Introdução

O setor de transporte é responsável por cerca de 20% das emissões globais de gases de efeito estufa, conforme dados da Agência Internacional de Energia (IEA). No Brasil, essa porcentagem é ainda maior, ultrapassando 40%, de acordo com a mesma entidade. Despoluir esse setor é uma ação fundamental e determinante para desacelerar as mudanças climáticas e alcançar as metas ambientais estabelecidas pelo Acordo de Paris, adotado em dezembro de 2015, durante a 21ª Conferência das Partes (COP21). Um instrumento essencial para atingir esse objetivo são os veículos elétricos.
Neste contexto, a análise dos diversos tipos de veículos elétricos atualmente disponíveis, incluindo Veículos Elétricos a Bateria (BEVs), Veículos Elétricos a Célula de Combustível (FCEVs) e Veículos Elétricos Híbridos Plug-in (PHEVs), oferece um panorama das tendências globais de veículos elétricos, evidenciando o crescimento das vendas e a distribuição dos diferentes tipos de sistemas de propulsão nas diversas regiões. À medida que olhamos para o futuro, a Perspectiva Global de Veículos Elétricos destaca o potencial da mobilidade elétrica para remodelar o cenário de transporte e nos conduzir a um futuro mais sustentável e inovador.

Tipos de Veículos Elétricos abordados:

Os veículos elétricos(EV) são basicamente divididos em algumas categorias distintas, colocando em destaque Veículos Elétricos a Bateria (BEVs), Veículos Elétricos a Célula de Combustível (FCEVs) e Veículos Elétricos Híbridos Plug-in (PHEVs). Cada um desses tem características, vantagens e limitações distintas.
HEVs:Veículos Elétricos Híbridos que combinam um motor a combustão interna com um motor elétrico para melhorar a eficiência de combustível e reduzir as emissões de poluentes. Ele auxilia o motor a combustão, especialmente em baixas velocidades e durante a aceleração, o que resulta em menor consumo de combustível.
BEVs: São veículos totalmente elétricos com zero emissões de carbono, com custo-benefício de longo prazo, mas dependem da infraestrutura local para o carregamento e autonomia da bateria.
FCEVs: Utilizam hidrogênio comprimido como combustível, que é convertido diretamente em eletricidade com zero emissões de carbono, já que sua reação eletroquímica resulta em vapor de água. Possuem reabastecimento rápido, mas enfrentam desafios com a infraestrutura de abastecimento de hidrogênio e custos de produção.
PHEVs: Oferecem uma mistura de energia elétrica e tradicional, com maior flexibilidade para viagens mais longas, mas ainda dependem de combustíveis fósseis e têm alcance limitado somente elétrico.
Cada tipo tem seus pontos fortes e se adapta a diferentes casos de uso e necessidades do usuário. A escolha entre eles geralmente depende de fatores como hábitos de direção, disponibilidade de infraestrutura de reabastecimento ou carregamento e metas ambientais.

Benefícios da Análise

A análise proporcionará várias vantagens para os consumidores:

Economia: Ao identificar os fatores que mais influenciam os custos dos veículos elétricos, os consumidores poderão planejar suas compras de forma mais eficiente.
Decisões Informadas: Com base em dados concretos, os consumidores poderão tomar decisões mais acertadas ao escolher seus veículos elétricos, em vez de depender apenas de intuições ou suposições.
Planejamento Estratégico: Entender as variações de custo-benefício permitirá que os consumidores planejem suas aquisições de maneira mais estratégica, maximizando suas economias e melhorando a experiência de compra futura.
Essa análise ajudará os consumidores a compreender melhor os fatores que impactam o custo dos veículos elétricos e a tomar decisões de compra mais inteligentes e vantajosas.

Pacotes Requeridos

Os pacotes listados a seguir são essenciais para a execução do código apresentado neste projeto. Sem eles, o código não funcionará corretamente.

