Sau sự xuất hiện của VinFast VFe34, mình thấy nhiều anh em bàn tán và thắc mắc về pin nên cố gắng tìm hiểu từ nhiều nguồn và tổng hợp cho anh em những kiến thức cơ bản về pin trên xe điện. Về cơ bản, pin của smartphone hay xe điện thì cũng đều chung công nghệ cả nhưng sự khác biệt ở tuổi thọ, dung lượng, bảo quản và chi phí để chế tạo/thay thế.
Li-ion (Lithium ion) là loại pin phổ biến và được sử dụng rộng rãi ngày nay, trên cả smartphone lẫn xe điện. Ưu điểm của loại pin này là mật độ lưu trữ năng lượng cao hơn pin chì hay nickel cũng như an toàn hơn. Nói cách khác cùng một kích thước thì pin Li-ion sẽ có dung lượng lớn hơn, giúp chiếc xe đi quãng đường xa hơn.
Một bộ pin xe điện sẽ bao gồm rất nhiều cell pin nhỏ kết hợp với nhau, hoạt động thông qua bộ quản lý pin và nguồn điện. Trong khi thế giới chưa tìm ra công nghệ nào tốt hơn Li-ion thì các hãng chế tạo pin và hãng xe tìm cách thiết kế pin để tối ưu hơn về dung lượng, giảm chi phí sản xuất.
Nếu như năm 2010, theo ước tính thì chi phí để chế tạo mỗi kWh pin là 1183 USD thì tới năm 2019, con số này chỉ còn 156 USD mà thôi. BloombergNEF dự đoán chi phí chế tạo pin cho xe điện sẽ xuống dưới 100 USD vào năm 2024 và khoảng 60 USD vào năm 2030. Vài năm nữa chúng ta sẽ thấy rất nhiều xe điện và trở thành thiết bị di chuyển phổ thông và phổ biến, một phần nhờ chi phí chế tạo giảm qua từng thời kỳ.
Đều là pin Li-ion
Li-ion (Lithium ion) là loại pin phổ biến và được sử dụng rộng rãi ngày nay, trên cả smartphone lẫn xe điện. Ưu điểm của loại pin này là mật độ lưu trữ năng lượng cao hơn pin chì hay nickel cũng như an toàn hơn. Nói cách khác cùng một kích thước thì pin Li-ion sẽ có dung lượng lớn hơn, giúp chiếc xe đi quãng đường xa hơn.
Một bộ pin xe điện sẽ bao gồm rất nhiều cell pin nhỏ kết hợp với nhau, hoạt động thông qua bộ quản lý pin và nguồn điện. Trong khi thế giới chưa tìm ra công nghệ nào tốt hơn Li-ion thì các hãng chế tạo pin và hãng xe tìm cách thiết kế pin để tối ưu hơn về dung lượng, giảm chi phí sản xuất.
Chi phí sản xuất và thay thế
Nếu như năm 2010, theo ước tính thì chi phí để chế tạo mỗi kWh pin là 1183 USD thì tới năm 2019, con số này chỉ còn 156 USD mà thôi. BloombergNEF dự đoán chi phí chế tạo pin cho xe điện sẽ xuống dưới 100 USD vào năm 2024 và khoảng 60 USD vào năm 2030. Vài năm nữa chúng ta sẽ thấy rất nhiều xe điện và trở thành thiết bị di chuyển phổ thông và phổ biến, một phần nhờ chi phí chế tạo giảm qua từng thời kỳ.
Hiện chi phí pin chiếm tỉ trọng khá cao trong giá bán xe. Hầu hết các hãng đều chọn bán xe gồm cả pin nhưng cũng có một vài hãng chọn cách bán thuê bao pin hàng tháng, giống như chúng ta trả tiền thuê bao di động hay các dịch vụ Netflix, Spotify… Ngoài VinFast thì mình biết Renault cũng bán xe điện theo cách này. Nếu mua xe bao gồm cả pin thì chi phí thay thế pin sẽ khá cao, như mình biết một vụ xe Tesla hỏng và phải thay pin, tổng chi phí theo hóa đơn là gần 16.000 USD. Các hãng đều sẽ có bảo hành nhiều năm nhưng trong trường hợp chúng ta tự làm hư hại pin (đâm xe) thì chi phí đó chúng ta chịu (có thể có cả bên bảo hiểm nữa).
Bảo hành và tuổi thọ của pin
Nhiều hãng xe điện bảo hành cho bộ phận pin 4 tới 8 năm hoặc tính theo số km/dặm mà họ di chuyển. Nhìn chung thì thời gian bảo hành pin với xe điện là khá lâu (so với smartphone), cái này mình sẽ nói ở phần bên dưới. Nhiều địa phương yêu cầu các hãng xe trong tương lai phải bảo hành pin lên tới 10 hay thậm chí 15 năm.
