimento da ordem de
127% em 20 anos, uma vez que a frota atual é de cerca de 36,9 milhões
de automóveis [Denatran (2010)].
O aumento do número de automóveis no Brasil irá certamente demandar
uma quantidade crescente de energia nos próximos anos, o que torna o
uso da eletricidade no setor de transportes uma interessante alternativa aos
combustíveis utilizados atualmente, tanto sob o ponto de vista estratégico
quanto ambiental.
Pelo lado estratégico, ocorreria maior diversifi cação de fontes energéticas
para o setor de transportes. A eletricidade no Brasil é gerada localmente
e distribuída por um sistema interligado altamente confi ável, com
um custo relativamente baixo, se comparada aos demais combustíveis
líquidos. Além disso, o uso do PHEV aliado aos smart grids permite que
os automóveis elétricos funcionem como buffers da rede de distribuição,
carregando suas baterias nas horas de baixa demanda e descarregando-asnos horários de pico.
Pelo lado ambiental, reforça o uso de energia elétrica, que no Brasil 221
é gerada quase que totalmente a partir de fontes renováveis [em torno de
85%, de acordo com MME (2009)], e reduz o uso do motor de combustão,
uma importante fonte emissora de gases de efeito estufa. Além do mais,
contribui para aumentar a efi ciência energética, já que o motor elétrico
tem efi ciência da ordem de 90%, contra 40% do motor de combustão.
Conclusão
Automóveis híbridos e elétricos estão longe de ser uma novidade
no mercado. Nos primórdios da indústria automobilística, foram fortes
concorrentes do automóvel convencional, mas perderam a corrida e por
mais de 80 anos foram uma mera nota de rodapé na história do automóvel.
O retorno dos carros híbridos e elétricos nos EUA tem como foco
principal a segurança energética do país, pois permitiria que o petróleo,
em grande parte importado de lugares politicamente instáveis, fosse
substituído pela energia elétrica, totalmente produzida no próprio país.
Se o objetivo tivesse apenas motivação ambiental ou de efi ciência
energética, as medidas propostas não enfatizariam o meio de transporte
individual, em detrimento de transportes coletivos, nos centros urbanos.
As medidas tomadas pelo governo irão, por um lado, estimular a produção
e o consumo de mais automóveis, e por outro, aumentar o consumo
de energia elétrica, que nos EUA é gerada em sua maior parte a partir de
carvão e gás natural, dois combustíveis fósseis muito poluentes.
Evidentemente, além da retórica ambiental empregada para justifi -
car os incentivos aos veículos elétricos, existe também o interesse em
promover a renovação da indústria automobilística, de modo a torná-la
de novo a líder mundial desse segmento. De fato, a ajuda do governo
norte-americano à General Motors (e ao seu veículo elétrico, o Volt) foi
justifi cada nesses termos.
Carros híbridos, como o Volt da GM, vêm tendo boa aceitação no mercado,
e podem servir como uma “ponte” entre a gasolina e a eletricidade
como fonte de energia no setor de transportes. Ou seja, essa seria uma
“tecnologia de transição”, que abriria o caminho para um produto totalmente
distinto daquele hegemônico no mercado. É importante observar,
no entanto que, em virtude do tamanho da frota e do nível de saturação
do mercado norte-americano de automóveis, serão necessárias décadas
para que a mudança traga resultados signifi cativos na balança energética
norte-americana.
No Brasil, o carro elétrico pode tornar-se uma alternativa importante,
caso se adote, no curto prazo, uma política de incentivo à sua utilização.
Dado o nível de desenvolvimento da nossa frota, ainda em estágio inicial, o
uso do carro elétrico em larga escala, em detrimento do carro convencional,
traria benefícios estratégicos e ambientais efetivos no longo prazo. Há de se
convir, no entanto, que o transporte individual não é uma forma tão efi caz
de utilização de recursos quanto o transporte coletivo, principalmente no
caso do Brasil, considerando-se o atual nível de desenvolvimento do país.
É importante notar que, mesmo nos casos em que a eletricidade é gerada
a partir de combustíveis fósseis, como o carvão e o gás natural, o carro
elétrico traz a vantagem de concentrar as emissões nas fontes geradoras
de energia, que são passíveis de serem reguladas, e não nos pontos de
consumo, que são numerosos, dispersos e de difícil controle. Por outro
lado, um importante risco ambiental do carro elétrico está associado à
bateria, que deve ser reciclada ao fi nal de sua vida útil.
Além do mais, a história tem mostrado que não são poucas as força
contrárias à ideia do carro elétrico. Há barreiras institucionais e políticas,
além das mercadológicas, a serem vencidas para que o carro elétrico se
consolide no mercado. No entanto, o imperativo da exaustão dos recursos
fósseis e as questões ambientais deixam os veículos elétricos em posição
ímpar para se tornarem realidade.
