Além da Tesla: Mercedes-Benz está redefinindo o cenário de veículos elétricos com tecnologia inovadora

Inovação Automotiva

Por muitos anos, o manto da inovação na indústria automotiva parece ter sido assumido por novos fabricantes de veículos elétricos, como a Tesla e a BYD.

Isso ocorre porque não apenas mudaram a forma como os carros são alimentados, mas também porque redesenhar carros do zero e a partir de princípios fundamentais permitiu uma mudança radical de perspectiva sobre o que era possível ou não.

No entanto, seria um erro desconsiderar todos os fabricantes “legados”. Recentemente, a Mercedes (MBGAF) fez um grande anúncio com uma ampla gama de inovações que poderiam mudar completamente a forma como os carros são fabricados, ilustrando que a experiência e o poder de P&D das marcas mais antigas não devem ser descartados tão facilmente.

Visões de Mobilidade em 2040

Em novembro de 2024, a Mercedes trouxe um painel selecionado de jornalistas para a Alemanha para apresentar sua visão do futuro dos automóveis e da mobilidade.

Começou com uma visão para 2040+ em 3 cidades globais: London, Los Angeles, and Shenzhen.

Essas visões do futuro são algo que a Mercedes se vê como instrumental para trazer à vida, graças às inovações apresentadas no mesmo evento.

Londres

Fonte: Inside EVs

Aqui, o foco parece ser reduzir a congestão urbana, alinhado à trajetória atual das políticas urbanas de Londres:

• Espaço compartilhado entre veículos conduzidos por humanos e veículos autônomos, que são sinalizados.
• Estacionamento apenas em garagens multianda (caras).
• Pequenas entregas são feitas por pequenos robôs, e vans de entrega autônomas maiores são autorizadas apenas em zonas especificamente dedicadas.
• Muitos espaços verdes com sombra que geram energia através de painéis solares.

Los Angeles

Fonte: Inside EVs

Como esse cenário urbano é muito menos denso, o estilo de urbanismo e cultura americano focado em carros persiste, mas com uma camada de tecnologia verde e avançada:

• Faixas de bicicleta reservadas ao lado de faixas de carro populadas por uma mistura de EVs, veículos autônomos e “classic cars”.
• Garagens públicas e vagas de estacionamento na beira da estrada ainda estão presentes, ao contrário de Londres.
• Drones e robôs são onipresentes, proporcionando uma densa rede de entregas personalizadas, bem como mitigando riscos relacionados às mudanças climáticas, como incêndios.
• Os EVs são recarregados por meio de uma combinação de estações de carregamento indutivo (sem contato) e revestimento solar aproveitando o clima muito ensolarado.

Shenzhen

Fonte: Inside EVs

Hoje, a cidade é essencialmente a São Francisco e o Vale do Silício da China, e essa visão futura reflete isso. É um cenário urbano muito mais vertical, ultra‑denso e ultra‑moderno, construído com mobilidade em três dimensões em mente:

• Estacionamento é autorizado apenas em garagens multianda.
• Táxis VTOL (Vertical Take Off and Landing) transportam pessoas por toda a cidade, provavelmente com programas de voo autônomo.
• O transporte terrestre também é multi‑nível, com pedestres e ciclistas tendo seus próprios caminhos suspensos acima do tráfego.
• Robôs estão em toda parte e fazem parte da vida de todos, realizando muitos serviços, desde cozinhar até entregas.
• Parques e áreas verdes reduzem o calor e fornecem espaço de convivência comunitário.
• Trens de alta velocidade também são instrumentais para levar pessoas dentro e fora de Shenzhen em direção às cidades vizinhas, especialmente ao resto da Área da Baía Guangdong–Hong Kong–Macao, o núcleo econômico e tecnológico da China modernizada.

Fonte: Research Gate

Protótipo CLA EV da Mercedes-Benz

Além das tecnologias, um protótipo de carro que a Mercedes apresentou foi o CLA, um sedã elétrico protótipo com capacidade de bateria extraordinária.

Este modelo demonstrou a capacidade de percorrer até 2.309 milhas (3.715 km) em 24 horas, incluindo paradas para carregamento. Claro, é uma demonstração notável de que, a longo prazo, a ansiedade de autonomia não será uma preocupação séria para os EVs.

O desempenho foi resultado da combinação de 2 fatores:

• Alto rendimento, com eficiência energética de 5,2 milhas/kilowatt‑hora, o que poderia torná‑lo o EV mais eficiente do mundo, ainda melhor que o Lucid Air.
• Uma bateria de tração de 800‑volts e taxa máxima de carregamento de 320‑kilowatt, com cada parada de carregamento levando cerca de 10 minutos para levar o estado de carga do carro de 10% a 50%, adicionando 186 milhas (299 km) de autonomia a cada vez.