# Dados da tabela 
# dataframe com os pacotes e seus propósitos
pacotes <- data.frame(
  Nome = c("knitr", "rmarkdown", "rmdformats", "dplyr", "readr", "DT", "kableExtra", "shiny", "janitor", "ggplot2", "scales", "plotly"),
  Propósito = c("Para criação dinâmica de relatórios em R", 
                "Para criar documentos dinâmicos em RMarkdown", 
                "Para usar temas de documentos RMarkdown", 
                "Para manipulação e transformação de dados", 
                "Para importar facilmente dados delimitados",
                "Para criar tabelas interativas",
                "Para melhorar a formatação de tabelas em RMarkdown",
                "Para criar aplicações web interativas",
                "Para limpar e organizar dados facilmente",
                "Para visualização de dados com gráficos customizáveis",
                "Para formatar escalas em gráficos",
                "Para criar gráficos interativos")
)

# Criando a tabela
kable(pacotes, format = "html", table.attr = "class='table table-striped'") %>%
  kable_styling(full_width = F, position = "center")
Nome Propósito
knitr Para criação dinâmica de relatórios em R
rmarkdown Para criar documentos dinâmicos em RMarkdown
rmdformats Para usar temas de documentos RMarkdown
dplyr Para manipulação e transformação de dados
readr Para importar facilmente dados delimitados
DT Para criar tabelas interativas
kableExtra Para melhorar a formatação de tabelas em RMarkdown
shiny Para criar aplicações web interativas
janitor Para limpar e organizar dados facilmente
ggplot2 Para visualização de dados com gráficos customizáveis
scales Para formatar escalas em gráficos
plotly Para criar gráficos interativos

Preparação dos dados

Carregamento dos dados

Os dados aqui utilizados foram adquiridos pela Kaggle, originalmente da Agência Internacional de Energia (IEA) e consistem de informações relacionadas à energia sustentável em diversas regiões do mundo. Disponível em Link

Leitura dos arquivos

A tabela desse projeto possui 12655 linhas e 08 colunas e foi extraída de um arquivo CSV. Os dados foram coletados ao longo de 2010 - 2024 contendo informações das futuras compras dos países listados até 2035.
Visualização dos dados:

# Carregar os dados
evsalesData <- read.table("C:/Users/Mille/Desktop/CPAD/projeto final/IEA_Global_EV_Data_2024.csv", header = TRUE, sep = ",")
DT::datatable(head(evsalesData, 100))

Limpeza de Dados

A seguir temos o processo de limpeza dos dados, começando por verificar se existem linhas duplicadas no dataset

if (nrow(evsalesData) > 0) {
  evsalesData <- evsalesData %>% distinct()
  p("Duplicatas removidas com sucesso.")
} else {
  p("Nenhum dado disponível para limpeza.")
}

Duplicatas removidas com sucesso.

A resposta “Duplicatas removidas com sucesso.” indica que linhas duplicadas foram retiradas.

Remoção de NA, colunas e linhas vazias

A remoção de valores NA (Not Available), colunas e linhas vazias é uma etapa crucial na limpeza de dados ela ajuda a melhorar a qualidade dos dados retirando dados incompletos ou ausentes que podem levar a análises incorretas ou enviesada assim ajudando a garantir que as análises sejam baseadas em dados completos e mais precisos

evsalesData <- na.omit(evsalesData)
evsalesData <- evsalesData %>% remove_empty("cols")
evsalesData <- evsalesData %>% remove_empty("rows")

