kWh (quilowatt-hora)

Um quilowatt-hora é uma unidade de energia, representando a quantidade total de energia consumida ou entregue quando uma carga de um quilowatt funciona durante uma hora. Ao contrário do quilowatt, que exprime uma taxa, o quilowatt-hora exprime uma quantidade acumulada, sendo a medida de referência tanto para a dimensão da bateria de um veículo elétrico como para a eletricidade que um agregado familiar consome. Um quilowatt-hora equivale a 3,6 megajoules no sistema internacional (SI) formal, mas o quilowatt-hora mantém-se em uso por se ajustar de forma tão clara à maneira como a energia é contabilizada e faturada.

A relação que o define é simples: a energia em quilowatts-hora é igual à potência em quilowatts multiplicada pelo tempo em horas. Um aquecedor de 2 kW ligado durante três horas consome 6 kWh; um carregador de 50 kW a funcionar durante meia hora entrega cerca de 25 kWh. Esta fórmula permite ao condutor circular livremente entre a taxa a que a energia flui e a quantidade que daí resulta, e está na base de quase todos os cálculos práticos relacionados com o consumo de eletricidade.

Nos automóveis elétricos, o quilowatt-hora é, antes de mais, a medida da capacidade da bateria. Um automóvel descrito como tendo uma bateria de 60 kWh consegue, em princípio, armazenar sessenta quilowatts-hora de energia utilizável, o que constitui o equivalente elétrico da dimensão de um depósito de combustível. Um valor mais elevado significa mais energia a bordo e, em igualdade de circunstâncias, maior autonomia, embora a capacidade total indicada pelo fabricante seja habitualmente um pouco superior à capacidade utilizável efetivamente disponível para o condutor, uma vez que se reserva uma margem para proteger as células.

A mesma unidade exprime também a eficiência e o custo. O consumo é frequentemente indicado em quilowatts-hora por 100 quilómetros, o equivalente elétrico dos litros por 100 km; um automóvel que consome 16 kWh/100 km é mais económico do que um que consome 22 kWh/100 km. Dividir a capacidade da bateria por este valor de consumo dá uma estimativa aproximada da autonomia. Do lado da faturação, as tarifas de eletricidade são fixadas por quilowatt-hora, pelo que o mesmo número que dimensiona a bateria permite igualmente ao proprietário calcular o custo de um carregamento, multiplicando a energia adicionada pelo preço por unidade.

A nuance crucial, tal como sucede com a sua unidade parceira, é separar a energia da potência. Dois automóveis podem partilhar uma bateria idêntica de 60 kWh e, ainda assim, carregar a velocidades muito diferentes, porque um aceita 50 kW e o outro 150 kW; a energia armazenada é a mesma, mas a taxa de enchimento não é. Do mesmo modo, a autonomia depende da quantidade de energia armazenada e da eficiência com que é utilizada, e não da potência do motor ou do carregador. Encarar o quilowatt-hora como uma medida de quantidade, distinta do quilowatt enquanto medida de taxa, é a chave para interpretar corretamente as especificações das baterias, os valores de eficiência e as faturas de energia.