Carros Solares Autocarregáveis

Claro, recarregar eficientemente em estações de carregamento é essencial para EVs em viagens de longa distância. Ainda assim, na prática, a maior parte do uso dos nossos carros são viagens diárias menores para deslocamentos regulares e viagens no nosso bairro imediato.

Portanto, seria ótimo se nossos carros pudessem simplesmente recarregar por si mesmos o suficiente para realizar tais viagens. E ainda melhor se fosse de graça.

Esta é a promessa da tinta solar da Mercedes. Não se trata apenas da integração de células fotovoltaicas solares na carroceria do carro, como foi considerado anteriormente, como no Mercedes EQXX e seu grande teto solar.

Fonte: Mercedes-Benz

Em vez disso, espera‑se que essa tinta gere eletricidade diretamente, transformando toda a superfície do carro em um gerador solar.

Fonte: Motor Trend

O que é especialmente impressionante é que essa tinta solar aparentemente atinge eficiência de até 20%, não muito inferior a painéis solares muito mais pesados, apesar de pesar apenas 50 g/m², uma consideração chave para colocar em um carro.

Como funciona é obviamente um segredo comercial por enquanto, mas parece que uma tinta de nanopartículas ultra‑transparente é um elemento central e já foi testada.

Covering the entire body surface of a midsize SUV, which is about 11 square meters (118 square feet), it could potentially add 7,450 miles (12,000 km) of range annually.

That works out to about 20 miles per day (32.8 km), which would be enough to cover 62% of a typical Stuttgarter daily commute.

Inside EVs

Este desempenho poderia ser ainda maior em climas mais ensolarados, como Califórnia ou Espanha, essencialmente eliminando a necessidade de estações de carregamento para a maioria dos usuários.

Estações de carregamento cheias, muito lentas ou muito raras são grandes preocupações sobre EVs e conduzir em direção a um grande retorno dos carros híbridos. Portanto, essa tecnologia poderia ser um divisor de águas, especialmente em regiões com clima mediterrâneo ou tropical, onde forte radiação solar poderia tornar as instalações de carregamento quase irrelevantes.

Condução com Realidade Aumentada

Recentemente, principalmente impulsionada pela Tesla e pelos redesigns de EVs chineses, a tendência tem sido adicionar uma grande tela central nos painéis dos carros para controlar o veículo.

Em vez disso, a Mercedes imagina usar óculos de realidade aumentada para permitir uma tela virtual que paira logo acima do painel.

Fonte: Inside EVs

A ideia central é que, em um futuro próximo, a realidade virtual possa se tornar muito mais comum, e os fabricantes de automóveis já deveriam analisar como integrá‑la perfeitamente na experiência de condução, similar ao emparelhamento e integração de smartphones.

Outra forma de aproveitar a tecnologia AR/VR para fabricantes seria permitir que compradores potenciais personalizem seus futuros carros. Usando um headset VR completo, eles poderiam visualizar diretamente como diferentes opções ficariam no produto final, sem que a concessionária precise tê‑los fisicamente disponíveis no local.

Fonte: Inside EVs

Computadores Neuromórficos

Algo que a indústria automotiva está começando a perceber é que a condução autônoma provavelmente será muito intensiva em computação. Isso significa que não só exigirá hardware suficientemente poderoso, mas o consumo de energia do computador de navegação será realmente não‑negligenciável. Tal uso de energia provavelmente impactará as autonomias dos EVs e o desempenho geral dos robotáxis.

Uma forma de reduzi‑lo é mudar dos chips de IA tradicionais para a computação neuromórfica. A computação neuromórfica é um método onde os sistemas de computador se inspiram nos cérebros de sistemas vivos com neurônios.

Fonte: Tech Target

Este é o caminho seguido pela Mercedes, que chegou a modelar suas placas de circuito para se parecerem com neurônios nesta demonstração para passar a mensagem.

Fonte: Inside EVs

A pesquisa sobre computação neuromórfica foi feita em parceria com a Universidade Canadense de Waterloo.

Couro Sintético Bioengenheirado

Enquanto compradores eco‑conscientes ou veganos frequentemente criticam produtos de origem animal, os interiores de carros de luxo ainda são associados ao toque de assentos de couro. Alternativas de couro sintético já existem, mas sempre parecem um pouco “baratas”, o oposto do que uma marca premium como a Mercedes busca.

Então seus pesquisadores criaram uma versão que imita o couro até o nível microscópico, tornando sua estrutura e textura muito convincentes. É feito a partir de material extraído de pneus velhos, pó de proteína, entre outras coisas.