Em seguida, lista o nome das colunas e variaveis unicas de cada coluna

#colunas
paste(names(evsalesData), collapse = ", ")
## [1] "region, category, parameter, mode, powertrain, year, unit, value"
#variaveis das colunas
unique_values <- unique(evsalesData$region)
print(unique_values)
##  [1] "Australia"            "Austria"              "Belgium"             
##  [4] "Brazil"               "Bulgaria"             "Canada"              
##  [7] "Chile"                "China"                "Colombia"            
## [10] "Costa Rica"           "Croatia"              "Cyprus"              
## [13] "Czech Republic"       "Denmark"              "Estonia"             
## [16] "EU27"                 "Europe"               "Finland"             
## [19] "France"               "Germany"              "Greece"              
## [22] "Hungary"              "Iceland"              "India"               
## [25] "Indonesia"            "Ireland"              "Israel"              
## [28] "Italy"                "Japan"                "Korea"               
## [31] "Latvia"               "Lithuania"            "Luxembourg"          
## [34] "Mexico"               "Netherlands"          "New Zealand"         
## [37] "Norway"               "Poland"               "Portugal"            
## [40] "Rest of the world"    "Romania"              "Seychelles"          
## [43] "Slovakia"             "Slovenia"             "South Africa"        
## [46] "Spain"                "Sweden"               "Switzerland"         
## [49] "Thailand"             "Turkiye"              "United Arab Emirates"
## [52] "United Kingdom"       "USA"                  "World"
unique_values <- unique(evsalesData$category)
print(unique_values)
## [1] "Historical"       "Projection-STEPS" "Projection-APS"
unique_values <- unique(evsalesData$parameter)
print(unique_values)
## [1] "EV stock share"                "EV sales share"               
## [3] "EV sales"                      "EV stock"                     
## [5] "EV charging points"            "Electricity demand"           
## [7] "Oil displacement Mbd"          "Oil displacement, million lge"
unique_values <- unique(evsalesData$mode)
print(unique_values)
## [1] "Cars"   "EV"     "Buses"  "Vans"   "Trucks"
unique_values <- unique(evsalesData$powertrain)
print(unique_values)
## [1] "EV"                      "BEV"                    
## [3] "PHEV"                    "Publicly available fast"
## [5] "Publicly available slow" "FCEV"
unique_values <- unique(evsalesData$year)
print(unique_values)
##  [1] 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2010 2025
## [16] 2030 2035
unique_values <- unique(evsalesData$unit)
print(unique_values)
## [1] "percent"                       "Vehicles"                     
## [3] "charging points"               "GWh"                          
## [5] "Milion barrels per day"        "Oil displacement, million lge"

Transformação de Dados

Padronização das colunas de anos e valores para que não tenha outro tipo de variavel sem ser numeral

evsalesData$year <- as.integer(evsalesData$year)
evsalesData$value <- as.numeric(evsalesData$value)

Filtro das colunas e variaveis unicas das colunas para melhor entendimento da analise:

Filtro para tirar variantes regionais deixando apenas países
filter(!region %in% c("World", "Rest of the world", "EU27", "Europe")) %>%
Filtro para data atual de vendas
filter(year >= 2010 & year <= 2024) %>%
Filtro para datas futuras
filter(year >= 2025 & year <= 2035) %>%

Análise exploratória dos dados

1.Maiores e menores compradores de EV de 2010 a 2024

Grafico com os dez maiores

top_countries <- evsalesData %>%
  filter(year >= 2010 & year <= 2024) %>%
  filter(!region %in% c("World", "Rest of the world", "EU27", "Europe")) %>%
  group_by(region) %>%
  summarise(total_sales = sum(value, na.rm = TRUE)) %>%
  arrange(desc(total_sales)) %>%
  slice(1:10)
#grafico
ggplot(top_countries, aes(x = reorder(region, total_sales), y = total_sales)) +
  geom_bar(stat = "identity", fill = "green") +
  coord_flip() +
  labs(title = "Top 10 Países com Maior Venda de EV (2010-2024)",
       x = "País",
       y = "Total de Vendas de EV") +
  theme_minimal()

Ao analisar os maiores compradores de veículos elétricos (EV) entre 2010 e 2024, em destaque para melhor compreensão os dez primeiros, fica nítida a liderança da China com uma margem significativa, seguida pelos Estados Unidos, países da Europa e do Norte Global. Este domínio pode ser atribuído a uma combinação de fatores.

