Quá trình điện hóa những chiếc xe hơi đang diễn ra nhanh hơn bao giờ hết. Một tương lai hoàn toàn khác đang được định hình, và đây là những thông số mà người ta sẽ quan tâm thay vì tiêu thụ bao nhiêu lít hay tỉ số nén ra sao.

Dung lượng pin

Động cơ không thể hoạt động nếu không được cung cấp năng lượng, đó là nhiên liệu trên xe đốt trong và điện trên xe điện. Nếu xe nhiên liệu sử dụng bình để đựng xăng, dầu, thì xe điện sử dụng pin để chứa điện.

Đơn vị của dung lượng pin là kWh, mà dân dã quen gọi là số điện. Tesla Model 3 đời 2021 có dung lượng pin 80,5 kWh, trong điều kiện thử nghiệm lý tưởng chiếc xe đi được khoảng 506 km. Điều này hiểu đơn giản là, với năng lượng 80,5 số điện thì xe đi được quãng đường đó, hay chiếc xe tiêu thụ 15,9 số điện cho 100 km. Giả sử giá điện hiện nay trung bình khoảng 2.000 đồng/kWh. Vậy bạn sẽ tốn khoảng 32.000 đồng/100 km, tương đương tiền mua 1,5 lít xăng. So với xăng hay dầu, ưu thế kinh tế vượt trội.

Thời gian sạc pin

Nếu đi xe xăng, bạn không cần quan tâm đến thời gian đổ đầy bình, vì rất nhanh, chỉ khoảng một vài phút. Nhưng với pin thì khác. Công nghệ hiện nay chưa cho phép nạp cả trăm số điện vào một khối pin với thời gian một vài phút như vậy.

Thời gian sạc của pin nhanh hay chậm phụ thuộc hai yếu tối: dung lượng của bộ pin và công suất thiết bị sạc.

Vẫn với ví dụ là chiếc Model 3. Tesla đưa ra hai tùy chọn. Sạc thông thường và bộ sạc nhanh. Sạc thông thường ở mức tối đa có công suất 11,5 kW. Vậy với dung lượng 80,5 kWh của pin, sạc thông thường sẽ mất 7 tiếng để đầy. Còn trạm sạc nhanh có công suất lên tới 250 kW, thì theo lý thuyết, chỉ cần 0,32 giờ (gần 20 phút) là xe đầy điện. Nhưng đó là điều kiện thử nghiệm, thực tế hầu như thời gian sẽ lâu hơn tùy thuộc vào môi trường, trạng thái chiếc xe.

Tuổi thọ pin

Xe thông thường chỉ cần quan tâm tuổi thọ động cơ, còn tuổi thọ bình xăng thì không cần quan tâm. Trên xe điện, bạn cần để ý 2 thứ: tuổi thọ pin và tuổi thọ động cơ.

Động cơ điện về cơ bản bền hơn động cơ đốt trong rất nhiều vì chúng ít các bộ phận chuyển động hơn. Tuổi thọ pin là thứ cần quan tâm hơn. Thông thường pin hiện nay có tuổi thọ khoảng 10-12 năm. Vì thế, các hãng thường có chế độ bảo hành trước thời gian này.

Tesla bảo hành cho pin và cụm động cơ là 8 năm hoặc 200.000 km, tùy điều kiện nào đến trước. Ở chiếc Ford Mustang Mach-E là 8 năm hoặc 160.000 km. Ford còn chú thích thêm (dung lượng pin được đảm bảo còn ít nhất 70% so với ban đầu trong 8 năm đó).

Truyền động

Xe điện cũng có dẫn động cầu trước FWD, cầu sau RWD hay bốn bánh AWD. Nhưng khác xe truyền thống, nếu bạn chọn AWD, chúng buộc phải có trục các-đăng để truyền động từ hộp số tới các bánh xe, còn ở xe điện, bộ phận này hầu như không cần. Các môtơ điện sẽ truyền động trực tiếp tới các bánh. Toàn bộ không gian phía dưới ở giữa xe sẽ dành tối ưu cho không gian chứa pin.

Người dùng xe điện sẽ làm quen các thuật ngữ như môtơ đơn (single-motor), hai môtơ (dual-motor), ba (tri-motor) thậm chí bốn môtơ (quad-motor). Hiểu nôm na là, chiếc xe đó sẽ được trang bị 1-4 mô tơ. Nếu hơn 1, thường nó sẽ là chiếc truyền động 4 bánh.

