Sự thật về các yếu tố có thể ảnh hưởng đến phạm vi hoạt động của xe điện

Khác với xe dùng động cơ đốt trong truyền thống, nhiều yếu tố ảnh hưởng đến phạm vi hoạt động của xe điện hơn. Và cũng chính bởi điều này, rất nhiều thông tin xuất hiện trên mạng cho thấy những “rủi ro” mà người dùng xe điện có thể gặp phải khi vận hành xe trong các điều kiện giao thông, thời tiết,…khác nhau.

Mặc dù chỉ mới được phổ biến ở Việt Nam trong vòng 1-2 năm trở lại đây, thế nhưng loại xe này đã và đang được sử dụng từ hàng chục năm qua ở một số nước. Vì vậy, không phải là không có cơ sở dữ liệu để tìm hiểu xem những yếu tố nào ảnh hưởng đến phạm vi hoạt động của xe điện và mức độ nghiêm trọng của chúng như thế nào.

1. Hệ thống tiện nghi (điều hoà, hiển thị, âm thanh) trên xe thật sự không tốn quá nhiều điện

Mình mượn được 1 chiếc xe điện, trong 1 bài test nhỏ, xe di chuyển ở quãng đường chỉ tầm 500 mét nhưng tốn 30 phút. Nửa tiếng ngồi trên xe với các hệ thống điều hoà, giải trí hoạt động gần hết công suất, và pin tụt 3%, tương ứng với quãng đường hơn 6,5 km nếu di chuyển trong điều kiện thuận lợi. Tính toán nhanh, nếu pin xe đầy 100%, nó đủ cung cấp cho các hệ thống cần năng lượng trên xe liên tục hơn 17 tiếng. Nếu đường kẹt 17 tiếng như vậy, có lẽ bản thân bạn đã gặp các vấn đề khác trước khi chiếc xe gặp vấn đề là hết pin.

Trước đây, trang which.co.uk có làm 1 bài thử nghiệm nhanh liên quan tới vấn đề này. Họ dùng 1 chiếc VW ID.4 với pin 77kWh, sau đó mô phỏng như xe trong tình huống kẹt đường, đứng yên tại chỗ. Lúc này, họ mở nhạc qua Android Auto, bật hệ thống sưởi 2 ghế trước ở mức cao nhất, bật điều hoà, mở hệ thống chiếu sáng, sạc 1 cái tablet qua cổng USB. Kết quả, pin của xe hao hụt 2% sau thời gian 1 tiếng 15 phút. Thời lượng pin này thường cung cấp cho VW ID.4 một quãng di chuyển tầm 12,8 km.

Để so sánh, pin mà chiếc xe mình sử dụng để thử có dung lượng 42kWh. 30 phút, tốn 3% nghĩa là tốn 1,26 kWh, 1 tiếng thì tốn 2,52 kWh. Trong khi đó, VW ID.4 trong hơn 1 tiếng tốn 1,54 kWh. Do xe của mình không đứng yên 1 chỗ trong quá trình thử nghiệm, nên có vẻ là hao pin hơn. Ngoài ra, cũng còn nhiều thứ ảnh hưởng, về công nghệ quản lý pin, phần mềm này kia của từng hãng xe nữa.

Nhìn chung, hầu hết các bài thử nghiệm đều công nhận rằng hệ thống tiện nghi trên xe chiếm một phần không đáng kể đối với việc tiêu hao năng lượng của xe. Thế nên cho rằng điều hoà khiến pin của xe điện "tụt như tụt quần" trong điều kiện kẹt xe là phiến diện và chưa đúng.

2. Nhiệt độ môi trường là yếu tố rất quan trọng

Michael Nickerson - kỹ sư làm việc tại HP trong gần 40 năm, người cũng sử dụng xe điện của Tesla khẳng định việc xe điện có tốn pin nhiều hay ít trong 1 vụ kẹt xe thật sự phụ thuộc vào nhiệt độ. Theo ông, nếu thời tiết ôn hoà, người lái xe không cần dùng tới hệ thống điều hoà hay máy sưởi, mức tiêu thụ điện là cực thấp, có thể chỉ tầm 500 W cho các hệ thống như radio, màn hình cảm ứng và máy tính của xe.

