Em 2020, em uma oficina empoeirada em Bhopal, três amigos — Akash Gupta, Abhinav Roy e Ankit Joshi — tentavam criar um caminhão elétrico para entrega de última milha. No entanto, à medida que trabalhavam no caminhão, surgiu um problema que ofuscava todos os outros aspectos. O transporte comercial gera receita enquanto está em movimento; um caminhão a diesel pode ser abastecido em minutos, enquanto um elétrico pode exigir uma hora ou mais para carregar. Além disso, havia questões sobre autonomia, vida útil da bateria e segurança. Todas essas questões se resumiam a um único componente.
Akash lembra-se de se perguntar: «Se o reabastecimento leva de 10 a 15 minutos, por que o carregamento do caminhão exige uma ou duas horas?» Inicialmente, eles faziam a maior parte do trabalho sozinhos: Ankit cuidava de toda a fiação, Abhinav escrevia o código e Akash realizava a soldagem dos primeiros protótipos.
Quando mais sete pessoas se juntaram a eles, eles mudaram-se para um porão e pintaram o chão para tornar o local de trabalho mais limpo. Nesse ponto, ficou claro que, para um caminhão prático, eles precisavam de uma bateria capaz de carregar rapidamente, durar anos e permanecer segura, sem tornar o veículo muito caro. Por isso, eles pararam de tentar montar o caminhão inteiro e se concentraram no que consideravam o problema mais difícil dentro dele.
Tudo começou com carros de corrida construídos na faculdade
A decisão de colaborar em 2020 foi resultado de reflexões de muitos anos. Akash e Abhinav conheceram-se no IIT-BHU em 2013, onde Akash liderava o clube de automóveis e Abhinav, a modelagem de aeronaves. Seu tempo fora das aulas era dedicado a carros de corrida, drones e aviões de controle remoto.
Akash observa: «Nós construíamos muitos carros de corrida na faculdade, e foi lá que começamos a trabalhar com as mãos. Assim, nos interessamos pela criação de produtos e desenvolvemos uma afinidade por isso». Mais tarde, Ankit se juntou a eles, outro entusiasta de automobilismo com experiência em tecnologias de propulsão elétrica. Embora já tivessem pensado em criar uma empresa na faculdade, eles entendiam que um negócio de hardware exigiria mais do que apenas entusiasmo. Após a formatura, passaram alguns anos estudando em outros lugares.
Akash trabalhou no JSW Group em um projeto de veículo elétrico, ganhando experiência no negócio de veículos elétricos. Abhinav trabalhou em robótica e tecnologia automotiva. Ankit continuou seus estudos antes de decidir que a criação de produtos lhe interessava mais do que continuar o doutorado. Em 2020, seus caminhos se cruzaram novamente. O projeto de veículos elétricos de Akash no JSW foi suspenso, e a pandemia interrompeu parte do trabalho de pesquisa em que Abhinav estava envolvido. Os três decidiram voltar à ideia que trouxeram da faculdade, mas agora em tempo integral.
Esses anos de experiência também esclareceram uma lacuna. Akash explica: «Você pode comprar um bom motor, pode comprar um bom painel de instrumentos, mas você não pode comprar um pacote de baterias. Foi essa percepção que veio em 2020. Pensamos que, em vez de criar um caminhão completo, deveríamos nos concentrar apenas na bateria».
O problema não era encontrar as células em si, mas montá-las em um pacote de bateria que pudesse fornecer ao motorista autonomia suficiente, carregamento rápido, segurança e funcionar por anos. O primeiro objetivo foi a velocidade de carregamento. Eles começaram com uma meta de cerca de 30 minutos, esperando atingir 15 minutos no final. Após vários meses de experimentos, alcançaram esse número em laboratório.
Akash diz: «Foi um carregamento de 15 minutos, mas foram resultados de laboratório. Depois, é preciso transformar isso em um produto. Se uma bateria de 15 minutos for mais pesada, as pessoas não a comprarão. É necessário que autonomia, carregamento rápido, segurança e custo funcionem juntos». A tentativa de alcançar esses quatro parâmetros simultaneamente levou-os a outro problema: quanto mais rápido a bateria carrega, mais rigorosamente seu calor precisa ser gerenciado.
Como manter uma bateria de carregamento rápido fria?