Cấp độ lái tự động

Nghe có vẻ hơi xa xỉ, nhưng dường như các mẫu xe điện mới nhất đều được các nhà sản xuất chăm chút cho chức năng nay. Hiện tại hãng xe điện nổi tiếng nhất thế giới Tesla cung cấp tùy chọn cao nhất ở mức tự động cấp độ 2. Nghĩa là người lái có thể rời vô-lăng trong một số trường hợp nhất định, đặc biệt trên cao tốc có hệ thống làn đường rõ ràng nhưng vẫn phải giám sát chiếc xe và sẵn sàng can thiệp cho mọi tình huống bất ngờ. Chiếc Lucid Air trong vài năm tới cũng có kế hoạch được nâng cấp lên hệ thống lái tự động cấp độ 3. Một vài tên tuổi lâu đời như Audi hay Honda đã cho ra mắt hệ thống cấp độ 3 này trên chiếc A8 và Legend. Tuy nhiên chúng mới ở độ cấp độ thử nghiệm là chính. Hầu hết các hãng xe đang hướng tới cấp độ này và phổ biến nó.

Với cấp độ 4, lý thuyết là người lái hoàn toàn không cần can thiệp vào chiếc xe, nhưng sẽ đòi hòi thêm rất nhiều cảm biến, công nghệ cũng như những cải tiến của hạ tầng giao thông. Chỉ có một điều chắc chắn, xe điện càng ngày càng giống một thiết bị công nghệ có khả năng di chuyển thay vì một chiếc xe đơn thuần. Bởi vậy, các công nghệ tự lái tiên tiến nhất luôn có xu hướng được áp dụng cho chúng đầu tiên.

Các thông số còn lại về cơ bản không khác xe dùng động cơ đốt trong. Một tin vui cho xe điện, chúng thường tăng tốc nhanh hơn bởi không tốn hao phí công trong quá trình truyền động. Xe cũng chẳng có hiện tượng trễ ga hay giật vì môtơ điện không cần tới các cấp số. Khi đã quen với những phản hồi trực tiếp từ các môtơ, nó cũng không khác cảm giác khi máy bay đưa bạn 0-300 km/h trong tầm chục giây trước khi cất cánh là mấy: chỉ đơn giản là dính lưng và lao vút đi nhẹ bẫng.
 

Những vấn đề về pin xe điện người dùng cần biết

Quãng đường di chuyển là mối quan tâm hàng đầu đối với người sở hữu xe điện, cùng với đó là sự suy giảm dung lượng pin theo thời gian.

Cũng tương tự như pin điện thoại, chúng không thể giữ được dung lượng như lúc mới mua sau một thời gian sử dụng, điều tương tự cũng xảy ra với xe điện. Và điều này đồng nghĩa chiếc xe sẽ chỉ còn di chuyển được quãng đường ngắn hơn.

Dưới đây là những thông tin cơ bản liên quan đến tuổi thọ pin của một chiếc xe điện, chúng sẽ giảm dung lượng ra sao và cách để duy trì hiệu năng của chúng trong trạng thái tốt nhất.

Pin trên xe điện là loại pin gì?

Những chiếc xe thuần điện sử dụng nhiều ngăn chứa pin lithium-ion để lưu trữ điện năng. Chúng tương tự như loại dùng cho máy tính xách tay và điện thoại di động. Đây là giải pháp hợp lý nhất hiện nay vì thời gian sạc nhanh chóng, lưu trữ năng lượng hiệu quả và có khả năng lặp lại chu trình sạc hàng nghìn lần.

Tại sao pin lại giảm dung lượng theo thời gian?

Theo thời gian, các bộ pin này trở nên kém hiệu quả, cũng như những gì xảy ra trên điện thoại di động. Pin giảm dung lượng vì chúng được nạp, xả nhiều lần và cứ sau mỗi chu kỳ như vậy, lại có những phần lithium bị bỏ lại bên ngoài điện cực, trở thành "pin chết", không thể giữ được khả năng lưu trữ điện..

Tuy nhiên, nhờ vào tiến bộ công nghệ trong việc chế tạo và số lượng cell pin trong bộ pin, những chiếc xe điện hiện đại ngày nay vẫn giữ được khả năng lưu trữ tương đối tốt sau nhiều năm. Có rất nhiều xe điện cũ vẫn hoạt động ổn định sau hàng ngàn km hoặc nhiều năm với bộ pin ban đầu. Bởi vậy trong khi một chiếc điện thoại 10 năm tuổi sẽ đòi hỏi chủ nhân phải cắm sạc liên tục khi làm việc thì một chiếc xe điện 10 năm tuổi vẫn cho phép tài xế di chuyển một quãng đường chấp nhận được.