Fonte: Inside EVs

Por ser tão semelhante ao couro, ele é tingido da mesma forma, o que adiciona o distinto cheiro de couro que os compradores de carros novos apreciam.

Por fim, esse material aparentemente é ainda mais resistente que o couro real, sendo muito resistente à exposição ao sol, bem como à ação de suor e produtos químicos como desinfetantes para as mãos, protetor solar ou loção corporal.

Fonte: Inside EVs

Freios Integrados

Tradicionalmente, os freios dos carros simplesmente dependem de aumento de atrito nas rodas para desacelerar. Isso não só requer manutenção regular e cara, mas também emite muito pó de freio, que se torna um contribuinte significativo para a poluição do ar causada pelo tráfego de carros.

Os EVs mudaram isso um pouco ao permitir que parte da frenagem seja feita através da devolução da energia cinética à bateria, essencialmente fazendo os motores elétricos girarem ao contrário. Mas ainda, frenagens fortes exigirão freios tradicionais em complemento.

Então a Mercedes está levando isso um passo adiante.

Freios In-Drive

Os engenheiros da empresa criaram “freios in‑drive”, que são a carcaça da unidade de tração de um veículo elétrico.

Fonte: Inside EVs

O disco é refrigerado a água, e não gira, e a pastilha de freio é circular, e gira com o motor. Com esse sistema, a velocidade de atrito é alcançada ao pressionar a pastilha de freio circular contra o disco estacionário.

O que torna essa inovação muito impressionante é que significaria que o sistema de freios do carro nunca exigiria manutenção ao longo de toda a vida do carro.

Ele manteria todo o pó de freio contido, sem necessidade de esvaziamento. Isso acrescenta alguns outros benefícios colaterais também:

• O resfriamento por água significaria que não há risco de superaquecimento dos freios.
• Rodas totalmente cobertas e aerodinâmicas que ajudarão a reduzir o coeficiente de arrasto dos veículos.
• Os ruídos de frenagem seriam reduzidos.

Micro‑Conversores

A forma como os EVs convertem velocidade de volta em eletricidade é através de um conversor. A maioria deles faz isso com um conversor por motor.

Em vez disso, a Mercedes está considerando conectar micro‑conversores às células da bateria de um EV em paralelo, em vez de em série.

Isso poderia ser especialmente útil em combinação com células de bateria mistas NMC (níquel‑manganês‑cobalto) e LFP (fosfato de ferro‑lítio), com algumas químicas mais aptas a absorver mais energia de uma vez.

Como a velocidade de carregamento das baterias costuma ser o gargalo de quanta energia pode ser regenerada ao frear muito forte, isso poderia aumentar tanto a eficiência do carro quanto reduzir ainda mais a tensão sobre a pastilha de freio.

Outro Inovador Legado

A Mercedes não é a única montadora que está avançando rapidamente para alcançar a revolução dos EVs. O maior fabricante de automóveis do mundo, a Toyota, também está buscando adotar híbridos e EVs, depois de muitos anos de arrastar os pés.

Isso é algo que cobrimos em mais detalhes anteriormente em “Toyota (TM) Spotlight: Jogando Seguro com uma Abordagem Bem‑Equilibrada“. Aqui estão alguns exemplos para colocar em perspectiva as inovações da Mercedes:

• Um foco contínuo em híbridos, exemplificado por um novo recorde mundial Guinness para o maior MPG (milhas por galão) em uma viagem de costa a costa em setembro de 2024 alcançado com um Prius.
• Um roteiro agressivo para novas baterias para EVs:
  • “Performance” baterias de íon‑lítio com meta de autonomia de 800 km (500 milhas) e tempo de carregamento de 20 minutos ou menos, esperado para 2026.
  • “High‑performance” baterias de íon‑lítio com meta de autonomia de 1.000 km (620 milhas) e tempo de carregamento de 20 minutos ou menos, esperado para 2028.
  • “Breakthrough” em bateria de estado sólido com meta de autonomia de 1.000 km (620 milhas) e tempo de carregamento completo de 10 minutos ou menos, esperado para 2028.
    • Posteriormente, será também alvo autonomia de 1.200 km e até 1.450 km/900 milhas seguindo um anunciado “avanço tecnológico” em tecnologia de bateria em 2023.
• Possivelmente motor de combustão a hidrogênio (não baseado em células de combustível), caso a produção de hidrogênio se torne barata o suficiente para competir com EVs e crie uma nova economia de hidrogênio.
• Talvez mais uma anedota interessante, a Toyota também está envolvida no desenvolvimento do Lunar Cruiser como parte do Programa Artemis, em colaboração com a Agência Japonesa de Exploração Aeroespacial (JAXA).

Fonte: Toyota