- BMW i3 8 năm/160,000 km
- Hyundai Kona Electric 8 năm/160,000 km
- Kia e-Niro 7 năm/160,000 km
- Jaguar i-Pace 8 năm/160,000 km
- Nissan Leaf 8 năm/160,000 km
Vì sao tuổi thọ pin xe điện lại cao hơn smartphone?
Tùy từng hãng, tùy điều kiện sử dụng sẽ ảnh hưởng tới tuổi thọ và sự xuống cấp của pin nhưng chúng sẽ lâu hơn rất nhiều so với pin trên smartphone. Hầu hết pin trên smartphone sẽ giảm tuổi thọ và xuống cấp sau 2-3 năm sử dụng còn xe điện thì pin được bảo hành tới 8 năm. Để kéo dài tuổi thọ của pin, các hãng xe đều không sạc đầy hoặc sử dụng cạn kiệt pin cho mỗi lần sạc, giống như trên smartphone. Apple hay một vài hãng smartphone cũng áp dụng theo cách này, tức là sẽ sạc tới 80% rồi dựa trên thói quen mới sạc đầy khi người dùng cần sử dụng máy.
Tình trạng xuống cấp của pin xe điện khác nhau với từng hãng và qua từng năm. Ví dụ chiếc Nissan Leaf đời đầu (2013) sẽ mất 3% dung lượng pin sau một năm trong khi những model mới năm 2019 hay 2020 thì ít hơn. Hay Tesla Model 3 thì con số này là 0,6%/năm, Audi A3 e-tron là 0,3%/năm, BMW i3 là 0,9%/năm… Hầu hết pin bị chai dưới 80% sẽ bắt đầu ảnh hưởng tới quãng đường di chuyển, VinFast nói sẽ thay pin mới cho người dùng nếu tuổi thọ pin xuống mức 70%.
Trong khi các hãng công bố pin theo các mức dung lượng, ví dụ 40kWh hay 80 hay 100KWh… thì trên thực tế, xe điện sẽ không bao giờ sạc đầy 100% và dùng cạn tới 0% cả, nó ảnh hưởng nghiêm trọng tới tuổi thọ pin. Bộ quản lý nguồn và pin sẽ đảm nhiệm việc này nhưng các hãng xe điện đều khuyến cao hoăc đưa ra các kịch bản sử dụng, ví dụ như sạc tới 80% và dùng tới 20%, tức là người dùng chỉ khai thác khoảng 60% dung lượng thực tế của pin.
Quảng cáo
Cách bảo quan để tăng tuổi thọ cho pin
Các hãng sản xuất, các chuyên gia đều đưa ra nhiều lời khuyên để tăng tuổi thọ pin cho xe điện. Hầu hết đều khuyên không nên sạc đầy (nhiều hãng xe có công nghệ để ngừng nhận sạc tới một mức dung lượng cụ thể), dù điều đó giúp tăng quãng đường di chuyển nhưng sẽ khiến pin nhanh giảm tuổi thọ. Bạn cũng không nên xả cạn pin rồi mới sạc, cũng giống đi xe xăng thì không nên gần cạn kiệt xăng mới đổ, nó ảnh hưởng tới bơm xăng và bản thân bình xăng.
Trong quá trình sử dụng, cũng không nên đỗ xe ở những điều kiện thời tiết quá nóng. Ví dụ trời hè Hà Nội nắng nóng 40 độ C mà để cả ngày dưới trời nắng thì pin chắc chắn sẽ nhanh giảm tuổi thọ hơn. Dĩ nhiên các hãng đều đã có giải pháp tản nhiệt cho pin trong quá trình hoạt động, nếu là xe hiệu năng cao thì thậm chí còn có tản nhiệt chất lỏng cho pin.
Dù sạc nhanh sẽ giúp xe rút ngắn thời gian sạc và tăng quãng đường di chuyển nhưng không nên dùng sạc nhanh hoặc sạc siêu nhanh thường xuyên cho pin. Việc đưa một lượng lớn điện năng vào pin trong thời gian ngắn sẽ khiến tuổi thọ bị ảnh hưởng. Lý tưởng nhất là sử dụng sạc chậm và thời tiết môi trường không quá nóng. Hoặc sạc ngay khi xe vừa di chuyển quãng đường dài lúc pin nóng cũng không tốt.
Nguồn: Drivingelectric, batteryuniversity, kia, carmagazine, spglobal, thedrive, edfenergy