Pin xe điện liệu có được đảm bảo bằng chế độ bảo hành?

Mọi chiếc xe điện đều đi kèm với chế độ bảo hành pin lâu dài, những nhà sản xuất thường đảm bảo rằng dung lượng pin vẫn ở mức chấp nhận được sau 7 hoặc 8 năm sử dụng. Phần lớn các hãng xe cam kết pin sẽ giữ được ít nhất 70% dung lượng trong khoảng thời gian đó.

Dưới đây là các mức bảo hành phổ biến cho pin của các hãng xe tại thị trường Mỹ:

Hãng	Số năm	Số km
Audi, BMW, Honda, Mercedes, Jaguar, Nissan, Volvo, Polestar, Porsche, Renault, Seat, Volkswagen.	8	160.000
Hyundai	8	201.000
Kia	7	160.000
MG	7	129.000
Smart	8	100.500
Tesla (Model S và Model X)	8	241.000
Tesla (các mẫu xe còn lại)	8	193.000

Quãng đường đi được giảm 30% là con số rất không ổn nếu nhìn từ góc độ người tiêu dùng. Tuy nhiên với nhiều mẫu xe được thiết kế với khả năng di chuyển xa vượt trội thì ngay cả khi điều này xảy ra, quãng đường họ đi được vẫn ở mức khá tốt. Isobel Sheldon OBE, trưởng nhóm chiến lược của Britishvolt cho biết những bộ pin hiện đại ngày nay có tuổi thọ lên tới 12 năm và khả năng sạc 1.500-2.000 lần, khiến chúng trở nên phù hợp cho hầu hết các mục đích đi lại. Còn khi những bộ pin này suy giảm dung lượng rất nhiều, chúng sẽ được tái chế cho mục đích khác.

Việc sạc nhanh liệu có ảnh hưởng tới tuổi thọ của pin?

Đây vẫn là câu hỏi gây nhiều ý kiến trái chiều cho cả giới công nghệ. Trong khi các hãng pin, nhà sản xuất thiết bị điện tử, đặc biệt di động, hay cả xe điện đều cho rằng sạc nhanh không ảnh hưởng đến tuổi thọ pin, thì phần lớn người dùng vẫn nghi ngờ sự thật này. Dòng điện một chiều giúp quá trình sạc nhanh hơn, chủ nhân chiếc xe không cần phải đợi quá lâu nữa. Nhưng vấn đề với việc sạc nhanh là, nó sẽ khiến quá trình giảm dung lượng của pin đến nhanh hơn, hay gọi là chai pin. Nguyên nhân là bởi sạc nhanh làm cho nhiệt độ tăng cao hơn, làm hại pin. Sạc nhanh có thể giúp bạn tiết kiệm được một giờ ở các trạm dịch vụ, nhưng sẽ tiêu tốn của bạn đi rất nhiều quãng đường xe đi được về lâu về dài.

Còn yếu tố nào có thể ảnh hưởng tới tuổi thọ của pin xe điện?

Một trong những cách nhanh nhất khiến pin giảm dung lượng chính là việc sạc pin. Nếu bạn xả pin liên tục và sạc chúng đầy trở lại 100%, hiệu năng pin sẽ yếu đi mau chóng. Trớ trêu thay, điều tương tự cũng xảy ra nếu bạn thường xuyên để pin trong trạng thái bị xả hoàn toàn nhưng không được cấp năng lượng trở lại. Để giải quyết việc này, hầu hết các nhà sản xuất chỉ thiết kế để bộ pin để chúng không bao giờ bị nạp tới 100% dung lượng, phổ biến nhất dừng lại ở mức 85% để kìm hãm quá trình giảm dung lượng của pin lâu nhất có thể.

Mặc dù vậy, ngoài thói quen sạc pin thì cách bạn lái xe cũng ảnh hưởng nhiều tới tuổi thọ của pin. Xe điện có thể được quảng cáo quá mức về khả năng tăng tốc và đề-pa nước đầu. Tuy nhiên, nếu bạn lạm dụng điều này quá nhiều, pin sẽ nhanh chóng yếu đi mà thôi. Vì vậy, trước khi bạn định tăng tốc chiếc xe lên 100 km/h trong 2-3 giây sau mỗi nhịp đèn đỏ, hãy nhớ rằng độ bền và dung lượng của pin cũng giảm chóng mặt.

Hoàng Hải (theo Carmagazine)