Primeiramente, as políticas governamentais favoráveis desempenham um papel crucial. Na China, por exemplo, o governo implementou uma série de subsídios e incentivos fiscais para promover a compra de veículos elétricos. Além disso, há incentivos financeiros que tornam os EVs mais acessíveis ao consumidor médio. Esses incentivos incluem descontos na compra, isenção de impostos e benefícios adicionais como estacionamento gratuito e acesso a faixas exclusivas de trânsito.Outro fator importante é a infraestrutura robusta. Países líderes em vendas de EVs investiram pesadamente na construção de estações de carregamento, tanto públicas quanto privadas, facilitando a vida dos proprietários de veículos elétricos. A disponibilidade de uma rede de carregamento eficiente é essencial para a adoção em massa de EVs, pois reduz a ansiedade relacionada à autonomia dos veículos.A alta demanda por soluções de transporte sustentável também impulsiona as vendas. Com o aumento da conscientização trabalhada pelos governos desses países desde a base infantil e a propaganda em massa para todas as faixas etárias sobre as mudanças climáticas e a necessidade de reduzir as emissões de carbono, mais consumidores estão optando por veículos elétricos como uma alternativa ecológica aos veículos tradicionais movidos a combustíveis fósseis. Essa conscientização ambiental é particularmente forte em países como Alemanha e França, onde há um grande movimento em direção à sustentabilidade.Além disso, a inovação tecnológica e a competitividade do mercado têm levado a melhorias contínuas nos veículos elétricos, tornando-os mais atraentes para os consumidores. A autonomia dos veículos, o tempo de carregamento e a variedade de modelos disponíveis no mercado têm melhorado significativamente, tornando os EVs uma opção viável para um número crescente de pessoas.

Na contramão do temos o gráfico com os dez menores compradores de EV:

bottom_countries <- evsalesData %>%
  filter(year >= 2010 & year <= 2024) %>%
  filter(!region %in% c("World", "Rest of The World", "EU27")) %>%
  group_by(region) %>%
  summarise(total_sales = sum(value, na.rm = TRUE)) %>%
  arrange(total_sales) %>%
  slice(1:10)
#grafico
ggplot(bottom_countries, aes(x = reorder(region, total_sales), y = total_sales)) +
  geom_bar(stat = "identity", fill = "red") +
  coord_flip() +
  labs(title = "Top 10 Países com Menor Venda de EV (2010-2024)",
       x = "País",
       y = "Total de Vendas de EV") +
  theme_minimal()

No caso dos dez piores países em compras de EVs dos últimos 14 anos, é mais complexo e demanda vários fatores que podem explicar essa baixa adoção dos países listados no gráfico: Eslováquia, Tailândia, Croácia, Lituânia, Letônia, Bulgária, Estônia, Chipre, Indonésia e Seychelles.
Entre eles estão as condições econômicas, já que países com menor PIB per capita e renda média tendem a ter menor poder de compra, o que dificulta a adoção de tecnologias mais caras, como os veículos elétricos. Por exemplo, países como a Bulgária e a Indonésia podem enfrentar desafios econômicos que limitam a capacidade dos consumidores de investir em EVs.Além disso, temos a indisponibilidade de estações de carregamento. A falta de uma infraestrutura robusta de carregamento é um grande obstáculo, já que países com poucas estações de carregamento tornam a posse de um EV menos conveniente, desestimulando a compra. A construção de uma rede de carregamento eficiente requer investimentos significativos, que podem não ser uma prioridade em economias menores.Também a ausência de políticas governamentais favoráveis, como subsídios e incentivos fiscais, pode desestimular a compra de EVs. Países que não oferecem benefícios financeiros para a compra de veículos elétricos tendem a ter menores taxas de adoção. A falta de incentivos pode ser observada em países como a Eslováquia e a Letônia que mesmo sendo considerados países do Norte Global tem uma certa dificuldades em aderir programas de sustentabilidade ambiental e social.