Khi trời rất lạnh (tầm -18ºC), chiếc Tesla của ông cần 10 kW để chạy hệ thống sưởi. Khi trời rất nóng (hơn 38ºC), xe Tesla rút khoảng 5 kW để chạy hệ thống máy lạnh. Do đó trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt, xe Tesla có thể tốn 5-10 kW pin mỗi tiếng đồng hồ. Con số này đủ để xe có thể chạy được 26 - 53 km ở tốc độ bình thường.

Vậy là, dù nắng hay dù lạnh, thì pin đều hao hơn, nhưng phải ở mức khắc nghiệt và trời lạnh thì xe tốn pin nhiều hơn trời nóng. Ngoài việc tốn nhiều năng lượng cho hệ thống sưởi vào những hôm trời lạnh, bản thân cấu tạo pin cũng không phù hợp để hoạt động trong điều kiện như vậy. Chất điện phân được dùng trong pin vốn ở dạng gel hữu cơ và khi nhiệt độ càng thấp, dòng electron di chuyển càng chậm, khiến cho pin không thể hoạt động theo cách tốt nhất.

Ở Việt Nam, nắng nóng nhất từng ghi nhận là tầm 40ºC nhưng trong 1 năm, số ngày nóng như thế này không nhiều, còn lạnh thấp nhất thì tầm -1ºC nhưng chỉ có thể có ở những khu vực miền núi phía Bắc. Thế nên, tình huống mà kẹt xe + trời nóng tới mức khắc nghiệt sẽ khiến xe hao pin hơn là có thể xảy ra, nhưng có lẽ không nhiều trong thực tế, khi mà Nhiệt độ trung bình năm ví dụ ở TP.HCM là 27,55°C (tháng nóng nhất là tháng 4, nhiệt độ khoảng 29,3°C - 35°C).

3. Xe di chuyển chậm ít tốn pin hơn và hệ thống phanh tái sinh không phải vô dụng

Nhiều người sử dụng xe Tesla cho biết nếu kẹt xe, xe sẽ ít tốn năng lượng hơn so với lúc chạy ở tốc độ cao, bởi khi chạy ở tốc độ chậm thì năng lượng của pin không cần dùng nhiều để chiến đấu với lực ma sát lăn và gió. Giống như xe xăng, xe điện khi chạy nhanh cũng tốn năng lượng nhiều hơn, và nếu chạy chậm, pin cũng sẽ rút ít hơn. Người ta cho rằng kẹt xe về cơ bản giúp tăng phạm vi hoạt động ở những chiếc xe Tesla, và hiệu quả rõ ràng nhất khi xe di chuyển trung bình ở vận tốc 30 - 60 km/h.

Ngoài ra, xe điện được cho là hiệu quả hơn về mặt năng lượng so với xe xăng trong 1 vụ kẹt xe. Thứ 1 là nó không lãng phí nhiên liệu khi xe đứng yên. Thứ 2 là khi cần nhấn ga để nối đuôi xe phía trước sau đó ngay lập tức dừng lại, hầu hết năng lượng hao phí trong lần tăng tốc đó sẽ được thu hồi ngay lập tức bởi hệ thống phanh tái sinh - thứ được trang bị hầu hết trên các xe điện để tạo lực hãm, đồng thời chuyển động năng, nhiệt năng thành điện năng có thể sử dụng.

4. Các yếu tố khác

Mình xếp những yếu tố dưới đây vào cùng một nhóm là bởi vì phần lớn trong số chúng đều là vấn đề của xe truyền thống chứ không riêng gì xe điện. Các yếu tố này có thể kể tới như tốc độ, điều kiện gió, tải trọng trên xe, áp suất lốp, ngoài ra thì còn có yếu tố chai pin nữa. Bên cạnh đó, điều kiện đường xá cũng là thứ ảnh hưởng lớn đến phạm vi hoạt động của xe điện. Trước đây khi mình chạy xe máy điện lên đèo, pin hao hụt gần như gấp đôi so với việc đi đường bằng thông thường.

Nắm rõ về các yếu tố tác động đến phạm vi vận hành của xe là điều cần thiết để lựa chọn xe sao cho phù hợp với nhu cầu bản thân, đồng thời tránh có những hiểu lầm không đúng về các yếu tố này, bởi đôi khi, chúng không trầm trọng như những lời đồn trên mạng.