Tìm hiểu ngay công nghệ pin ô tô điện mà có lẽ bạn chưa biết?
Thời đại của xe ô tô điện đã đến, và nếu bạn đang có ý định sở hữu loại xe này, bạn cần nắm được những kiến thức cơ bản nhất về bộ phận quan trọng nhất của nó: pin.
Hiển nhiên, đây chẳng phải việc dễ dàng: bạn sẽ cần nhớ lại những bài học về cơ khí điện tử lẫn hoá học mới có thể hiểu được cặn kẽ về pin của xe ô tô điện (EV).
Trong bài viết này, Vcharge sẽ cùng bạn tìm hiểu công nghệ pin ô tô điện theo cách đơn giản nhất, bạn cần quan tâm vấn đề gì khi mua xe ô tô điện, và làm thế nào để biết được một công nghệ pin có thực sự tốt hay không.
Xe ô tô điện sử dụng loại pin gì?
Hầu hết các mẫu EV bán trên thị trường ngày nay đều sử dụng công nghệ pin tương tự nhau: hàng trăm cell pin riêng rẽ được đóng gói thành các mô-đun hay túi pin, và nhiều mô-đun như vậy tập hợp lại sẽ hình thành nên pin của xe ô tô điện. Chúng thường có kích cỡ khá lớn, thông thường dài đến vài mét, và do đó được bố trí dọc theo khung xe ngay bên dưới mặt sàn, theo kiểu ván trượt.
Cựu lãnh đạo Tesla, nay là CEO Lucid, Peter Rawlinson, giải thích rằng: “Phân biệt được các thành phần của pin là rất quan trọng. Những phần riêng rẽ, kích thước nhỏ, là các cell pin – bộ phận đã hoàn thiện là pin“. Chúng được gói gọn vào trong một khối pin với nhiệt độ vận hành luôn được duy trì ở mức tối ưu mặc cho khí hậu bên ngoài ra sao đi chăng nữa. Cấu tạo một khối pin xe hơi điện được thể hiện trong sơ đồ dưới đây:
Có hai loại pin xe ô tô điện chủ yếu được sử dụng khá phổ biến hiện nay:
– Pin Lithium-ion: dùng bởi hầu hết các nhà sản xuất EV (như Tesla, Jaguar)
– Pin hydride nickel-kim loại: trên các xe hybrid (như Toyota)
Thành phần hoá học của pin xe ô tô điện không khác là bao so với pin điện thoại. Hầu hết smartphone hiện đại sử dụng pin lithium-ion để đảm bảo khả năng sạc nhanh – pin xe ô tô điện về cơ bản chính là loại pin bạn thấy trong một chiếc iPhone, hay Samsung Galaxy, chỉ là chúng được chế tạo với kích thước khổng lồ mà thôi.
Pin xe ô tô điện đòi hỏi nhiều vấn đề phức tạp: chúng cần phải lưu trữ được nhiều năng lượng, nhưng cũng phải có khả năng sạc nhanh, và làm sao để duy trì được mật độ năng lượng sau hàng ngàn chu kỳ sạc, chưa kể còn phải chống chịu tốt trước những điều kiện hoạt động như tình trạng đường sá, thời tiết…
Dung lượng pin xe ô tô điện
Để cung cấp năng lượng cần thiết cho một chiếc xe nặng từ 2 tấn trở lên, pin EV nhìn chung tương đối lớn. Dung lượng của chúng thường được đo theo; đơn vị KiloWatt giờ (hay kWh), cho chúng ta biết được mức năng lượng trữ trong pin qua một khoảng thời gian cụ thể.
Ví dụ, pin 100kWh trong một chiếc Tesla Model S (hình trên) có khả năng cung cấp mức năng lượng tối đa 100 kilowatts trong suốt 1 giờ liên tục. Quá trình lái thông thường mỗi ngày sẽ sử dụng mức năng lượng thấp hơn đáng kể so với con số này, do đó pin xe hơi điện sẽ sử dụng được trong nhiều giờ trước khi cần sạc lại.
Pin xe ô tô điện hoạt động được bao lâu sau mỗi lần sạc?
