Definição e significado da unidade MPGe

Os veículos elétricos, aos poucos, vêm se impondo no mercado consumidor com grande diferencial em relação aos demais modelos com motores a combustão, em especial o consumo de energia elétrica e o maior respeito ao meio ambiente. Graças aos incentivos fiscais recebidos dos governos na maioria dos países, o viés é de alta para os próximos anos.
Desde que os carros elétricos ou híbridos plu-in surgiram no mercado, eles têm uma unidade de medida comparativa relacionada com os carros convencionais a combustível (largamente explorados há várias décadas), usada para ajudar os potenciais consumidores a escolher um modelo elétrico.
Apesar da eletricidade e o combustível líquido possuírem formas diferentes de medição, a preocupação foi em obter uma equivalência entre essas duas entidades, já que estamos mais familiarizados ou acostumados, por exemplo, com litro de gasolina, do que quilowatt.

Nos Estados Unidos, um carro típico eficiente abastecido com gasolina percorre cerca de 40 milhas com um galão de combustível (MPG). Enquanto que, um carro híbrido (sistema com um motor elétrico e outro a combustão) consegue uma elevada economia de combustível, como o Prius da Toyota, que possui uma etiquetagem – classificação de milha estimada (cidade/rodovia/combinada) – de 54/50/52 MPG.

A mesma ideia de comparação se aplica a outras unidades de medida comuns de consumo de combustível, como litro por quilômetro ou quilômetro por litro. Na Europa, as pessoas estão acostumadas a usar a unidade coerente e convencionada de L/100 km (ou l/100 km). Já no Brasil, a noção de eficiência no consumo de combustível é dada em km/L (ou km/l).

Ainda hoje, a medida de equivalência é motivo de controvérsia, visto que estamos relacionando o desempenho de um carro puramente elétrico com um carro a combustível líquido.

Unidade MPG

A propósito, a milha e o galão da unidade MPG (formalmente representada como mpg ou mi/gal) são medidas antigas e particulares praticadas em alguns países de língua inglesa e não são consistentes com o Sistema Internacional de Unidade (SI).

Os valores numéricos relacionados à unidade MPG correspondem quantas milhas um veículo pode percorrer com um galão de combustível. De modo que o uso de fatores de conversão permite que eles sejam exibidos em outras bases consistentes requeridas.

Por exemplo, o National Institute of Standards and Technology (NIST) fornece os seguintes fatores de conversões conhecidos para Consumo de Combustível nos Estados Unidos:
- Milha por galão para quilômetro por litro (km/L): multiplicar por 0,425 143 7.
- Milha por galão para litro por 100 quilômetros (L/100 km): dividir 235,215 pelo número de milha por galão.

A ilusão do MPG

A expressão L/100 km e outras unidades de medida de volume/distância equivalentes têm a vantagem sobre o MPG em evitar a "ilusão do MPG". O problema é que o aumento no consumo de combustível não são lineares com aumentos no MPG, enquanto que são lineares com as diminuições em L/100 km.

À primeira vista, o MPG pode induzir a erros. Por exemplo, a economia de combustível, em galões, para um veículo que obteve 10 MPG comparado a um veículo que obteve 15 MPG é cerca de 33 galões. Por outro lado, a economia de combustível, em galões, para o mesmo salto de economia de combustível de 5 MPG, para um veículo que obteve 30 MPG comparado a outro que obteve 35 MPG é de apenas 5 galões.

Para ajudar a reduzir o problema da "ilusão do MPG", atualmente a U.S. Environmental Protection Agency (EPA) exige que os veículos sejam comercializados considerando a eficiência do combustível em termos de consumo, expressa na unidade galões por 100 milhas.

Unidade MPGe ou MPG equivalente

Em síntese, a classificação MPGe fornecida pela EPA representa o número de milhas que um veículo pode percorrer usando uma quantidade de combustível alternativo - como gás, eletricidade, hidrogênio, entre outros - com o mesmo conteúdo energético que um galão de gasolina. Isso permite uma comparação razoável entre veículos que utilizam combustíveis diferentes. Os veículos que não utilizam combustíveis somente líquidos, como os veículos elétricos e híbridos plu-in, são rotulados em MPGe.

Um galão de gasolina contém um teor de energia equivalente a 33,705 kWh (121,338 MJ). Nota: oficialmente a unidade kWh é representada como kW h ou kW · h.

Tomando como exemplo, o Hyundai Ioniq Electric obteve o 1° lugar no ranking da EPA em 2018: 136 MPGe combinados (média de condução urbana e rodoviária).
Segundo a EPA, a relação 33,705 kWh por 100 milhas é fornecida para medir a eficiência de veículos elétricos e híbridos. Isso significa que para esse veículo com 33,705 kWh, podemos dirigir 218,870 8 km (1 mi = 1,609 344 km). 
O valor 136 MPGe corresponde aproximadamente a (100 mi / (136 mi/gal)) x 33,705 kWh/gal = 24,78 kWh por 100 mi (ou 15,40 kWh por 100 km).
Já o veículo classificado em 2° lugar (Tesla Model 3 Long Range), etiquetado como 130 MPGe, tem um consumo de energia elétrica um pouco maior ( 25,93 kWh por 100 mi; ou 16,11 kWh por 100 km), portanto menos econômico que o carro da Hyundai, classificado em 1° lugar.
Fontes: NIST, EPA, Stanford University

crédito: EPA
Etiquetagem da EPA para veículo elétrico ou híbrido
A EPA emitiu uma regra que estabelece novos requisitos para uma economia de combustível e rótulo ambiental, cuja etiqueta será colada nos vidros de todos os automóveis novos vendidos nos EUA.