Um pacote de bateria consiste em muitas células menores. Se uma célula superaquecer muito, esse calor pode se espalhar para células vizinhas e, no pior caso, desencadear uma reação em cadeia. A equipe escolheu o método de resfriamento por imersão para gerenciar esse processo. As células da bateria são colocadas em um líquido especial que não conduz eletricidade, mas é capaz de absorver e dissipar calor.
Abhinav explica: «Se você tem um bom sistema de resfriamento, você pode carregar a bateria mais rápido, mantendo um resfriamento adequado. Isso também contribui para a segurança. Se algo der errado em uma célula, você quer resfriá-la rapidamente para que o problema permaneça localizado, em vez de se espalhar para a próxima célula».
A escolha do resfriamento por imersão foi apenas o começo. Akash observa: «O que estávamos fazendo era não tradicional. Estávamos mergulhando as baterias em líquido refrigerante para melhor gerenciamento térmico. Mas isso também tem suas complexidades: aumenta o peso, aumenta o custo, aumentam os vazamentos».
Este líquido deveria permanecer dentro da bateria por anos, mesmo que os fios e conexões elétricas ainda tivessem que passar pelo invólucro. Abhinav conta que a equipe teve que desenvolver conectores próprios para levar essas conexões, mantendo a vedação da bateria.
Criar cinco ou dez protótipos era uma coisa. Era muito mais difícil fazer cada bloco que saía da linha de produção ser igualmente confiável. Abhinav diz: «Garantir a estabilidade da vedação foi um problema. No laboratório, os engenheiros fazem a vedação. Depois, é preciso transferir esse processo para a linha de produção, onde outra pessoa poderá fabricar o bloco selado».
O resfriamento não foi suficiente. Células individuais dentro da bateria podem se comportar de maneiras ligeiramente diferentes. Uma pode aquecer mais rápido, armazenar um pouco menos de energia ou envelhecer de forma diferente de outra. Se essas diferenças se acumularem com o tempo, uma célula mais fraca pode começar a afetar o desempenho de todo o pacote. A Clean Electric, portanto, começou a selecionar e combinar células com mais cuidado e desenvolveu seu próprio sistema de gerenciamento de bateria para rastrear o que estava acontecendo internamente.
A tecnologia 0Kelvin da empresa combina resfriamento por imersão com software que analisa dados como temperatura, tensão e corrente durante o uso ou carregamento da bateria. O sistema pode ajustar a velocidade de carregamento à medida que as condições mudam, em vez de esperar que a bateria fique muito quente. A Clean Electric chama isso de modulação inteligente de temperatura.
A empresa também criou a plataforma Hive, que coleta dados de baterias já em operação em campo. Essas informações são usadas para monitorar o estado da bateria, diagnosticar problemas e entender como os pacotes funcionam ao longo do tempo. Seu sistema de carregamento SONIC segue essa mesma abordagem: a bateria e o carregador são projetados para funcionar juntos, em vez de considerar o carregamento como uma etapa separada.
Assim, a tarefa deixou de ser apenas atingir 15 minutos em laboratório. A bateria precisava repetir esse desempenho com segurança em diferentes veículos, condições climáticas e durante muitos anos de operação. O caminho mostrou rapidamente à equipe o quão difícil isso poderia ser.
Por exemplo, em regiões mais frias, a água às vezes se separava do líquido de arrefecimento e atrapalhava a eletrônica dentro do pacote. Abhinav observa: «Esse era um problema periódico. Acontecia às vezes e não acontecia em outras vezes. Portanto, primeiro é preciso recriar o problema, encontrar a causa raiz e depois entender como resolvê-lo».
A bateria pode sobreviver a um dia de trabalho de rickshaw?
Essa questão se tornou ainda mais importante quando as baterias começaram a ser instaladas em veículos de três rodas comerciais. Um rickshaw elétrico na Índia é frequentemente uma fonte de renda diária. Sua bateria pode estar sujeita a um regime muito mais exigente do que a bateria de um carro particular.
Abhinav diz: «Na Índia, especialmente no segmento de veículos de três rodas, esses veículos podem percorrer cerca de 200 quilômetros todos os dias. A autonomia também é geralmente de cerca de 200 quilômetros, então eles podem usar uma carga completa diariamente. Também instalamos baterias menores para manter o produto acessível».