Nếu đang cân nhắc mua một chiếc EV, điều quan trọng là bạn phải chọn một mẫu xe với thời lượng pin đủ lớn để đáp ứng nhu cầu. Nếu bạn chủ yếu chạy những quãng đường ngắn hoặc chạy quanh thành phố, những mẫu xe với pin dung lượng nhỏ sẽ không phải là vấn đề đáng quan ngại.
Một dòng xe ô tô điện cỡ nhỏ mới, như Honda E, với những khối pin dung lượng tương đối nhỏ, sắp sửa xuất hiện trên thị trường. Cụ thể, mẫu Honda E có pin chỉ 35kWh, đủ để chạy khoảng 209km, quá đủ nếu bạn sống và làm việc trong thành phố, nhưng chưa đủ “đô” với những người thường xuyên phải di chuyển xa. Đó là lý do tại sao hãng Jaguar trang bị cho mẫu xe hơi điện i-Pace của mình một viên pin lên đến 85kWh, chạy được tối đa 470km!
Như vậy, mọi chuyện rất đơn giản: quãng đường bạn cần di chuyển càng dài, pin xe hơi điện bạn chọn phải càng lớn – hoặc chấp nhận việc sạc xe thường xuyên hơn.
Những khối pin xe ô tô điện nhỏ nhất hiện nay có dung lượng khoảng 30kWh hoặc hơn, trong khi khối pin lớn nhất lên đến 100kWh. Hiển nhiên, pin lớn hơn đồng nghĩa giá cũng cao hơn đáng kể. Lời khuyên ở đây là: nếu bạn có thể sạc xe tại nhà mỗi ngày và thường di chuyển những quãng đường ngắn đến trung bình, đừng ngại xe điện với pin nhỏ.
Độ bền, tính ổn định, và thời gian bảo hành
Pin xe ô tô điện hoạt động được bao lâu không phải là câu hỏi duy nhất mà người mua xe đặt ra. Một số lo ngại về độ bền của pin – nhưng mọi bằng chứng hiện có đều chỉ ra rằng chiếc xe ô tô điện của bạn sẽ không bao giờ rơi vào tình trạng chết yểu như trường hợp có thể xảy ra với những chiếc điện thoại di động đã dùng lâu năm đâu.
Lý do là bởi trong một khối pin EV thông thường có rất nhiều cell pin nhỏ, giúp chúng duy trì được dung lượng kể cả khi đã vận hành được hàng trăm ngàn dặm; dù chúng sẽ không trụ được lâu như khi vừa mua, pin xe hơi điện vẫn sẽ trữ năng lượng tốt trong một thời gian rất dài nữa – trên thực tế, có vô vàn xe hơi điện và xe hybrid vẫn hoạt động xuất sắc dù tuổi đời không còn “trẻ” nữa. Theo ước tính, một khối pin xe ô tô điện có thể hoạt động ít nhất một thập kỷ, và xe ô tô điện của bạn có lẽ sẽ hỏng trước cả pin nữa!
Đó là lý do tại sao mọi mẫu xe ô tô điện mới đang bán trên thị trường hiện nay đều có thời gian bảo hành dài, với hứa hẹn sẽ duy trì được khoảng 70% thời lượng pin so với ban đầu kể cả sau 7 hoặc 8 năm sử dụng. Ví dụ:
– BMW i3 được bảo hảnh 8 năm/ hơn 160.000km
– Hyundai Kona Electric được bảo hành 8 năm/ hơn 160.000km
– Kia e-Niro được bảo hành 7 năm/ hơn 160.000km
– Jaguar i-Pace được bảo hảnh 8 năm / hơn 160.000km
– Nissan Leaf (ảnh dưới) được bảo hành 8 năm/ hơn 160.000km
Đó cũng là lý do tại sao giá trị bán lại của EV đã tăng lên trong vài năm trở lại đây – một điển hình là mẫu Nissan Leaf đời đầu, ra mắt năm 2010, đến nay vẫn là một lựa chọn tuyệt vời dành cho người mới làm quen với xe hơi điện.
Tại sao pin xe ô tô điện lại đắt đỏ?
Những khối pin khổng lồ nói trên chứa rất nhiều kim loại đắt tiền, và hiếm, có nghĩa chúng đáng giá cả một gia tài (nói hơi ngoa một tí). Đó là lý do tại sao xe ô tô điện lại có giá cao hơn nhiều so với những mẫu xe truyền thống chạy xăng hay dầu. Lithium rõ ràng không hề rẻ.
