Cuộc đua phát triển pin sạc xe điện trên toàn thế giới

Theo AP, thời tiết lạnh giá ở Alaska (Mỹ) hiện nay, thậm chí xuống mức 46 độ C, khiến việc tìm kiếm một chiếc xe bus điện trở nên khó khăn. Tuy nhiên, để đưa đón học sinh đến trường, chiếc xe bus 50 hàng ngày ở đây vẫn kiên cường băng qua khoảng 64 km đường tuyết và băng giá.

Nhiều chuyến xe bus không thể thực hiện các chuyến đi dài hơn số km đã định sẵn do nhiệt độ lạnh giá đã ảnh hưởng đến phạm vi di chuyển của xe điện chạy bằng pin sạc. Ở những vùng khí hậu lạnh giá trên khắp thế giới, một số chủ sở hữu phương tiện chở khách bằng xe điện thường gặp phải vấn đề này.

Xe điện không thể di chuyển xa như trong điều kiện lý tưởng ở nhiệt độ -7 độ C vì một số yếu tố phải được cung cấp năng lượng để giữ ấm cho hành khách. Do đó, những chuyến đi dài sẽ càng khó khăn khi thời tiết càng lạnh. Để đảm bảo xe bus điện được sạc và đi đúng lịch trình, các cơ quan vận chuyển như ở Chicago, từng cam kết chuyển đổi toàn bộ đội xe bus thành điện vào năm 2040, sẽ phải thực hiện các nỗ lực phi thường.

Một số nhà sản xuất ô tô lo ngại rằng pin sạc xe điện sẽ không thể đảm bảo hiệu suất trong thời tiết lạnh. Do đó, việc mở rộng ô tô điện, xe tải hoặc xe bus điện để giảm lượng khí thải giao thông trở nên khó khăn hơn.

Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang chạy đua để tạo ra một dòng pin mới không giảm hiệu suất trong thời tiết lạnh giống như các hệ thống pin lithium-ion ngày nay. Do thời tiết lạnh, xe điện có thể giảm hiệu suất từ 10% đến 36%.

"Tôi nhận thấy hiệu suất của pin thường giảm đi 20% khi phạm vi hoạt động giảm xuống -7 đến -12 độ C. Theo Mark Gendregske ở Alger, Michigan, sạc pin trở nên khó khăn hơn khi nhiệt độ giảm xuống -10 đến 12 độ C.

Theo kỹ sư của công ty sản xuất phụ tùng ô tô, ông Gendregske, khi thời tiết trở lạnh, phạm vi hoạt động của xe điện sẽ giảm đi. Ngay cả khi di chuyển quãng đường dài, chiếc xe Kia EV của ông vẫn hoạt động bình thường. Tuy nhiên, một số chủ sở hữu dòng xe này đã không thể lường trước được sự sụt giảm mạnh về hiệu suất của xe điện trong mùa đông. Theo Rushit Bhimani, sống ở vùng ngoại ô phía bắc Detroit, quãng đường di chuyển của chiếc Tesla Model Y giảm 30% khi thời tiết trở lạnh. Công suất của nó giảm từ 531 km/lần sạc xuống còn 370 km/ lần sạc.

Ảnh hưởng của thời tiết lạnh giá

Do phải dành nhiều nhiệt giữ ấm cho người ngồi trong xe, pin sạc xe điện nhanh đã giảm khoảng 3/4. Tuy nhiên, tốc độ và thậm chí cả việc lái xe trên cao tốc cũng là những yếu tố quan trọng. Một số tài xế di chuyển quãng đường dài không sử dụng nhiều nhiệt giữ ấm cho nội thất xe có thể đi xa hơn, thậm chí họ chấp nhận ngồi trong xe có thể đeo găng tay hoặc ngồi ghế có lò sưởi để tiết kiệm năng lượng. Đây là lý do tại sao Na Uy năm nay đang giảm doanh số bán xe điện so với năm ngoái.

Theo ông Nils Soedal từ Liên đoàn ô tô Na Uy, miễn là người lái xe tính lên kế hoạch rõ ràng cho chuyến đi, các vấn đề về xe điện không phải là vấn đề mới.

Theo ông Nils Soedal, "Vấn đề quan trọng thực sự là phải có đủ các trạm sạc dọc đường và chúng cần được giữ trong tình trạng hoạt động bình thường.
Kết quả tương tự như thử nghiệm của Na Uy đạt được sau khi Mỹ tiến hành các nghiên cứu giám sát 7.000 phương tiện từ xa.

Về vấn đề pin, các ion lithium tạo ra điện bằng cách sử dụng ion đi qua chất điện phân lỏng. Khi trời lạnh, các loại ion này di chuyển chậm hơn và không giải phóng nhiều năng lượng, làm chậm quá trình sạc.

Để giảm bớt tác động của thời tiết lạnh giá, các nhà khoa học đang nghiên cứu những thay đổi về hóa học. Theo Neil Dasgupta, Phó giáo sư kỹ thuật cơ khí và khoa học vật liệu tại Đại học Michigan, họ đang nỗ lực tạo ra các thiết kế pin mới cho phép các ion di chuyển nhanh hơn hoặc sạc nhanh hơn khi trời lạnh. Ông dự đoán những tiến bộ mới sẽ là giải pháp cho vấn đề sạc pin của xe điện trong vòng hai năm tới.

Theo ông Dasgupta, "Trên thực tế, đây là một cuộc chạy đua toàn cầu để tăng hiệu suất pin của xe điện."

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống