Yếu tố nào ảnh hưởng đến hoạt động của cụm pin xe điện?
Dung lượng sử dụng thực tế của pin xe điện chịu tác động từ nhiều yếu tố, chẳng hạn như tuổi thọ, chu kỳ sạc, nhiệt độ môi trường…
Khác với ôtô truyền thống dùng xăng hay dầu có phạm vi di chuyển phụ thuộc vào dung tích nhiên liệu và mức tiêu thụ của động cơ, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hoạt động và đáp ứng nhu cầu đi lại của cụm pin lithium-ion đang phổ biến trên xe điện hiện nay.
Nhiệt độ môi trường
Nhiệt độ môi trường là vấn đề đầu tiên liên quan đến pin mà người dùng cần lưu ý.
Tốc độ sạc pin có thể bị giảm xuống trong thời tiết lạnh, dẫn đến phạm vi di chuyển của phương tiện trong cùng một thời gian cắm sạc cũng giảm theo. Ngược lại, nhiệt độ ngoài trời cao được cho là điều kiện lý tưởng hơn cho quá trình nạp điện.
Tuy nhiên, việc phơi xe ngoài trời nhiều giờ liền cũng có tác động tiêu cực đến pin xe. Cụ thể, các tế bào (cell) sẽ bị hỏng khi cụm pin tiếp xúc với nhiệt độ cao liên tục, làm giảm dung lượng sử dụng thực tế.
Nhiệt độ môi trường là vấn đề đầu tiên liên quan đến pin mà người dùng cần lưu ý
Nếu như xe của bạn không có hệ thống làm mát chất lỏng cho cụm pin, hãy đỗ xe ở nơi mát mẻ hoặc sử dụng bạt che phủ để hạn chế tình trạng pin bị “hâm nóng”.
Còn đối với trường hợp xe sở hữu hệ thống làm mát cho pin, chủ xe có thể cắm điện trong lúc đỗ xe dù pin có đang cần sạc hay không để ổn định nhiệt độ cụm pin, tránh hao hụt dung lượng.
Chu kỳ sạc là một yếu tố mà người dùng không thể tránh và nó có tác động đến dung lượng thực tế của pin. Bởi một đặc tính có hữu của pin lithium-ion là sạc cho pin càng nhiều thì càng giảm khả năng tiếp nhận.
Báo cáo của Tesla vào giữa năm 2020 cho thấy ở mốc vận hành khoảng 40.000 km (25.000 dặm), pin của một chiếc Model S sẽ giảm khoảng 5%. Ở 201.000 km (125.000 dặm) tiếp theo, cụm pin sẽ chai thêm khoảng 5% nữa.
Thêm vào đó, khi xe có odo 150.000-200.000 dặm, tức 214.000-321.000 km, khả năng tiếp nhận sạc thực tế pin của Tesla Model S sẽ duy trì ở khoảng 85%.
Video đang HOT
Tương tự điện thoại di động và các thiết bị điện tử, phần lớn xe điện hiện nay đều sử dụng công nghệ pin lithium-ion. Nhược điểm chung của loại pin này là dễ bị chai khi thường xuyên sử dụng sạc nhanh.
Dù vậy, nhờ được trang bị hệ thống kiểm soát, điều khiển dòng sạc tối ưu hơn nên hệ thống pin trên ô tô điện khi sạc nhanh ít bị chai hơn so với các thiết bị điện tử.
Tương tự điện thoại di động và các thiết bị điện tử, phần lớn xe điện hiện nay đều sử dụng công nghệ pin lithium-ion
Thí nghiệm sự ảnh hưởng của sạc nhanh đối với pin xe điện được Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho (INL) tại Mỹ thực hiện trên 4 chiếc Nissan Leaf. Trong đó, 2 model dùng sạc chậm 3,3 kW bằng điện dân dụng, 2 model còn lại được sạc bằng trụ sạc nhanh DC công suất 50 kW.
Kết quả cho thấy sau quãng đường di chuyển hơn 64.000 km (40.000 dặm), mức chênh lệch về khả năng tiếp nhận sạc giữa 2 trường hợp thử nghiệm là không đáng kể, chỉ 3%.
Khả năng hoạt động của pin ô tô điện cũng chịu nhiều ảnh hưởng bởi tuổi thọ của pin, đặc biệt là dòng pin lithium-ion có chất điện phân lỏng dễ bị xuống cấp sau thời gian dài sử dụng.
Pin của một chiếc Nissan Leaf sau 8 năm sử dụng sẽ mất 35% khả năng tiếp nhận sạc, dựa trên thử nghiệm của chuyên trang xe điện InsideEVs.
Tuy nhiên, hầu hết các nhà sản xuất trên thế giới đều có chính sách bảo hành pin 8 năm hoặc 100.000 dặm, tương đương 160.000 km. Do đó, người dùng xe điện cũng không cần quá để tâm đến độ bền của pin khi sử dụng.
Thậm chí mẫu xe điện VinFast VF e34 vừa ra mắt tại Việt Nam còn được bảo hành 10 năm kèm chính sách thay mới pin khi pin có sự cố hoặc khả năng tiếp nhận sạc dưới 70%. Có thể thấy, nhà sản xuất sẽ lo liệu các vấn đề về độ bền hay tuổi thọ pin trong suốt quá trình sử dụng.
Mặt khác, các công nghệ pin tiên tiến hơn đang được nghiên cứu và phát triển để thay thế pin lithium-ion, đơn cử như pin thể rắn hay loại pin cường độ cao của GM có tên Ultium.
Trong tương lai gần, những loại pin mới có cùng thể tích và khối lượng nhưng mang lại độ bền cao hơn cùng khả năng lưu trữ năng lượng tốt hơn sẽ hứa hẹn cải thiện đáng kể khả năng vận hành cho xe điện.
Những yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của cụm pin xe điện
Dung lượng sử dụng thực tế của pin xe điện chịu tác động từ nhiều yếu tố, chẳng hạn tuổi thọ, chu kỳ sạc, nhiệt độ môi trường...
Một trong những vấn đề được người dùng xe điện quan tâm nhất là thông số quãng đường vận hành, tương ứng với dung lượng hữu dụng của pin.
Khác với ôtô truyền thống dùng xăng hay dầu có phạm vi di chuyển phụ thuộc vào dung tích nhiên liệu và mức tiêu thụ của động cơ, có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hoạt động và đáp ứng nhu cầu đi lại của cụm pin lithium-ion đang phổ biến trên xe điện hiện nay.
Nhiệt độ môi trường
Vấn đề đầu tiên liên quan đến pin người dùng cần lưu ý khi sử dụng ôtô điện là nhiệt độ môi trường.
Thời tiết lạnh có thể làm chậm tốc độ sạc pin, từ đó gián tiếp kéo giảm phạm vi di chuyển của phương tiện trong cùng một thời gian cắm sạc. Trong khi đó, nhiệt độ ngoài trời cao được đánh giá là có lợi cho quá trình nạp điện.
Tuy nhiên nếu cụm pin tiếp xúc với nhiệt độ cao liên tục kéo dài dẫn đến khả năng làm hỏng các tế bào (cell), từ đó làm giảm dung lượng sử dụng thực tế. Vì vậy, người dùng xe điện nên hạn chế phơi xe ngoài trời nhiều giờ liền.
Nhiệt độ môi trường tác động đến thời gian sạc pin trong thực tế. Ảnh: VinFast.
Đối với các dòng xe điện không có hệ thống làm mát bằng chất lỏng cho cụm pin, người dùng nên chọn đỗ xe ở nơi mát mẻ, dưới bóng râm hoặc sử dụng bạt che phủ nhằm tránh pin bị "hâm nóng".
Trong trường hợp xe được trang bị hệ thống làm mát cho pin, người dùng có thể cắm điện trong lúc đỗ xe ngay cả khi không có nhu cầu sạc để các bộ phận tản nhiệt giữ cho cụm pin ổn định, tránh hao hụt dung lượng.
Sử dụng trạm sạc nhanh
Hầu hết xe điện trên thị trường hiện sử dụng công nghệ pin lithium-ion, tượng điện thoại di động và các thiết bị điện tử. Loại pin này có nhược điểm chung là giảm khả năng tiếp nhận sạc (chai pin) khi sử dụng sạc nhanh thường xuyên.
Tuy nhiên, hệ thống pin trên ôtô điện khi sạc nhanh ít bị chai hơn so với các thiết bị điện tử nhờ có được hệ thống kiểm soát, điều khiển dòng sạc tối ưu hơn.
Sử dụng trạm sạc nhanh ảnh hưởng không đáng kể đến độ bền của pin xe điện. Ảnh: VinFast.
Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho (INL) tại Mỹ đã thí nghiệm sự ảnh hưởng của sạc nhanh đối với pin xe điện thông qua 4 chiếc Nissan Leaf. Trong đó, 2 model chỉ sử dụng sạc chậm 3,3 kW bằng điện dân dụng, 2 model còn lại luôn được nạp điện bằng trụ sạc nhanh DC công suất 50 kW.
So sánh kết quả giữa 2 trường hợp thử nghiệm sau khi 4 chiếc Leaf di chuyển được hơn 64.000 km (40.000 dặm), mức chênh lệch về khả năng tiếp nhận sạc chỉ là 3%, tỷ lệ được đánh giá là không đáng kể.
Số chu kỳ sạc
Tác động nhiều hơn đến dung lượng thực tế của pin là một yếu tố mà người dùng không thể tránh khi sử dụng xe điện, đó là chu kỳ sạc. Có nghĩa là sạc cho pin càng nhiều thì càng giảm khả năng tiếp nhận. Đây vốn cũng là một đặc tính cố hữu của pin lithium-ion.
Khả năng tiếp nhận sạc của pin lithium-ion trên ôtô điện giảm dần qua số lần sử dụng. Ảnh: VinFast.
Theo như báo cáo của Tesla vào giữa năm 2020, pin của một chiếc Model S sẽ giảm khoảng 5% khả năng tiếp nhận sạc ở mốc vận hành khoảng 40.000 km (25.000 dặm). Cụm pin sẽ chai thêm khoảng 5% khi xe đi thêm 201.000 km (125.000 dặm) tiếp theo.
Hãng xe điện Mỹ cũng cho biết khả năng tiếp nhận sạc thực tế pin của Tesla Model S duy trì khoảng 85% khi xe có odo 150.000-200.000 dặm, tức 214.000-321.000 km.
Tuổi thọ pin
Bên cạnh chu kỳ sạc, tuổi thọ cũng góp phần không nhỏ khi ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của pin ôtô điện, nhất là loại pin lithium-ion có chất điện phân lỏng bị xuống cấp sau thời gian dài hoạt động.
Chuyên trang xe điện InsideEVs đã tiến hành đo đạc và thử nghiệm trên một chiếc Nissan Leaf và có được kết quả khả năng tiếp nhận sạc của pin giảm đến 35% sau 8 năm sử dụng.
Thực tế, người dùng xe điện có thể không cần quá chú ý đến độ bền của pin khi sử dụng bởi hầu hết nhà sản xuất trên thế giới hiện có chính sách bảo hành pin 8 năm hoặc 100.000 dặm, tương đương 160.000 km.
Tại Việt Nam, mẫu xe điện VinFast VF e34 vừa ra mắt thậm chí còn được bảo hành 10 năm, đi kèm chính sách thay thế pin khi giảm khả năng tiếp nhận sạc dưới 70% hoặc pin có sự cố. Như vậy, các vấn đề về độ bền hay tuổi thọ pin sẽ được nhà sản xuất lo liệu trong suốt quá trình sử dụng.
VinFast VF e34 được bảo hành 10 năm và có chính sách thay pin khi có trục trặc, giảm dung lượng sử dụng. Ảnh: VinFast.
Bên cạnh đó, hàng loạt hãng xe đang dồn lực nghiên cứu và phát triển các công nghệ pin tiên tiến hơn nhằm thay thế pin lithium-ion, chẳng hạn pin thể rắn hay loại pin cường độ cao của GM có tên Ultium.
Những loại pin mới có độ bền cao hơn, đi cùng khả năng lưu trữ năng lượng tốt hơn trong cùng một thể tích và khối lượng, hứa hẹn cải thiện đáng kể khả năng vận hành cho xe điện trong tương lai gần.
Doanh số VinFast tháng 2/2022: Có thêm 53 khách hàng được nhận VinFast VFe34 Con số 53 chiếc VinFast VFe34 đến tay khách hàng trong tháng 2/2022 chậm hơn nhiều so với kế hoạch mà VinFast đã đặt ra. Theo thống kế của VinFast, trong tháng 2/2022 vừa qua, đã có thêm 53 khách hàng trên toàn quốc đón nhận mẫu VinFast VF e34, ít hơn nhiều so với kế hoạch 2.000 xe mỗi tháng mà VinFast...