May thay, chi phí của pin xe ô tô điện đang dần giảm đi, dù rằng ngày EV trở nên rẻ như xe chạy xăng vẫn còn xa lắm. Lãnh đạo mảng R&D của Porsche, Michael Steiner, mới đây cho biết: “Tôi không nghĩ sẽ có đột phá về công nghệ pin trong nửa đầu của thập kỷ này. Chúng ta sẽ từng bước một nhận thấy những lợi ích của pin lithium-ion. Chúng tôi dự đoán qua mỗi năm, công nghệ pin lithium-ion sẽ được cải thiện từ 2-3%”
Ai sở hữu pin trong xe ô tô điện?
Hiện nay, giá mua EV đã bao gồm giá pin, nhưng vào những ngày đầu của xe hơi điện, một số nhà sản xuất từng bán xe hơi mà không kèm pin, và khách hàng sẽ phải… thuê pin riêng.
Renault là một hãng như vậy, nhưng hiện họ không còn làm vậy nữa. Trên thực tế, đó là một trong những cách để khách hàng cảm thấy giá EV có vẻ rẻ hơn – nhưng đổi lại, họ sẽ bị ràng buộc vào một bản hợp đồng thuê pin hàng tháng: việc bỏ tiền ra thuê pin giống như bạn mua điện thoại trả góp, hoặc đóng tiền hàng tháng để xem Netflix vậy.
Hiển nhiên, cách bán hàng như vậy là chưa ổn và gây ra đôi chút khó khăn đối với thị trường xe hơi đã qua sử dụng, khi mà nhiều người mua không chấp nhận mua một chiếc xe hơi điện khi họ không nắm quyền sở hữu khối pin của nó.
Những nguy hiểm và tác động lên môi trường
Pin xe ô tô điện được kiểm tra gắt gao và các nhà sản xuất đã đầu tư những hệ thống an toàn nhằm đảm bảo pin của họ không gây hại cho người dùng. Nếu bạn không lo lắng gì về việc lái những chiếc xe với những loại nhiên liệu dễ cháy như xăng hay dầu, thì cũng chẳng có lý do gì phải lo lắng khi lái xe ô tô điện.
Đúng là điện áp cần thiết để xe ô tô điện chạy được là rất cao, nhưng hành khách sẽ không bao giờ gặp nguy cơ sốc điện, và bất kỳ khối pin nào cũng thường được bảo vệ trước các tác động bằng cách chèn vào bên dưới sàn giữa của xe nhằm ngăn chúng không bị thiệt hại sau những vụ va chạm có thể gây cháy.
Còn tác động lên môi trường thì sao? Có nhiều nghiên cứu cho biết dù chi phí sản xuất EV đắt đỏ hơn, loại xe này lại tốt hơn cho môi trường trong suốt vòng đời của nó. Và khi một chiếc xe ô tô điện sắp sửa “nghỉ hưu”, những khối pin giá trị của nó có thể được tháo ra và dùng để lưu trữ năng lượng – có thể là năng lượng mặt trời hoặc dự phòng cho hệ thống điện chính – để cung cấp điện năng cho gia đình hiệu quả hơn. Các hệ thống cung ứng năng lượng thông minh sẽ là trọng tâm nghiên cứu trong thời gian đến – theo nhiều nhà quan sát trong ngành công nghiệp xe ô tô điện.
Vcharge – Sạc chất cho xế điện
Vcharge cung cấp một loạt các sản phẩm sạc điện ô tô đa dạng, bao gồm sạc treo tường, sạc di động và nhiều loại phụ kiện khác. Sản phẩm của chúng tôi được thiết kế và sản xuất với công nghệ tiên tiến nhất nhằm đảm bảo hiệu suất sạc tối đa, bảo vệ an toàn cho xe và người sử dụng. Chúng tôi cam kết mang đến những sản phẩm chất lượng và đáng tin cậy để đáp ứng mọi nhu cầu của khách hàng.
Để được tư vấn trực tiếp vui lòng liên hệ qua website vcharge.vn hoặc Fanpage Vcharge – Sạc chất cho xế điện