Isso significa que a mesma bateria pode ser carregada, usada durante todo o dia de trabalho e recarregada novamente, dia após dia. Para o motorista, a vida útil da bateria e o tempo de carregamento são mais do que apenas especificações em um folheto. A substituição precoce é um grande custo. Uma hora gasta carregando é uma hora em que o veículo não pode transportar passageiros ou ganhar dinheiro.
Anos de uso diário fornecem à equipe informações que testes laboratoriais curtos nunca poderiam dar. Abhinav relata que alguns veículos iniciais percorreram cerca de 70.000 a 80.000 km, e suas baterias mostraram aproximadamente quatro por cento de degradação. Ele acrescenta: «Os índices de degradação foram um pouco melhores do que esperávamos».
A segurança foi testada em condições muito menos controladas. Abhinav lembra de um caso em que um rickshaw foi carregado usando, como ele descreve, um esquema de fiação improvisado. Segundo ele, a falha não começou na própria bateria: o carregador pegou fogo, e as chamas acabaram se espalhando pelo veículo. «Todo o carro queimou. A bateria permaneceu intacta. Os conectores derreteram, mas a própria bateria permaneceu ilesa. Algumas peças de plástico puderam ser substituídas e a bateria reutilizada».
O incidente danificou os componentes ao redor do pacote, mas a falha não se espalhou para as próprias células da bateria. Para Abhinav, isso foi importante, pois demonstrou como a bateria se comporta exatamente nessa situação incontrolável, que é difícil de reproduzir completamente em laboratório. Ele conclui: «Foi uma boa confirmação de que o que construímos realmente suporta as cargas do mundo real».
De 3 baterias a milhares de quilômetros
O primeiro pedido da Clean Electric fora do laboratório foi bastante modesto. Em 2021, a Bounce Infinity encomendou três pacotes de baterias. Por volta da mesma época, relatos de incêndios de motocicletas elétricas estavam causando crescente preocupação entre compradores de veículos elétricos na Índia sobre a segurança das baterias.
Akash diz: «A segurança nos permitiu obter um ponto de entrada. A vida útil do ciclo requer dados de muitos anos para ser confirmada, mas a segurança é algo que pode ser testado muito mais cedo».
Com o tempo, os fabricantes de veículos adicionaram outra perspectiva. A Omega Seiki Mobility relatou ter testado pela primeira vez as baterias da Clean Electric em sua fábrica em Pune e, em seguida, em veículos, aumentando gradualmente os volumes à medida que seu desempenho permanecia satisfatório. A OSM afirma: «A bateria permite oferecer uma maior autonomia, de cerca de 230 a 250 km de autonomia real na estrada. Isso atende aos clientes que preferem um funcionamento contínuo prolongado e não querem carregar com frequência durante o dia».
A empresa continua a buscar melhorias, incluindo trabalhos adicionais na arquitetura elétrica e no sistema de gerenciamento de bateria. A Baxy, outro fabricante que usa esses pacotes, afirma que seus veículos equipados com baterias Clean Electric percorreram cerca de 30.000 a 48.000 km sem reclamações de degradação dos clientes. A empresa acrescenta: «Não observamos perigos funcionais ou operacionais com os pacotes», e recebeu «manutenção operacional, treinamento e suporte em campo» da Clean Electric.
Esse feedback retorna ao mesmo processo que começou em Bhopal: criar algo, ver como ele se comporta quando as pessoas começam a usá-lo e retornar à engenharia. Abhinav diz: «Algumas decisões chave devem estar corretas, porque você viverá com elas por muito tempo. Mas muitas decisões pequenas são reversíveis. Você pode escolher uma resposta, testá-la e, se estiver errada, voltar e alterá-la. Você aprende na prática e continua iterando».
A oficina empoeirada em Bhopal deu lugar a uma instalação maior em Pune desde então. A Clean Electric relata que mais de 6.000 de suas baterias foram implantadas em mais de 100 locais, e juntas percorreram mais de 20 milhões de quilômetros. No entanto, o problema maior permanece o mesmo. Para que um veículo elétrico seja uma alternativa prática em escala, sua bateria deve carregar rapidamente, sem criar novos riscos de segurança, suportar anos de reutilização, fornecer autonomia suficiente e permanecer acessível.