1.1 Distribuição de tipos de veiculos vendidos

A transição para veículos elétricos (EVs) tem sido uma das principais estratégias globais para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e combater as mudanças climáticas. Desde 2010, o mercado de veículos elétricos tem experimentado um crescimento significativo, impulsionado por avanços tecnológicos, políticas governamentais favoráveis e uma crescente conscientização ambiental. Como dito anteriormente, neste tópico mostraremos os tipos de veículos mais vendidos e a projeção de vendas futuras. Entre 2010 e 2024, observou-se um aumento constante nas vendas de carros elétricos, seguidos pelos EVs não categorizados, ônibus, vans e caminhões.

## Distrbuição de tipos de veiculos vendidos entre 2010 a 2024
vehicle_sales <- evsalesData %>%
  filter(year >= 2010 & year <= 2024) %>%
  group_by(mode) %>%
  summarise(total_sales = sum(value, na.rm = TRUE)) %>%
  arrange(desc(total_sales))

# Separar os mais comprados e menos comprados
top_vehicles <- vehicle_sales %>% slice(1:10)
bottom_vehicles <- vehicle_sales %>% tail(10)

# Gráfico de pizza dos tipos de veículos mais comprados
ggplot(top_vehicles, aes(x = "", y = total_sales, fill = mode)) +
  geom_bar(width = 1, stat = "identity") +
  coord_polar("y", start = 0) +
  labs(title = "Tipos de Veículos Mais Comprados (2010-2024)",
       fill = "Tipo de Veículo") +
  theme_void() +
  scale_fill_brewer(palette = "Set3")

Nos próximos dez anos, a tendência é que essa linha continue, com os carros elétricos mantendo-se como os mais vendidos, seguidos por ônibus e vans. Espera-se um aumento mínimo nas vendas de caminhões elétricos, refletindo uma adoção mais lenta nesse segmento específico. Esse crescimento contínuo é impulsionado por uma combinação de fatores ja mencionados. À medida que a infraestrutura de carregamento se expande e as tecnologias de baterias melhoram, a acessibilidade e a conveniência dos veículos elétricos devem aumentar, consolidando ainda mais sua posição no mercado.

Distribuição de tipos de veiculos previsto para os proximos dez anos 2025 -2035

## tipo de veiculos maior e menor compra de 2025 a 2035
vehicle_sales <- evsalesData %>%
  filter(year >= 2025 & year <= 2035) %>%
  group_by(mode) %>%
  summarise(total_sales = sum(value, na.rm = TRUE)) %>%
  arrange(desc(total_sales))

# Separar os mais comprados e menos comprados
top_vehicles <- vehicle_sales %>% slice(1:10)
bottom_vehicles <- vehicle_sales %>% tail(10)

# Gráfico de pizza dos tipos de veículos mais comprados
ggplot(top_vehicles, aes(x = "", y = total_sales, fill = mode)) +
  geom_bar(width = 1, stat = "identity") +
  coord_polar("y", start = 0) +
  labs(title = "Tipos de Veículos 2025 - 2035",
       fill = "Tipo de Veículo") +
  theme_void() +
  scale_fill_brewer(palette = "Set2")

2.Brasil x Mundo

# Filtrar os dados para Brasil e as maiores vendas globais
brasil_data <- evsalesData %>% filter(region == "Brazil")
maiores_vendas <- evsalesData %>% filter(region %in% c("China", "USA", "Europe"))

# Combinar os dados
dados_combinados <- bind_rows(brasil_data, maiores_vendas)

# Criar o gráfico ggplot
grafico <- ggplot(dados_combinados, aes(x = year, y = value, color = region)) +
  geom_line() +
  labs(title = "Comparação das Vendas de EV: Brasil vs Maiores Vendas Globais (2010-2024)",
       x = "Ano",
       y = "Vendas de EV (unidades)",
       color = "Região") +
  theme_minimal()

# Transformar o gráfico ggplot em um gráfico interativo com plotly
grafico_interativo <- ggplotly(grafico)

# Exibir o gráfico interativo
grafico_interativo

No contexto global, o Brasil ainda está em uma fase inicial de adoção de veículos elétricos. As vendas de EVs no Brasil são significativamente menores em comparação com a China e os EUA por sua falta de infraestrutura de carregamento, incentivos governamentais limitados e uma menor conscientização pública sobre os benefícios dos EVs. Neste grafico continuamos vendo como China lidera o mercado global de EVs, com vendas que superam em muito as de qualquer outro país os EUA também têm um mercado robusto de EVs, embora não tão grande quanto o da China. Incentivos fiscais federais e estaduais, juntamente com uma crescente rede de carregamento, têm impulsionado as vendas. Empresas como Tesla têm desempenhado um papel crucial na popularização dos EVs nos EUA. No contexto do gráfico destaca a disparidade significativa entre as vendas de EVs no Brasil e nos líderes globais, China e EUA. Para que o Brasil possa aumentar sua participação no mercado de EVs, será necessário um esforço coordenado entre o governo, a indústria e os consumidores para melhorar a infraestrutura, oferecer incentivos e aumentar a conscientização sobre os benefícios dos veículos elétricos.

Conclusão

Concluimos que ao análisar os maiores e menores compradores de veículos elétricos (EVs) entre 2010 e 2024 revela uma nítida disparidade entre as nações líderes e as que estão atrás na adoção dessa tecnologia. Enquanto países como China, Estados Unidos e grandes economias da Europa têm investido fortemente na infraestrutura, inovação tecnológica e incentivos governamentais, resultando em um crescimento significativo nas vendas de EVs, outras nações, como Eslováquia, Croácia e Indonésia, enfrentam desafios econômicos, falta de políticas públicas e uma infraestrutura insuficiente que limitam a expansão desse mercado. O sucesso da transição para veículos elétricos nos países líderes está vinculado à combinação de fatores como políticas favoráveis, incentivos financeiros e um movimento forte em direção à sustentabilidade. Por outro lado, a baixa adoção de EVs em nações menos desenvolvidas ou com economias emergentes pode ser atribuída à falta de investimento em infraestrutura e à ausência de apoio governamental adequado, refletindo uma realidade complexa que vai além de questões tecnológicas e ambientais.
Embora o Brasil tenha potencial para crescer no mercado de veículos elétricos, ainda há um longo caminho a ser percorrido. Para que o país possa competir com os grandes líderes globais, como China e Estados Unidos, será necessário um esforço coordenado entre governo, indústria e consumidores para melhorar a infraestrutura de carregamento, oferecer incentivos governamentais mais agressivos e aumentar a conscientização pública sobre os benefícios dos EVs. O crescimento desse mercado no Brasil dependerá de políticas públicas e investimentos estratégicos que facilitem a transição para tecnologias mais limpas e acessíveis. No cenário global, essa diferença indica que, embora a transição para veículos elétricos esteja em curso, ela não ocorre de forma homogênea. Países com maiores recursos e políticas mais robustas avançam mais rapidamente, enquanto os que enfrentam barreiras econômicas e estruturais permanecem atrás. Portanto, para que o mercado global de EVs continue a crescer e se consolidar, será crucial um esforço conjunto para superar essas disparidades, especialmente nas regiões onde o desenvolvimento da mobilidade elétrica ainda é incipiente.

Referências

FORD, Patrick L. Global EV Sales 2010-2024. Kaggle, 2024. Disponível em: https://www.kaggle.com/datasets/patricklford/global-ev-sales-2010-2024/data. Acesso em: 04 set. 2024.
BRASIL. Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações. Acordo de Paris. Brasília: MCTI, 2015. Disponível em: https://www.gov.br/mcti/pt-br/acompanhe-o-mcti/sirene/publicacoes/acordo-de-paris-e-ndc/arquivos/pdf/acordo_paris.pdf. Acesso em: 10 set. 2024.
WWF Brasil. Acordo de Paris completa cinco anos com lições aprendidas. WWF Brasil, 2020. Disponível em: https://www.wwf.org.br/?77471/Acordo-de-Paris-completa-cinco-anos-com-licoes-aprendidas. Acesso em: 10 set. 2024.
INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. IEA. Disponível em: https://www.iea.org/. Acesso em: 10 set. 2024.